第4節(jié)能量之源光與光合作用

1、1第4節(jié)能量之源—光與光合作用光合作用的原理和應(yīng)用——《光合作用的探究歷程》教學(xué)設(shè)計晉江季延中學(xué)晉江季延中學(xué)許玉坤許玉坤一、教材分析一、教材分析：《光合作用的探究歷程》是人教版生物必修1《分子與細(xì)胞》第5章第4節(jié)的內(nèi)容。主要介紹了光合作用的探究歷程中的幾個經(jīng)典實驗。這節(jié)課中蘊含著科學(xué)探究的一般方法，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和探究能力的好材料。新課改十分強調(diào)學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)，教材中充分體現(xiàn)了這一指導(dǎo)思想，本節(jié)課之前已有多個活動涉及到了探究

2、的模式。光合作用的探究歷程是一個實驗探索的過程，既可以幫助學(xué)生鞏固已有的探究知識，又可為下節(jié)課具體學(xué)習(xí)“光合作用的過程”打下基礎(chǔ)。學(xué)生如能以研究歷史中的重要實驗為線索，遵循科學(xué)家的探索思路，既可了解科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究的艱辛，也有助于提高實驗設(shè)計能力。二、學(xué)情分析：二、學(xué)情分析：學(xué)生在初中生物課中學(xué)習(xí)過有關(guān)光合作用的知識，而且生活實踐中也對光合作用有所了解。但是，對于光合作用的發(fā)現(xiàn)歷史卻很陌生。在前面的學(xué)習(xí)中，學(xué)生對探究的一般步驟已經(jīng)有所

3、了解。本節(jié)課可以引導(dǎo)學(xué)生回顧探究的模式，既可提高學(xué)生進(jìn)行實驗設(shè)計的能力，又可使學(xué)生體會到科學(xué)家的做法其實與自己也是類似的，從而體驗到成就感。因此，在教學(xué)過程中，教師要盡量創(chuàng)設(shè)學(xué)生活動的機會，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)活動真正的主體，教師只是為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供必要的指導(dǎo)和知識鋪墊。三、教學(xué)設(shè)計思路：三、教學(xué)設(shè)計思路：本節(jié)課主要與學(xué)生一起探尋科學(xué)家們探究光合作用歷程的足跡。首先展示光合作用的相關(guān)材料，引入光合作用，由學(xué)生回憶初中學(xué)過的光合作用的反應(yīng)式。通

4、過按發(fā)現(xiàn)時間先后順序展示科學(xué)們的實驗，分析實驗中各種處理的目的等，并利用恩格爾曼實驗歸納探究實驗?zāi)Ｊ剑禾岢鰡栴}——作出假設(shè)——設(shè)計實驗——進(jìn)行實驗——分析結(jié)果——得出結(jié)論以及實驗設(shè)計思想，然后通過學(xué)生活動：設(shè)計實驗探究氧氣是來自于水還是二氧化碳？利用光合作用的探究歷程歸納得出光合作用的原料、能量來源、場所、產(chǎn)物等（用概念圖形式表示）。再糾正初中學(xué)過的反應(yīng)式，并請學(xué)生用一句話描述一下反應(yīng)式，從而得到光合作用的概念。利用練習(xí)鞏固實驗設(shè)計思想

5、，課后作業(yè)是讓學(xué)生證明二氧化碳是光合作用的原料。為了得到光合作用的場所，本人對教材進(jìn)行重新編排，把恩格爾曼實驗調(diào)到探究歷程中，所以這是第4節(jié)——光與光合作用的第1課時，下節(jié)課再結(jié)合結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點引入葉綠體的結(jié)構(gòu)及捕獲光能的色素。四、教學(xué)目標(biāo)四、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能、知識與技能(1)光合作用以及對它的認(rèn)識過程；(2)闡明光合作用的概念及反應(yīng)式；(3)掌握科學(xué)探究的模式及實驗設(shè)計的一般原則重點是對照原則、單一變量原則和等量原則；(

6、4)養(yǎng)成思考的習(xí)慣及提高觀察、分析、綜合能力。3由于化學(xué)發(fā)展水平的限制，當(dāng)時人們并不知道植物吸收和釋放的是什么氣體。直到1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的是O2，吸收的是CO2。閱讀課本使學(xué)生體會生物學(xué)的發(fā)展與化學(xué)的聯(lián)系1845年，（德國）梅耶剛才，我們知道植物必須在光下才能凈化空氣。那在這一過程中，光能到哪去了呢？德國科學(xué)家梅耶指出，在光合作用中，光能轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能。提問：得出這個結(jié)論的依據(jù)是什么？閱讀課本，得出

7、：依據(jù)是能量的轉(zhuǎn)換和守恒定律使學(xué)生體會生物學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)的聯(lián)系，重視學(xué)科間的聯(lián)系1864年，（德國）薩克斯的實驗光能轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能，那么這些化學(xué)能又貯存在什么物質(zhì)中呢？植物光合作用過程吸收水和二氧化碳，釋放氧氣的過程中，還產(chǎn)生了什么能儲存能量的物質(zhì)呢？課件顯示薩克斯實驗：暗處理后的葉片一半遮光，一半曝光，后經(jīng)碘蒸氣處理，曝光一半葉變藍(lán)，遮光一半不變藍(lán)。提問：1、實驗可以得出的結(jié)論是什么？2、本實驗是否存在對照？若有，請指出自變量。3、

8、為什么把植物放在暗處24小時？思考、回答進(jìn)一步培養(yǎng)使學(xué)生理解科學(xué)實驗探究的原則及控制變量的方法1880年，（美國）恩格爾曼的實驗綠葉在光合作用中產(chǎn)生了淀粉，且需要光照。那么，光合作用的場所到底在哪呢？動畫展示恩格爾曼的實驗過程：把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境中，然后用極細(xì)的光束照射水綿。發(fā)現(xiàn)細(xì)菌只向葉綠體被光束照射到的部位集中；如果臨時裝片暴露在光下，細(xì)菌則分布在葉綠體所有受光的部位。提問：這個實驗說明了什么？觀察

9、、思考、回答培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力。繼續(xù)探討：恩格爾曼實驗在設(shè)計上的巧妙之處1、為什么選用水綿做為實驗材料？2、為什么選黑暗且沒有氧氣的環(huán)境？3、為什么用好氧性細(xì)菌進(jìn)行檢測？思考、回答培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析綜合能力及表達(dá)能力。通過恩格爾曼實驗總結(jié)出探究模式：提出問題——作出假設(shè)——設(shè)計實驗——進(jìn)行實驗——分析結(jié)果——得出結(jié)論。我們知道光合作用的原料有水和CO2。提出問題：光合作用釋放的O2到底是來自H2O還是CO2呢，還是兩者兼而有之？如何作