高三生物教案：《能量之源光與光合作用說課稿》教學(xué)設(shè)計

　　本文題目：高三生物教案：能量之源光與光合作用說課稿

　　第四節(jié)《能量之源----光與光合作用》說課稿

　　一、說教材

　　《能量之源---光與光合作用》是人教版必修一第五章第四節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)是在初中生物光合作用的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，分別從生物科學(xué)史、物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)變、結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)這三個角度進一步學(xué)習(xí)光合作用，包括捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)、光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程，光合作用的原理和應(yīng)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(xiàn)過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)典實驗中學(xué)習(xí)到科學(xué)家設(shè)計實驗的智慧，培養(yǎng)實驗設(shè)計能力，還能感受到科學(xué)研究方法的重要，實驗設(shè)計的巧妙。本節(jié)與其他章節(jié)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、以及整個生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動中具有重要意義，是必修一的重點內(nèi)容之一。

　　1、教學(xué)目標(biāo)

　　1).知識目標(biāo)：①簡述葉綠體中色素的種類和作用，描述葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。(Ⅰ)

　　②說明光合作用以及對它的認(rèn)識過程。(Ⅱ)

　　③比較光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系。(Ⅱ)

　　④嘗試探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。(Ⅲ)

　　⑤說出光合作用原理的應(yīng)用。(Ⅰ)

　　⑥簡述化能合成作用。(Ⅰ)

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

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

　　2、教學(xué)重點、難點分析：

　　1.)教學(xué)重點：①葉綠體中色素的種類及其作用。

　　②光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史。

　　③光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系。

　　④影響光合作用強度的環(huán)境因素。

　　了解葉綠體中色素的種類和作用，有助于理解光合作用過程中能量的捕獲和轉(zhuǎn)化。光反應(yīng)和暗反應(yīng)是光合作用相互聯(lián)系、相互影響的兩個過程，弄清其中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)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，評價他們的研究方法，得出對科學(xué)研究的一般規(guī)律性的認(rèn)識，結(jié)合當(dāng)代科學(xué)研究的成果，將所學(xué)的知識運用于對實際問題的探索和討論，對于鞏固所學(xué)的知識，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力有重要的意義。

　　2).教學(xué)難點：①光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程。

　　②探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。

　　光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程中物質(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(nèi)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(dǎo)學(xué)生理解這其中的知識，并進行相關(guān)的討論，是教學(xué)中的一大難點。

　　二、說學(xué)生

　　本節(jié)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(xí)中已具備了一定的關(guān)于光合作用的基礎(chǔ)知識，也做過“綠葉在光下制造淀粉”這個實驗。

　　2)他們具備物質(zhì)轉(zhuǎn)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(yīng)活化能的酶》一節(jié)的學(xué)習(xí)中已經(jīng)學(xué)習(xí)過簡單的對照實驗和相關(guān)的實驗設(shè)計原則，使本節(jié)課最后的實驗設(shè)計得以順利進行。

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

　　三、教法和學(xué)法

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

　　1)實驗法：以實驗說明結(jié)論。生物學(xué)的教學(xué)就是實驗的教學(xué)過程，實驗的展示形式有學(xué)生分組實驗、老師示范實驗、動畫和圖片演示實驗等，讓實驗現(xiàn)象說明問題，而不是直接讓學(xué)生記住結(jié)論。

　　2)問題探究教學(xué)發(fā)：以問題引發(fā)興趣。整個教學(xué)過程要設(shè)置好問題，層層展開，層層遞進，讓新知識與舊知識融為一個整體，讓學(xué)生在步步上升中攀登到知識的頂峰。

　　3)比較學(xué)習(xí)法，同時采用多媒體輔助教學(xué)，解決光合作用抽象的過程。

　　四、課時安排：4課時(其中1課時為本節(jié)練習(xí)、講評、復(fù)習(xí))

　　第一課時：捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)。(在實驗室上)

　　第二課時：光合作用的探究歷程。

　　第三課時：光合作用的原理和應(yīng)用、化能合成作用。

　　五、說教學(xué)過程

　　第一課時

　　1、 引入新課：(情景導(dǎo)入 )

　　2、 “萬物生長靠太陽”，對絕大多數(shù)生物來說活細(xì)胞所需能量的最終來源是光能，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞能夠利用的化學(xué)能的是光合作用，光合作用的過程是怎樣的呢?綠色植物又是怎樣把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的?這是本節(jié)課要掌握的內(nèi)容，

　　植物細(xì)胞進行光合作用，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，首先要能夠捕獲光能，因此，我們先來學(xué)習(xí)捕獲光能的色素與結(jié)構(gòu)。 說明：此導(dǎo)入方式先導(dǎo)入到節(jié)再到課時，用情景加問題的模式在最短的時間內(nèi)把學(xué)生的注意力引向?qū)W習(xí)的主題-----光合作用，即明確了本節(jié)要掌握的目標(biāo)，又清楚本節(jié)課的內(nèi)容。

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

　　采用實驗法和問題探究法來突破此教學(xué)重點。

　　1實驗法幫助學(xué)生明確實驗的原理、方法、步驟。

　　2本實驗相關(guān)的藥品和實驗注意事項較多，故采用問題探究法讓學(xué)生經(jīng)過自主、探究、合作學(xué)習(xí)與師生共同探究相結(jié)合(含自學(xué)、實驗、演示、談話、討論、講授等)來突破。

　　色素分布在哪里? 過渡到學(xué)習(xí)捕獲光能的結(jié)構(gòu)

　　3捕獲光能的結(jié)構(gòu)-----葉綠體

　　包括葉綠體的分布、形狀、結(jié)構(gòu)組成、功能。

　　哪些細(xì)胞才有葉綠體?葉綠體的形狀是怎樣的?有哪些結(jié)構(gòu)組成?基粒和內(nèi)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(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的角度，采用問題探究法教學(xué)。

　　小結(jié)，課堂練習(xí) 鞏固所學(xué)內(nèi)容

　　第二課時

　　1導(dǎo)入新課：(復(fù)習(xí)導(dǎo)入)

　　復(fù)習(xí)上節(jié)課的內(nèi)容和初中生物所學(xué)的光合作用的概念 說明： 先復(fù)習(xí)概念，讓學(xué)生形成初步的印象，同時激發(fā)學(xué)生的好奇心：現(xiàn)在呈現(xiàn)在我們面前的光合作用只有幾句話，但人們得出這一認(rèn)識卻經(jīng)歷了漫長的探究歷程，科學(xué)家用了200多年的時間經(jīng)過無數(shù)次的實驗才總結(jié)出來的。自然進入光合作用的探究歷程的學(xué)習(xí)。

　　現(xiàn)在呈現(xiàn)在我們面前的光合作用只有幾句話，但人們得出這一認(rèn)識卻經(jīng)歷了漫長的探究歷程，科學(xué)家用了200多年的時間經(jīng)過無數(shù)次的實驗才總結(jié)出來的，現(xiàn)在我們就沿著科學(xué)家們探究光合作用的足跡，來體驗他們認(rèn)識問題的思維過程和科學(xué)探究的樂趣。

　　光合作用的探究歷程 由于實驗較多，不利于學(xué)生掌握實驗設(shè)計思路和結(jié)論。所以打破以時間為線索的常規(guī)教學(xué)，而把實驗分為五類：植物為什么會生長?植物放出氧氣之謎?植物進行光合作用的條件、產(chǎn)物、場所、分別是什么?釋放的氧氣來自于水還是二氧化碳?有機物是如何合成的?通過五個問題貫穿本節(jié)課，有利于學(xué)生對光合作用探究歷程的理解?

　　一植物為什么會生長?

　　1亞里士多德的觀點;

　　亞里士多德的結(jié)論正確嗎?你認(rèn)同嗎?

　　2海爾蒙特的柳樹盆栽實驗

　　根據(jù)實驗設(shè)計原則，海爾蒙特的實驗設(shè)計有什么缺陷?是誰首先想到植物的生長與空氣的作用有關(guān)? 多角度、多種方法引導(dǎo)質(zhì)疑、激發(fā)興趣。

　　在關(guān)注經(jīng)典實驗過程的同時，強調(diào)對實驗設(shè)計的思路、優(yōu)缺點的分析，通過啟發(fā)學(xué)生質(zhì)疑，進行合理假設(shè)，參與實驗設(shè)計，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

　　二植物放出氧氣之謎?

　　1普利斯特利的實驗

　　2英格豪斯實驗

　　是誰發(fā)現(xiàn)了光在其中的關(guān)鍵作用?

　　與前人相比，英格豪斯的實驗設(shè)計改進在什么地方?

　　三植物進行光合作用的條件、產(chǎn)物、場所的探究

　　1索緒爾的實驗

　　2梅耶的觀點

　　3薩克斯的天竺葵實驗

　　4恩格爾曼的水綿實驗

　　1897年，首次在教科書中稱它為光合作用。

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

　　從化學(xué)方程式引出問題四和五。

　　四釋放的氧氣來自于水還是二氧化碳?

　　魯賓和卡門的氧同位素示蹤實驗

　　五有機物是如何合成的?

　　卡爾文的碳同位素示蹤實驗。

　　近代科學(xué)家對光合作用的研究：

　　袁隆平的雜交育種 總結(jié)歸納、感悟。

　　課后拓展：P103的第三題。

　　小結(jié)，課堂聯(lián)系 鞏固所學(xué)知識。

　　第三課時光合作用的過程

　　1導(dǎo)入新課：(復(fù)習(xí)導(dǎo)入)

　　寫出光合作用的總化學(xué)方程式 光合作用是非常復(fù)雜的多步反應(yīng)，總反應(yīng)式不能表示光合作用具體的進行歷程，這樣很自然地就引入了光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程的學(xué)習(xí)。

　　2光合作用的過程

　　包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)的概念、場所、條件、原料、物質(zhì)變化、能量變化。 采用問題探究教學(xué)模式突破，含自學(xué)、演示、談話、討論、講授等)

　　3出示光合作用過程示意圖并作適當(dāng)講解。

　　4光反應(yīng)與暗反應(yīng)關(guān)系的比較 列表比較法：用表格形式歸納，是內(nèi)容簡潔明了。

　　5光反應(yīng)暗反應(yīng)之間的聯(lián)系：

　　當(dāng)光合作用的光反應(yīng)過程被人為阻斷，你認(rèn)為暗反應(yīng)會被停止嗎?反過來，當(dāng)暗反應(yīng)過程被人為阻斷，你認(rèn)為光反應(yīng)會怎樣變化? 通過比較三碳化合物、五碳化合物之間的物質(zhì)的量變化，進一步鞏固光合作用的過程。

　　6環(huán)境因素對光合作用強度的影響

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

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

　　①光照強度的變化

　　②不同波長的光(紅光、綠光)

　　③不同的溫度(過度、適宜、過低)

　　④水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(xí)教材中這部分的內(nèi)容，提取這二個自然段中的主要內(nèi)容，然后小組派代表說說從這部分內(nèi)容中獲得些什么知識。

　　講清：①自養(yǎng)生物(光能自養(yǎng)、化能自養(yǎng)及區(qū)別)，

　　②異養(yǎng)生物。

　　結(jié)合上一節(jié)(第3節(jié) 細(xì)胞呼吸)的內(nèi)容，全面劃分生物的代謝類型。 列表比較法

　　小結(jié)，練習(xí) 鞏固本課時的知識

　　板書設(shè)計

　　第一課時

　　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 畫濾液細(xì)線 分離色素 觀察與記錄

　　二、 色素的種類和作用

　　種類 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(jié)構(gòu)

　　外膜

　　內(nèi)膜

　　基粒：由兩個以上的類囊體組成，含色素

　　基質(zhì)：含多種光合作用所必需的酶，和少量的DNA