《光合作用的探究历程》教学设计

1、光合作用的探究历程教学设计盐城市明达中学 朱春琴 224002 教材分析 本节课为高中必修 1分子与细胞 （人教版）第5 章 第 4 节能量之源光与光合作用中的内容。第 4 节包括“捕获光能的色素和结构” 、 “光合作用的原理和应用”两大部分，其中“光合作用的探究历程”这部分内容往往被许多老师在上课时一带而过，并未加以重视。事实上，光合作用探究过程中的经典实验，从一定程度上反映了科学探究的一般方法，是培养学生科学精神、科学态度和科学研究方法的好素材，为后面众多的实验打下一个良好的感知基础，也为讲述光合作用的原理、过程做好知识铺垫。因此， “光合作用的探究历程”这部分内容相当重要，不容忽视。 教

2、学目标 知识性目标：1说出光合作用的探究历程。2初步掌握科学探究的一般方法。技能性目标：尝试分析实验、设计实验。情感性目标：1关注科学工作的方法和过程，形成严谨的科学态度及创新、合作的科学精神。2体验科学发现的艰难和科学家们的智慧力量，确立进行科学研究的欲望和信心。 教学重点 1光合作用的探究历程。2科学探究实验的基本方法。 教学难点 真正领悟探究实验的科学原理和方法，并很好地运用到设计实验中。 教学方法探究与发现式教学；小组合作学习 教学媒体实物投影、多媒体课件 教学设计思路本节课以“光合作用的探究历程”为主线，遵循科学家的探索思路，通过对几个经典实验的讨论分析，采取“提出问题探究解决问题”

3、的教学方法，层层递进，环环相扣，让学生对科学探究有一个比较完整的认识，从中领悟科学探究的原则和一般方法。在教学中，采用多元化的教学方式：利用视频动画、录像等教学手段，让学生对实验过程有直观感性的认识；通过学生课前设计表格、角色扮演、代表介绍等手段，充分调动学生学习主动积极性；把学生分为若干小组活动，使学生在较短的时间内确定实验方案，培养团队合作精神；通过师生共同总结并同步板书，让学生更深入地理解光合作用的概念和总反应式中的各个部分；通过课堂实验设计，及时加深巩固本节课所学习、涉及到的实验原理和方法，培养学生的科学素质和创新精神。在探究问题的过程中，使学生感受到知识产生与发展是受当时科学发展水平

4、限制的，并通过一些具体的数据： 500 多次、 300 多年，让学生体会到科学上的每一项发明和发现的背后都凝聚着无数探索者的辛勤劳动，更好地理解为什么说生物学的发展史就是一部众多生物学家不计个人名利为科学事业奉献毕生精力的奋斗史，对学生进行情感教育，这也是本节课的重中之重。教学过程教学内容教师活动学生活动创设情景 引入新课视频播放一小段有关原始地球的录像，然后就 人类生存而言，让学生比较原始地球和现在地球气 体成分中最大的不同是什么？观看水像讨论回答：氧气氧气的产生与什么生理过程有关呢？ 那么，什么是光合作用呢？ （课件同步显示）讨论回答：光合作用回忆光合作用概念，归纳进行光合 作用的原料、产

5、物、条件及场所。光合作用是怎样被人们发现的呢？今天，我们 十起回到历史长河中去，共同解开光合作用之 谜。思考新课教学 光合作用 探究历程1 . 1642比利时的年 海视频展示：植物生长的一生疑问：植物为什么长大？所需营养物质来自哪 里？课件展示背景资料（亚里士多德观点）观点是否止确？怎样证实？（课前已发给学生相关英文资料阅读，并要求将数 据整理成表格）投影12名学生设计的表格观看视频思考讨论阅读、质疑思考回答尔蒙特实验实验前实验后重量变化分析评价柳苗土壤2 , 1771 年 英国普利斯特利实验此实验能得出什么结论呢？通过实验，海尔蒙特推翻了亚里士多德的错误 观点，那他的实验结论完全正确吗？从植

6、物生活环境的角度分析，还应考虑什么因 素？引导提出问题：空气对植物的生长有影响吗？Flash动画演示实验过程，引导思考：1 .几组实验的现象是什么？2 .有无植物的两组实验装置起什么作用？3 .该实验装置中玻璃罩后什么作用？（引导分析， 并指出实验设计中的基本原则：对照、单一变量等）小组讨论总结：水分是植物建造自 身的原料。质疑讨论发言：光、空气等。思考券作出假设：有影响。观看动画小组分析讨论，得出结论：植物可 以更新空气。普利斯特利的实验看似简单，但后人做得实验 很多不能成功，这是为什么呢？引导提出问题。思考，提出问题：植物在什么情况 卜PJ以更新空气呢？3. 1779 年 荷兰英格豪斯铺垫

7、：简介荷兰科学家英格豪斯告诉大家一个好消息，我们有幸地“请到了” 荷兰科学家英格豪斯，请他针对这个问题给大家作鼓掌欢迎报告。“英格豪斯”扮演者用课件演示并指出普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功，植物体只有绿叶倾听，帮助交换意见才能更新空气。进一步提出问题：由于当时化学发展水平的限制，不清楚植物吸收、释放气体的成分，同学们根据现有的知识，知道是什么吗？旁白：直到1785年，由于发现了空气的组成，其他学生回答：吸收 CO,放出Q。人们才明确这一结果。可见生物科学的发展需要建立在其他学科的基础上。在这一过程中，光能哪去了？4. 1845 年铺垫：简介德国科学家博耶鼓掌欢迎德国博耶我们有幸“请到

8、了”德国科学家博耶，下面请他谈谈看法。“博耶”扮演者用课件显示能量转换和守恒定律，指出植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。过渡：光能转换成化学能，贮存于什么物质中呢？问题：植物光合作用除了释放氧气，还产生什么物思考质呢？5 . 1864 年德国萨克播放视频录像课外小组代表结合录像介绍实验过斯实验程及现象。引导思考：1.暗处理这一步是否可以省略？为什么？2.本实验是否存在对照组,若有，请指出单一变量。3.这个实验可得出什么结论？小组讨论回答，得出结论：光合作（强化科学探究实验设计的基本方法、原则）用的产物除了氧气，还有淀粉。补充：除淀粉外，还口产生其他有机物，表7K为(CHO)。课

9、堂小结结合课件引导归纳每个实验结论，并同步板书：H2O+CO(CH0) +O2归纳，参与小结进一步强化光合作用的概念及具要点。结合板书，引导提出问题。提出问题：光合作用释放的氧气， 到底来自于 HO还是CO?6. 1939 年阅读课本第102页相关内容，了解美国鲁宾、同位素标记法。卡门实验问题：应标记哪一兀素？怎样设计实验？小组讨论设计思路，展示他们的小点评学生的实验设计，肯定他们的优点，指出组实验设计方案。经过全体同学的存在的不足。质疑和探讨，完善实验方案。课件简要展示实验过程，并引导得出结论。讨论得出结论：光合作用释放的氧 气来自水。7. 20世纪问题：光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢

10、？40年代美阅读课本第102页相关内容国卡尔文 实验简述卡尔文循环今天我们只是简单了解光合作用的生理过程， 具体是如何进行的呢？我们将在后面继续学习。通过本节课的学习，我们可以看到几代科学家 历经二白多年才对光合作用这一生理过程后J较总结清楚的认识，可见科学发展的道路是很艰难的，不 仅包含了科学家们的艰辛和智慧，还与科学技术的 进步发展密切相关。光合作用是个非常复杂的过 程，仍有许多未知领域，对光合作用更深层次的探 索，目前仍在进行，希望在以后的研究成果中能看 到同学们的名字。感悟科学道路的艰辛课堂探究提供材料引导学生设计实验：证明CO是绿色植物光合作用的原料。师生分析、评价小组合作讨论设计实

11、验课后作业完成第103页思考与讨论，并设计实验：证明氧气是光合作用的产物。教学反思新课程主张教学过程的重心由知识传授转向学生发展，教师的职责是越来越少地传授知识，而越来越多地激励学生思考。因此本节课在设计上就是真正以学生为本，以学生的表演代替老师的“讲”，以学生的自主学习和讨论代替教师的“灌”，让学生学会自主学习，学会合作学习，真正成为学习的主体，教师只是一位交换意见的“参加者”，一位帮助发现矛盾论点而不是拿出现成真理的“顾问”。因而这节课 师生平等和谐，学生反应活跃，在知识、技能和情感等领域上得到较好的发展，创造性思维得以体现, 对自己得出的知识印象深刻，教学反应效果很好。光和影教学设计教材

12、分析本课是教科版五年级上册科学光单元的第一课。这一单元中内容是这样安排的。第 1 4课研究光的传播特点（路径、反射），第57 课研究阳光强弱和温度的关系。光和影是本单元的起始课，从本课到第四课将指导学生认识光的传播特点 。认识光的传播特点从观察影子开始， 因为影子的许多特点， 比如说影子总是在背光的一面等现象， 显示了光的传播是直线的。本课教学思路： 影子的长短和方向这个活动是第一个活动且具有一定难度， 教师引导学生设计实验来验证， 第二个活动影子的大小与什么有关已经有了前一个活动的基础， 所以放手让学生自己设计实验， 自己利用老师提供的材料验证猜想。 第三个活动影子的形状由于活动时间有限，只

13、做简单的探究。学情分析五年级的学生对于影子的产生和特点已经积累了不少经验， 他们知道影子的产生必须要有光和物体，影子随着光的改变而改变，等等。但是他们的这些认识还比较模糊，因此有必要通过科学探究实验，实际地去观察、整理数据、 去发现光和影子之间的规律。在完善概念的过程中，学习科学方法。教学目标科学概念1、学生要知道产生影子的条件：光源、遮挡物和屏。2、明白判断光源的标准：正在发光而且是自己发出的光。3、物体影子的长短和光源照射的角度有关，影子的方向和光源的方向相反；物体影子的大小与遮挡物和光源之间的距离有关；物体影子的形状和光源所照射的物体侧面的形状有关。4、从不同侧面照射得到的物体的影子叫做

14、投影，投影在我们生活中很有用处。过程与方法1、做光和影的实验，并将观察结果准确地进行记录。2、根据实验结果分析推理出光源、遮挡物、影之间的关系。情感、态度、价值观1、认识到事物之间的变化是有联系的，也是有规律的。2、在实验观察中养成严谨、细致、实事求是的态度教学准备教师演示：课件、手电筒、 4 开的白卡纸、长方体的小木块。分组实验：手电筒、 4 开的白卡纸、长方体的小木块。板书设计光和影光 挡光物屏影子斜射长直射短离光源近大离光源远小形状光照面的形状教学过程一、创设情境，导入课题。师：同学们看过动物世界吗？想不想看？ 一边看一边思考：1、这是什么表演？ 2、表演时需要准备什么？（动物世界是一个

15、手影表演的视频，在此处运用能极大程度的激发学生学习的兴趣，同时也直观 的展现出影子的产生需要光源、遮挡物和屏，为影子的产生需要什么条件的教学铺平了道路。） 播放手影表演动物世界»0哪位同学来回答刚才提出的两个问题？结合学生回答适时板书影子产生需要的条件。有了光就能产生影子，今天我们就来研究光和影。板书：光和影二、组织活动开展探究（一）、认识光源教室里哪些物体可以发出光？学生会说电灯、手电筒，引导必须是打开的。（目的在于揭示光源的概念中“正在发光”这个要点。）还可以让学生观察投影机里的光源。给出光源的概念：像电灯这样正在自己发光的物体叫做光源。生活中还有哪些物体是光源？月亮是光源吗？为

16、什么不是？（学生在列举了萤火虫、点燃的蜡烛、太阳后还可能说到月亮。学生已经认识到月亮是反射太阳光，不是自己发光，从而明确：“必 须是自己发光才是光源”这个要点。）（二）探究活影子的长短和什么有关1、出示五张照片，这是老师分别在早上 8: 00上午10: 00中午12: 00下午2: 00 下午4: 00拍到的照片，说说照片中光源、遮挡物、屏分别是什么物体。（照片中光源是太阳，遮挡物是接力棒，屏是地面。出示这些照片的目的在于使学生很容易发现影子的长短、方向的变 化，并有利学生推测影子的长短和方向与什么有关）2、你发现了影子的什么变化？结合学生回答板书：长、短。哪一幅照片中的影子最 长，这时光源在

17、哪里？哪一幅照片中的影子最短，这时光源在哪里？你能提出一个科学问题吗？你推测影子的长短和什么有关？（五年级的学生已经有了很强的观察分析能力，只要教师出示合适的材料并引导学生有目的的观察材料，学生能够提出影子长短与什么有关，并且得出合理的 推测。）3、教师演示：把纸放在桌面上做屏，放一个小木块代表遮挡物，手电筒模拟太阳从 不同位置照射。讲述光源从不同的位置照射，照射的角度也发生了变化。4、如何证明我们的推测呢？我们需要做几次实验才能得出不同长短的影子？要研究 影子长短与光源照射角度的关系，每次只能改变几个条件，哪些条件不改变？演示光源始 终保持和遮挡物相等的距离，能不能忽近忽远？（学生在实验的时

18、候，经常会使光源与遮挡物距离发生改变，这个环节是专门针对对比实验中变量、不变量的控制而设计的，旨在让学生进一步掌 握对比实验每次只能改变一个因素，控制其它因素不变来研究这个因素对研究问题的影响。）学生开始实验，填写实验记录。附实验记录单:光源照射的角度（填直射或斜射）影子的长矩长短我们的 结论：影子的长短和有美，光源直射遮挡物时，影子 ;光源斜射遮挡物时，影子 ;斜射的程度越大，影子就O5、小组汇报，形成板书：斜射长直射短6、在实验中你还发现影子的方向有什么特点？（三）探究影子的大小和什么有关影子的长短会发生变化，大小呢？板书：大、小我们再一看一段手影，注意观察表演者怎样使影子产生大小的变化。

19、播放手影。（提出观看时的要求，为避免观看时偏离目标，教师在有大小变化的场景要提示学生注意。让课件更好的为课堂服务。）表演者有没有长了一只大手一只小手？（表演中有一个场景是一只大人的手牵住一只小孩的手）他是怎样表演的？你想上讲台来试试吗？学生试做手影的大小变化。（通过学生试做，既能激发学生学习的兴趣，又能使学生看到影子的大小与什么有关，不改变的条件是什么，改变的条件是什么。为学生自己设计实验计划做好铺垫，降低了学生制定实验计划时的难度。）你能提出一个科学问题吗？你们能以小组设计方案来研究这个问题吗？学生以小组设计，教师巡视指导。附实验计划表格：我们的实验计划提出的问题影子的大小和什么有美,我们的推测影子的大小和_有关。1不改变的条件要改变的条件（学生自己先设计实验计划，避免了一开始就让学生实验的盲目性，成为有目的、有控制的探究。）交流实验计划，并进行实验，填写记录单。教师巡视指导小组实验过程。附实验记录