高三生物教案：《能量之源光與光合作用說(shuō)課稿》教學(xué)設計

　　本文題目：高三生物教案：能量之源光與光合作用說(shuō)課稿

　　第四節《能量之源----光與光合作用》說(shuō)課稿

　　一、說(shuō)教材

　　《能量之源---光與光合作用》是人教版必修一第五章第四節的內容，本節是在初中生物光合作用的學(xué)習基礎上，分別從生物科學(xué)史、物質(zhì)和能量轉變、結構和功能相適應這三個(gè)角度進(jìn)一步學(xué)習光合作用，包括捕獲光能的色素和結構、光合作用的發(fā)現歷程，光合作用的原理和應用，環(huán)境因素對光合作用強度的影響，期望學(xué)生不僅能從光合作用的發(fā)現過(guò)程中深化對光合作用概念的理解，而且可以從光合作用經(jīng)典實(shí)驗中學(xué)習到科學(xué)家設計實(shí)驗的智慧，培養實(shí)驗設計能力，還能感受到科學(xué)研究方法的重要，實(shí)驗設計的巧妙。本節與其他章節有密切的聯(lián)系，具有承上啟下的重要作用，尤其是在綠色植物新陳代謝、以及整個(gè)生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中具有重要意義，是必修一的重點(diǎn)內容之一。

　　1、教學(xué)目標

　　1).知識目標：①簡(jiǎn)述葉綠體中色素的種類(lèi)和作用，描述葉綠體的結構和功能。(Ⅰ)

　�、谡f(shuō)明光合作用以及對它的認識過(guò)程。(Ⅱ)

　�、郾容^光反應與暗反應的區別和聯(lián)系。(Ⅱ)

　�、�?chē)L試探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。(Ⅲ)

　�、菡f(shuō)出光合作用原理的應用。(Ⅰ)

　�、藓�(jiǎn)述化能合成作用。(Ⅰ)

　　2).技能目標：正確使用實(shí)驗器材，完成“綠葉中色素的提取和分離”的實(shí)驗操作。

　　3).情感目標：體驗前人探索光合作用的研究歷程，并作出相關(guān)的評價(jià);關(guān)注農業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，討論提高光合作用效率的意義。

　　2、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析：

　　1.)教學(xué)重點(diǎn)：①葉綠體中色素的種類(lèi)及其作用。

　�、诠夂献饔玫陌l(fā)現及研究歷史。

　�、酃夂献饔玫墓夥磻�、暗反應過(guò)程及相互關(guān)系。

　�、苡绊懝夂献饔脧姸鹊沫h(huán)境因素。

　　了解葉綠體中色素的種類(lèi)和作用，有助于理解光合作用過(guò)程中能量的捕獲和轉化。光反應和暗反應是光合作用相互聯(lián)系、相互影響的兩個(gè)過(guò)程，弄清其中物質(zhì)和能量的轉化，才能算是真正理解了光合作用的原理，才能分析和討論哪些環(huán)境因素將對光合作用產(chǎn)生什么樣的影響。分析前人的研究歷程，評價(jià)他們的研究方法，得出對科學(xué)研究的一般規律性的認識，結合當代科學(xué)研究的成果，將所學(xué)的知識運用于對實(shí)際問(wèn)題的探索和討論，對于鞏固所學(xué)的知識，培養理論聯(lián)系實(shí)際的能力有重要的意義。

　　2).教學(xué)難點(diǎn)：①光反應和暗反應的過(guò)程。

　�、谔骄坑绊懝夂献饔脧姸鹊沫h(huán)境因素。

　　光反應和暗反應過(guò)程中物質(zhì)和能量的變化，以及光照強度、溫度、大氣中CO2含量、植物體內H2O的含量、葉齡、礦質(zhì)元素、呼吸作用、蒸騰作用等等因素綜合在一起，都將對光合作用產(chǎn)生影響，要引導學(xué)生理解這其中的知識，并進(jìn)行相關(guān)的討論，是教學(xué)中的一大難點(diǎn)。

　　二、說(shuō)學(xué)生

　　本節的授課對象是高一的學(xué)生，

　　1)他們在初中的生物學(xué)學(xué)習中已具備了一定的關(guān)于光合作用的基礎知識，也做過(guò)“綠葉在光下制造淀粉”這個(gè)實(shí)驗。

　　2)他們具備物質(zhì)轉變和能量變化等相關(guān)的化學(xué)知識。

　　3)在前面的《降低化學(xué)反應活化能的酶》一節的學(xué)習中已經(jīng)學(xué)習過(guò)簡(jiǎn)單的對照實(shí)驗和相關(guān)的實(shí)驗設計原則，使本節課最后的實(shí)驗設計得以順利進(jìn)行。

　　4)他們具有一定的 分析問(wèn)題的能力，實(shí)施問(wèn)題探究教學(xué)是可行的。

　　三、教法和學(xué)法

　　根據上述對教材和學(xué)生的分析，本節采用以下教法和學(xué)法：

　　1)實(shí)驗法：以實(shí)驗說(shuō)明結論。生物學(xué)的教學(xué)就是實(shí)驗的教學(xué)過(guò)程，實(shí)驗的展示形式有學(xué)生分組實(shí)驗、老師示范實(shí)驗、動(dòng)畫(huà)和圖片演示實(shí)驗等，讓實(shí)驗現象說(shuō)明問(wèn)題，而不是直接讓學(xué)生記住結論。

　　2)問(wèn)題探究教學(xué)發(fā)：以問(wèn)題引發(fā)興趣。整個(gè)教學(xué)過(guò)程要設置好問(wèn)題，層層展開(kāi)，層層遞進(jìn)，讓新知識與舊知識融為一個(gè)整體，讓學(xué)生在步步上升中攀登到知識的頂峰。

　　3)比較學(xué)習法，同時(shí)采用多媒體輔助教學(xué)，解決光合作用抽象的過(guò)程。

　　四、課時(shí)安排：4課時(shí)(其中1課時(shí)為本節練習、講評、復習)

　　第一課時(shí)：捕獲光能的色素和結構。(在實(shí)驗室上)

　　第二課時(shí)：光合作用的探究歷程。

　　第三課時(shí)：光合作用的原理和應用、化能合成作用。

　　五、說(shuō)教學(xué)過(guò)程

　　第一課時(shí)

　　1、 引入新課：(情景導入 )

　　2、 “萬(wàn)物生長(cháng)靠太陽(yáng)”，對絕大多數生物來(lái)說(shuō)活細胞所需能量的最終來(lái)源是光能，將光能轉變?yōu)榧毎�能夠利用的化學(xué)能的是光合作用，光合作用的過(guò)程是怎樣的呢?綠色植物又是怎樣把光能轉化成化學(xué)能的?這是本節課要掌握的內容，

　　植物細胞進(jìn)行光合作用，將光能轉化為化學(xué)能，首先要能夠捕獲光能，因此，我們先來(lái)學(xué)習捕獲光能的色素與結構。 說(shuō)明：此導入方式先導入到節再到課時(shí)，用情景加問(wèn)題的模式在最短的時(shí)間內把學(xué)生的注意力引向學(xué)習的主題-----光合作用，即明確了本節要掌握的目標，又清楚本節課的內容。

　　2捕獲光能的色素。包括色素的提取、分離，色素的種類(lèi)、含量、捕獲的光譜、作用 教學(xué)策略：

　　采用實(shí)驗法和問(wèn)題探究法來(lái)突破此教學(xué)重點(diǎn)。

　　1實(shí)驗法幫助學(xué)生明確實(shí)驗的原理、方法、步驟。

　　2本實(shí)驗相關(guān)的藥品和實(shí)驗注意事項較多，故采用問(wèn)題探究法讓學(xué)生經(jīng)過(guò)自主、探究、合作學(xué)習與師生共同探究相結合(含自學(xué)、實(shí)驗、演示、談話(huà)、討論、講授等)來(lái)突破。

　　色素分布在哪里? 過(guò)渡到學(xué)習捕獲光能的結構

　　3捕獲光能的結構-----葉綠體

　　包括葉綠體的分布、形狀、結構組成、功能。

　　哪些細胞才有葉綠體?葉綠體的形狀是怎樣的?有哪些結構組成?基粒和內囊體有什么作用?葉綠體的膜表面和基質(zhì)中分布了什么?葉綠體的功能是? 從“結構與功能相適應”的角度，采用問(wèn)題探究法教學(xué)。

　　小結，課堂練習 鞏固所學(xué)內容

　　第二課時(shí)

　　1導入新課：(復習導入)

　　復習上節課的內容和初中生物所學(xué)的光合作用的概念 說(shuō)明： 先復習概念，讓學(xué)生形成初步的印象，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的好奇心：現在呈現在我們面前的光合作用只有幾句話(huà)，但人們得出這一認識卻經(jīng)歷了漫長(cháng)的探究歷程，科學(xué)家用了200多年的時(shí)間經(jīng)過(guò)無(wú)數次的實(shí)驗才總結出來(lái)的。自然進(jìn)入光合作用的探究歷程的學(xué)習。

　　現在呈現在我們面前的光合作用只有幾句話(huà)，但人們得出這一認識卻經(jīng)歷了漫長(cháng)的探究歷程，科學(xué)家用了200多年的時(shí)間經(jīng)過(guò)無(wú)數次的實(shí)驗才總結出來(lái)的，現在我們就沿著(zhù)科學(xué)家們探究光合作用的足跡，來(lái)體驗他們認識問(wèn)題的思維過(guò)程和科學(xué)探究的樂(lè )趣。

　　光合作用的探究歷程 由于實(shí)驗較多，不利于學(xué)生掌握實(shí)驗設計思路和結論。所以打破以時(shí)間為線(xiàn)索的常規教學(xué)，而把實(shí)驗分為五類(lèi)：植物為什么會(huì )生長(cháng)?植物放出氧氣之謎?植物進(jìn)行光合作用的條件、產(chǎn)物、場(chǎng)所、分別是什么?釋放的氧氣來(lái)自于水還是二氧化碳?有機物是如何合成的?通過(guò)五個(gè)問(wèn)題貫穿本節課，有利于學(xué)生對光合作用探究歷程的理解?

　　一植物為什么會(huì )生長(cháng)?

　　1亞里士多德的觀(guān)點(diǎn);

　　亞里士多德的結論正確嗎?你認同嗎?

　　2海爾蒙特的柳樹(shù)盆栽實(shí)驗

　　根據實(shí)驗設計原則，海爾蒙特的實(shí)驗設計有什么缺陷?是誰(shuí)首先想到植物的生長(cháng)與空氣的作用有關(guān)? 多角度、多種方法引導質(zhì)疑、激發(fā)興趣。

　　在關(guān)注經(jīng)典實(shí)驗過(guò)程的同時(shí)，強調對實(shí)驗設計的思路、優(yōu)缺點(diǎn)的分析，通過(guò)啟發(fā)學(xué)生質(zhì)疑，進(jìn)行合理假設，參與實(shí)驗設計，調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的積極性。

　　二植物放出氧氣之謎?

　　1普利斯特利的實(shí)驗

　　2英格豪斯實(shí)驗

　　是誰(shuí)發(fā)現了光在其中的關(guān)鍵作用?

　　與前人相比，英格豪斯的實(shí)驗設計改進(jìn)在什么地方?

　　三植物進(jìn)行光合作用的條件、產(chǎn)物、場(chǎng)所的探究

　　1索緒爾的實(shí)驗

　　2梅耶的觀(guān)點(diǎn)

　　3薩克斯的天竺葵實(shí)驗

　　4恩格爾曼的水綿實(shí)驗

　　1897年，首次在教科書(shū)中稱(chēng)它為光合作用。

　　根據以上科學(xué)家的探究里程歸納光合作用的過(guò)程歸納得出光合作用的化學(xué)方程式。

　　從化學(xué)方程式引出問(wèn)題四和五。

　　四釋放的氧氣來(lái)自于水還是二氧化碳?

　　魯賓和卡門(mén)的氧同位素示蹤實(shí)驗

　　五有機物是如何合成的?

　　卡爾文的碳同位素示蹤實(shí)驗。

　　近代科學(xué)家對光合作用的研究：

　　袁隆平的雜交育種 總結歸納、感悟。

　　課后拓展：P103的第三題。

　　小結，課堂聯(lián)系 鞏固所學(xué)知識。

　　第三課時(shí)光合作用的過(guò)程

　　1導入新課：(復習導入)

　　寫(xiě)出光合作用的總化學(xué)方程式 光合作用是非常復雜的多步反應，總反應式不能表示光合作用具體的進(jìn)行歷程，這樣很自然地就引入了光合作用的光反應和暗反應的過(guò)程的學(xué)習。

　　2光合作用的過(guò)程

　　包括光反應和暗反應的概念、場(chǎng)所、條件、原料、物質(zhì)變化、能量變化。 采用問(wèn)題探究教學(xué)模式突破，含自學(xué)、演示、談話(huà)、討論、講授等)

　　3出示光合作用過(guò)程示意圖并作適當講解。

　　4光反應與暗反應關(guān)系的比較 列表比較法：用表格形式歸納，是內容簡(jiǎn)潔明了。

　　5光反應暗反應之間的聯(lián)系：

　　當光合作用的光反應過(guò)程被人為阻斷，你認為暗反應會(huì )被停止嗎?反過(guò)來(lái)，當暗反應過(guò)程被人為阻斷，你認為光反應會(huì )怎樣變化? 通過(guò)比較三碳化合物、五碳化合物之間的物質(zhì)的量變化，進(jìn)一步鞏固光合作用的過(guò)程。

　　6環(huán)境因素對光合作用強度的影響

　　課外作業(yè)，小組設計，選一種環(huán)境因素，分析它對光合作用強度的影響。通過(guò)小組討論，確定并實(shí)施本小組的實(shí)驗方案，寫(xiě)出實(shí)驗設計，待教師審閱后，與生物實(shí)驗室聯(lián)系，而后利用課余時(shí)間分別安排各小組到生物實(shí)驗室完成本小組的實(shí)驗。

　　提供一些思路供同學(xué)借鑒，當然還可以自己創(chuàng )出更有新意的實(shí)驗。

　�、俟庹諒姸鹊淖兓�

　�、诓煌�波長(cháng)的光(紅光、綠光)

　�、鄄煌�的溫度(過(guò)度、適宜、過(guò)低)

　�、芩�分對植物光合作用強度的影響

　　7、化能合成作用

　　按小組學(xué)習教材中這部分的內容，提取這二個(gè)自然段中的主要內容，然后小組派代表說(shuō)說(shuō)從這部分內容中獲得些什么知識。

　　講清：①自養生物(光能自養、化能自養及區別)，

　�、诋愷B生物。

　　結合上一節(第3節 細胞呼吸)的內容，全面劃分生物的代謝類(lèi)型。 列表比較法

　　小結，練習 鞏固本課時(shí)的知識

　　板書(shū)設計

　　第一課時(shí)

　　捕獲光能的色素

　　一、 綠葉中色素的提取和分離

　　提取色素 制備濾紙條 畫(huà)濾液細線(xiàn) 分離色素 觀(guān)察與記錄

　　二、 色素的種類(lèi)和作用

　　種類(lèi) 色素顏色 選擇吸收光能

　　葉綠素

　　(3/4) 葉綠素a 藍綠色 紅光和藍紫光

　　葉綠素b 黃綠色

　　類(lèi)胡蘿卜素(1/4) 胡蘿卜素 橙黃色 藍紫光

　　葉黃素 黃色

　　三、 葉綠體的結構

　　外膜

　　內膜

　　基粒：由兩個(gè)以上的類(lèi)囊體組成，含色素

　　基質(zhì)：含多種光合作用所必需的酶，和少量的DNA