分子与细胞第5章细胞的能量供应和利用《光与光合作用》教学设计高中生物嘉祥王春颖

1、能量之源光与光合作用教学设计课题、章节：人教版高中生物必修一第5章第4节 第二课时课型：新课教师：成都七中嘉祥外国语学校 生物组 王春颖教材分析本节教材内容在第3章第二节细胞器-系统内的分工合作及第五章第4节第一课时中捕获光能的色素和结构中已经介绍了叶绿体的结构，本节内容通过继续介绍植物通过叶绿体进行光合作用的条件、原料、产物等发现历程，构建了光合作用的概念。本节课的主要内容是光合作用的发现历程和光合作用的过程。光合作用发现历程体现了科学理论的认识过程和方法，是培养学生科学思维和科学探究的好素材。本节课光合作用过程略有难度，可以锻炼学生思维能力。二、学情分析学生对植物由种子长成大树这一自然界普

2、遍存在的现象并不陌生，对生物实验中应遵循的原则和注意事项已有所了解。但是学生对植物光合作用的原料、产物、场所、条件是如何确定的还不清楚，对实验的严谨性分析还没有系统的学习。三、教学目标1.通过构建光合作用的概念，进一步理解植物生命活动中结构与功能的关系。2.通过回顾和梳理光合作用发现历程，学习这一科学发现过程，培养学生严谨务实、尊重事实和证据的科学态度。3.通过重做萨克斯经典实验、分析普利斯特利、恩格尔曼、鲁宾和卡门的经典实验，提高学生实验设计和实验分析能力。4、通过梳理光合作用过程，培养学生科学思维能力。四、教学重点1.光合作用发现历程 经典实验分析2.构建光合作用概念3.总结光合作用过程五

3、、教学难点1.重做萨克斯经典实验，并尝试设计实验探究O2中氧元素的来源。2.构建光合作用概念，完成光合作用反应式。3.完成光合作用过程，画出流程图。六、如何突破重难点生物科学史教学策略：光合作用的发现史中不仅包含生物实验的知识和方法，还蕴含着科学思维以及发现科学理论的的过程。教师充分利用这里面的教学资源，通过重做经典实验、分析设计实验、审视经典实验等活动，让学科核心素养落地，从而达到提升学生学科核心素养的目的。教学过程（一）引入 【视频】 植物如何从一粒种子长成参天大树？（二）光合作用的探究历程1.亚里士多德的假说：植物生活在土壤中，增重来自于土壤。问题一：植物增重来自于土壤吗？2. 比利时海

4、尔蒙特实验Q1.实验结论是什么？Q2.这个结论严密吗？他忽略了环境中的什么？问题二：空气在植物生长中有什么作用？3.英普利斯特利实验Q1.本实验的自变量和因变量是什么？Q2.实验结论是什么？有人重复了普利斯特利的实验，却得到相反的结论，认为植物跟动物一样能使空气变污浊。问题三：为什么有人认为植物也能使空气变污浊？4.荷兰英格豪斯实验结论：普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功，植物体只有绿叶才能更新空气。资料：1785年，人们发现空气组成，明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。问题四：光能去哪里了？5.德国梅耶问题五：这种化学能储存在什么物质中？6.德国萨克斯实验Q1.为什么让同

5、一叶片一半曝光，另一半遮光？Q2.实验的自变量是什么?因变量是什么?Q3.为什么把植物放置在暗处几个小时?为什么叶片要用酒精隔水煮沸？Q4.这个实验还可以得出什么结论？问题六：光合作用的场所究竟在哪里呢？7.美国恩格尔曼Q1.实验材料有什么特点/优点？水绵很明显的特点是：绿体呈螺旋带状排列在细胞里。 好氧细菌：准确判断释放O2的部位【呈现实验现象演示】Q2.把装片放在没有空气的黑暗环境中的原因？Q3.为什么用极细光束照射水绵？为什么又将临时装片暴露在光照下？【光合作用探究历程小结】（三）光合作用的概念Q1.光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？试陈述光合作用概念，写出化学反应式。【小组活动】

6、简述实验思路：探究O2中的氧元素来自CO2还是H2O8.美鲁宾、卡门实验实验方法：同位素标记法9.美卡尔文实验Q1.从人类对光合作用的探索历程来看，生物学的发展和物理学化学有什么联系？与技术手段的进步有什么关系？请举例说明。（四）光合作用的过程【阅读思考】教材P103-104通过书上图5-15一步一步来引导学生【光反应阶段】Q1：光反应在哪里进行？Q2：利用到了哪种原料？Q3：水在光反应阶段发生了怎样的变化？Q4：色素吸收的光能除了使水分解以外，还发生了什么变化？Q5：刚才的一系列变化都需要什么参与？过渡：我们把发生在叶绿体类囊体薄膜上的这一化学变化称为光反应。那么，同学们能不能归纳一下，整个

7、光反应阶段物质和能量是怎样转变的？从物质变化的角度来看，一是把水分解成了O2和具有强还原性的H，二是把ADP和Pi合成了ATP；从能量变化的角度来看，把光能转化成了ATP中活跃的化学能。过渡Q:光反应一共产生了三种产物，还原性很强的H和储存有活跃化学能的ATP又到哪里去了呢？下面我们就继续看看暗反应是怎样进行的。【暗反应阶段】Q1：暗反应在哪里发生？Q2：利用了哪种原料？Q3：在暗反应过程中，二氧化碳发生了怎样的变化？Q5：经二氧化碳固定所产生的C3又发生了什么变化呢？Q6:这一系列变化需不需要光？Q7：那是不是一定要在黑暗中进行呢？总结暗反应概念，请同学来归纳一下整个暗反应阶段物质和能量进行了怎样的转变？从物质变化的角度来看，二氧化碳经过“固定”和“还原”两个过程，最终被还原成（CH2O）和C5；从能量转变的角度来看，ATP中活跃的化学能变成了稳定的化学能储存在糖类等有机物中。【练习】1、判断正误（1）光合作用的光反应阶段在白天进行，暗反应阶段在晚上进行。（2）暗反应在黑暗条件下无法持续进行。（3）活细胞始终进行细胞呼吸。2、将植物栽培在光照、温度、CO2浓度都适宜的