公开课-光合作用的探究历程教学设计1

1、光合作用的探究历程教学设计一、教材分析光合作用的探究历程是人教版高中生物必修一分子与细胞第五章第四节能量 之源一光与光合作用中有关光合作用探究历程中的经典实验。本节课是在学生学习了绿 叶中色素的提取和分离实验的基础上，重点是引导学生回顾光合作用探究历程中的经典实 验，体会萨克斯、恩格尔曼、鲁宾和卡门的实验的严谨性，学会实验设计的技巧，同时感受 生物学科的发展与其他学科的发展紧密相连。二、学情分析1.学生对于通过绿叶中色素的提取和分离实验的学习对于绿叶中色素的种类和功能 有了一左的认识。但学生对光合作用的探究历程上的经典实验还不熟悉，对于有光光合作用 的相关实验的设计和分析能力还不足。2.学生学

2、习了降低化学反应活化能的酶中“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实 验，对于实验中的自变量、因变量、无关变量有了一泄的认识。在第三节ATP 的主要来源 细胞呼吸中探究酵母菌细胞呼吸的方式”对于实验中的对照实验的类型学习。3. 学生在初中对光合作用的探究历程中的相关实验有了一立的认识，但没有对经典实验 例如：萨克斯、恩格尔曼、鲁宾和卡门的实验的深入分析。三、教学目标1. 概述光合作用发现过程中的经典实验。2. 通过对经典实验的分析评价，掌握实验设计的基本技巧。3. 逐步养成认真严谨的科学态度，感受生物学科发展离不开其他学科和技术发展。四、教学重点难点（1）重点：概述光合作用发现过程中的经典实验。（

3、2）难点：通过对经典实验的分析评价，掌握实验设计的基本技巧。五、教学设计思路：本堂课以时间为线索，同时又以历史上研究的有关光合作用的有关问题为暗线，引导学 生一起回顾光合作用探究历程中的实验。对于经典实验例如萨克斯、恩格尔曼、鲁宾和卡门 的实验本堂课通过设汁几个问题由注入深，引导学生层层深入地分析实验中的自变量、因变 量、无关变量、对照的类型等等，由此提髙学生的实验设讣和分析能力。同时感受到历史上关于光合作用的探究历程中的生物学科的发展离不开其他学科的发展。六、教学过程教师活动学生活动设计意图一、导入通过居里通过居里夫人的名言“掌握光合作用的过程对人类来说，比得夫人的名到核能还重要。”引出光合

4、作用的发现对于我们人类是多么言引起学的重要。聆听生注意，同展示学习目标：感受时引出本1.概述光合作用发现过程中的经典实验。节课的学2. 通过对经典实验的分析评价，掌握实验设讣的基本技巧。3. 逐步养成认真严谨的科学态度，感受生物学科发展离不 开其他学科和技术发展。习目标二、新课请同学们阅读展示这节课有关的光合作用的实验。课本 P101-P展示自主学习的要求：请同学们阅读课本 P101-P102 光合作102 光合作用学生通过用的探究历程，并勾 IEI 出哪位科学家做的什么实验得出什么结的探究历程，自主学习论。并勾画岀哪位对光合作科学家做的什用有关实么实验得岀什验有一泄教师引导学生分析，如果你是

5、科学家在研究光合作用时，最早需要研究的问题是什么？同时引出科学家最早提出的问题：“植物建造自身的原料来自么结论。的印象。哪里？ ”学生聆听展示 1、亚里士多徳观点：植物体由“土壤汁”构成，即植做出评价物生长发冇所需物质完全来自土壤。亚里士多徳的请同学们评价其观点。观点是错误的。展示 2、海尔蒙特的柳树实验图片：介绍海尔蒙特的实验过程：他把一棵重 2.3kg 的柳树苗栽种到 一个木桶里，木桶里有重 90kg 的干上壤。为防止灰尘落入， 他还专门制作了桶融 5 年时间内，他每天只用纯净的雨水浇 灌树苗。五年以后，柳树增重 74.5kg,而上壤却只减少了学生聆听0.057kga学生做岀评引导学生得出

6、海尔蒙特的实验结论：植物增重完全来自水分。价：预设-海尔请学生评价海尔蒙特的实验，引导学生分析海尔蒙特忽略了拿蒙特的实验结些重要因素？论不完全正展示 3、普利斯特利的实验确。介绍普利斯特利的实验：（1）他把一支点燃了的蜡烛和一只忽略了光照、小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久熄火了，小白鼠很空气快死去。（2）把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里，植物能长时间活着，蜡烛也没有熄火。（3）他把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里，植学生说出：动物和小白鼠都能正常活着。物能污浊空气引导学生得出实验结论：植物能更新空气的原因？介绍很多人在重复普利斯特利的实验时，有人成功了，

7、有人失学生分析原败了。因：在光照下训练学生展示 4、英格豪斯实验能成功。的分析能介绍英格豪斯实验：重复普利斯特利的实验。力和合作得出结论：绿叶只有在光下才更新空气。精神更新的是什么空气？当时人们并不淸楚，一直到空气的组成被拉瓦锡发现后人们才知道更新的空气是氧气。展示 5、1782 年,拉瓦锡发现了空气的组成。人们才明确绿叶在光下放岀的气体是氧气，吸收的是二氧化舉。展示：6、梅耶的发现学生说出梅耶根据能疑守恒立律：植物在进行光合作用时，把光能转换成化的发现。学能储存起来。提出的新问题：贮存在什么物质中？展示：7、萨克斯的实验：介绍萨克斯的实验过程：首先把天竺葵放在暗处数小时，取一学生边观看图叶片

8、放入洒精溶液中水浴加热，再滴加碘液，学生说出颜色变片边聆听，说化？然后耙一片天竺葵的叶片的一半暴露在光下，另一半遮出暗处理后滴光。经过一段时间后，取这片叶片放入洒精溶液中水浴加热，加碘液的颜色再滴加碘液，学生说出颜色变化？变化。聆听并感引导学生注意：酒精水浴加热后颜色的变化，滴加碘液的叶片思考讨论：（1）受生物学的颜色变化。为什么对天竺科的发展引导学生思考与讨论有关萨克斯的实验的 5 个小问题分析其葵进行暗处与其他学实验的设计。理？酒精科的发展强调：暗处理、酒精水浴加热的作用、实验中的自变量、因变的作用？（3） 的关系量、碘液自身的颜色。为什么一半曝引导学生一起得岀实验结论:植物在光照条件下进

9、行光合作用光，一半遮并产生淀粉（糖类）。光？（4）实验的自变疑和因变量分别是？（5）实验说明了什么？提出的新问题：光合作用在细胞哪里发生的呢？展示：8、恩格尔曼的实验请同学们快速老师介绍实验材料：阅读课本 P100（1）水绵：真核多细胞的藻类，其叶绿体呈螺旋式带状，便的【资料分析】于观察。中恩格尔曼的学生结合 PPT 上的水绵细胞图上的数字说出其代表的细胞结实验，并勾画构。出实验材料和（2）好氧细菌：没有氧的环境中不能生长的细菌，如醋酸菌、 实验现象，说枯草杆菌、固氮菌、结核杆菌。出实验结论。引导学生得出好氧细菌会向氧气含量多的地方集中。介绍恩格尔曼的实验：强调实验用的是载有水绵和好氧细菌的临

10、时装片，引起学生注学生说出显微意该实验需要借助什么仪器观察？镜。通过 5 个问题引导学生分析恩格尔曼实验的巧妙之处。学生思考与讨展示学生活动要求：论：（1）为什引导学生得出恩格尔曼实验的巧妙之处：么水绵是合适（1实验材料选得妙：用水绵作为实验材料。水绵不仅具有的实验材料？细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便（2）实验中的于观察和分析研究。无关变量有哪（2）排除干扰的方法妙：实验成功的关键之一在于控制无关些？如何排除变量和减少额外变量，恩格尔曼将临时装片放在黑暗并且没有无关变疑的干空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验扰？（3）实验能够正常进行。中的自变量（3）

11、观测指标设计得妙：通过好氧细菌的分布进行检测，从是？如何控而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。制？（4）实验（4）实验对照设计得妙：进行黑暗（局部光照）和曝光的对照 中的因变虽实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。是？如何观课后练习的第 3 题:恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时察？（5） 实验 中的对照组有哪些？请同学们完成装片，惊奇地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝光区域。课本 P100 第 3引导学生说岀实验结论：说明叶绿体中色素吸收红光、蓝紫光，题一一恩格尔用于光合作用，放岀氧气。曼的第二个实结合以上的光合作用的探究历程,请同学们说出光合作用的原验。学生说出光合作用的原料、

12、料、产物、场所、条件、能量变化、反应式。产物、场所、提岀新问题：光合作用释放的 02 到底是来自H2O,还是 CO2 呢，还是两者兼而有之？如果你是科学家怎么研究呢？展示 9、鲁宾和卡门实验介绍同位素标记法。介绍鲁宾和卡门的实验：他们用氧的同位素180 分別标记 H20 和C02,使它们分别成为H218O和C1802U然后进行两组实验： 第一组向植物提供H2O和C18O2：第二组向同种植物提供H218O和 CO2。在其他条件都相同的情况下，他们分析了两组实验释 放的氧气。结果表明，第一组释放的氧气全部是 02：第二组 释放的氧气全部是 1802。通过 4 个问题引导学生分析实验中的自变量、因变

13、量、对照的 设计，实验现象和实验结论。实验的结论：光合作用释放的氧气来自水。提出新问题：光合作用有机物是如何产生？展示：10、卡尔文实验介绍英实验过程：用ldc 标记14CO2,探明了 C02 中的碳在光 合作用中转化成有机物中碳的途径，该途径称为卡尔文循环。条件、能量变化，在练习本 上写出光合作 用的反应式。学生结合鲁宾和卡门的实验思考与讨论：（1）该实验中 的自变量是？ 因变量是？（2）该实验中 的对照？（3）实验现象是？（4）实验说明 了什么？聆听并感 受生物学 科的发展 与技术发展的关系课堂总结:通过光合作用的反应式将光合作用的探究历程中的 重要实验及实验结论总结。学生说出光合作用的反

14、应 式，并标出氧 元素和碳元素 的路径。培养学生归纳能力。1光能CCOz+HzO - (CH2O) +O2叶绿体T補类卡尔文循环A. 叶片置于黑暗中两天的目的是使叶片脱色B. 要研究叶绿素对光合作用的影响，实验组和对照组分别是 Y 和 W 部位C. X 和 Y 两部分显色结果对照，能证明光合作用是否需要水D. 显色后 X 为蓝色，Y 和 Z 为棕黄色（碘液的颜色）课堂练习：1、萨克斯进行光合作用的相关实验，实验步骤：暗处理： 将天竺葵放置在黑暗中一段时间。用黑色卡片对叶片的一半 进行遮光处理，另一半曝光。使叶片在光下进行光合作用。洒精脱去叶片中的叶绿素以便观察。 滴加碘液， 观察现象。下列说法

15、错误的是（）A.实验目的是验证光合作用是否合成了淀粉B.该实验能证明光合作用需要光照C.光照时间越长，实验现象越明显D.暗处理是为了去掉叶片中原有的有机物2、下列生物学的研究中不能用放射性同位素标记法完成的是A.研究光合作用过程中 C 的转移途径B.研究光合作用过程中产生 02 中 0 的来源C.探究生物膜在分泌蛋白形成过程中的功能联系D.通过人鼠细胞融介实验验 i 正细胞膜的流动性3、将银边天竺葵（其叶片如图一所示）放在黑暗中两天后， 根据图二所示，处理枝条上的一片叶。（Z 处使用不透光的黑 纸两而遮光）然后将整株植物置于阳光下 4 小时，取该叶片 经洒精脱色处理后，滴加碘液显色，下列关于该实验结果和现学生完成课堂练习学生说出并分析题目提髙学生对于实验的设计分析能力。课后练习：课时作业 P146 第 13 题，P147 第 1、9 题学生课下完成练习。通过练习强化学生对光合作用探究历 程中的经 典实验的 理解和认 识。七. 板书设计：光合作用的探究历程反