高三生物教案：《能量之源光與光合作用說課稿》教學設計

　　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習基礎上，分別從生物科學史、物質(zhì)和能量轉變、結構和功能相適應這三個角度進一步學習光合作用，包括捕獲光能的色素和結構、光合作用的發(fā)現(xiàn)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)典實驗中學習到科學家設計實驗的智慧，培養(yǎng)實驗設計能力，還能感受到科學研究方法的重要，實驗設計的巧妙。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、教學目標

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

　　②說明光合作用以及對它的認識過程。(Ⅱ)

　　③比較光反應與暗反應的區(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用。(Ⅰ)

　　⑥簡述化能合成作用。(Ⅰ)

　　2).技能目標：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：體驗前人探索光合作用的研究歷程，并作出相關的評價;關注農(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、教學重點、難點分析：

　　1.)教學重點：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、暗反應過程及相互關系。

　　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、相互影響的兩個過程，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，評價他們的研究方法，得出對科學研究的一般規(guī)律性的認識，結合當代科學研究的成果，將所學的知識運用于對實際問題的探索和討論，對于鞏固所學的知識，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力有重要的意義。

　　2).教學難點：①光反應和暗反應的過程。

　　②探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。

　　光反應和暗反應過程中物質(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，要引導學生理解這其中的知識，并進行相關的討論，是教學中的一大難點。

　　二、說學生

　　本節(jié)的授課對象是高一的學生，

　　1)他們在初中的生物學學習中已具備了一定的關于光合作用的基礎知識，也做過“綠葉在光下制造淀粉”這個實驗。

　　2)他們具備物質(zhì)轉變和能量變化等相關的化學知識。

　　3)在前面的《降低化學反應活化能的酶》一節(jié)的學習中已經(jīng)學習過簡單的對照實驗和相關的實驗設計原則，使本節(jié)課最后的實驗設計得以順利進行。

　　4)他們具有一定的 分析問題的能力，實施問題探究教學是可行的。

　　三、教法和學法

　　根據(jù)上述對教材和學生的分析，本節(jié)采用以下教法和學法：

　　1)實驗法：以實驗說明結論。生物學的教學就是實驗的教學過程，實驗的展示形式有學生分組實驗、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，而不是直接讓學生記住結論。

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

　　3)比較學習法，同時采用多媒體輔助教學，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、講評、復習)

　　第一課時：捕獲光能的色素和結構。(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用、化能合成作用。

　　五、說教學過程

　　第一課時

　　1、 引入新課：(情景導入 )

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

　　植物細胞進行光合作用，將光能轉化為化學能，首先要能夠捕獲光能，因此，我們先來學習捕獲光能的色素與結構。 說明：此導入方式先導入到節(jié)再到課時，用情景加問題的模式在最短的時間內(nèi)把學生的注意力引向?qū)W習的主題-----光合作用，即明確了本節(jié)要掌握的目標，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 教學策略：

　　采用實驗法和問題探究法來突破此教學重點。

　　1實驗法幫助學生明確實驗的原理、方法、步驟。

　　2本實驗相關的藥品和實驗注意事項較多，故采用問題探究法讓學生經(jīng)過自主、探究、合作學習與師生共同探究相結合(含自學、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(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“結構與功能相適應”的角度，采用問題探究法教學。

　　小結，課堂練習 鞏固所學內(nèi)容

　　第二課時

　　1導入新課：(復習導入)

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

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

　　光合作用的探究歷程 由于實驗較多，不利于學生掌握實驗設計思路和結論。所以打破以時間為線索的常規(guī)教學，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;

　　亞里士多德的結論正確嗎?你認同嗎?

　　2海爾蒙特的柳樹盆栽實驗

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

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

　　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)了光在其中的關鍵作用?

　　與前人相比，英格豪斯的實驗設計改進在什么地方?

　　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方程式。

　　從化學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 鞏固所學知識。

　　第三課時光合作用的過程

　　1導入新課：(復習導入)

　　寫出光合作用的總化學方程式 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程的學習。

　　2光合作用的過程

　　包括光反應和暗反應的概念、場所、條件、原料、物質(zhì)變化、能量變化。 采用問題探究教學模式突破，含自學、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講解。

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

　　5光反應暗反應之間的聯(lián)系：

　　當光合作用的光反應過程被人為阻斷，你認為暗反應會被停止嗎?反過來，當暗反應過程被人為阻斷，你認為光反應會怎樣變化? 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借鑒，當然還可以自己創(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

　　按小組學習教材中這部分的內(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。

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

　　小結，練習 鞏固本課時的知識

　　板書設計

　　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、 葉綠體的結構

　　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