高中生物-光和作用的原理教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE光合作用二：光合作用的原理和应用第一课时枣庄市十六中高中生物组一、教材分析《光合作用的原理和应用》是生物必修一第五章第4节的内容，是本章乃至整个高中阶段学习的重点，几乎是高考年年考查的要点，也是学生学习的难点所在。本节教材主要讲述了光合作用的发现史、光合作用的原理，过程以及光合作用的重要意义，影响光合作用的因素等几个方面的内容。本节教材安排两个课时。第一课时主要学习光合作用的发现和光合作用的原理过程这两方面的知识。光合作用的发现是建立在初中光合作用的基础知识上，安排绿叶在光下制造淀粉的实验的基础上，更加深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用发现过程中的几个著名实验。其中普里斯特利和萨克斯两位科学家的实验由于学生在初中时学习过并且一般掌握良好，故不需用大的篇幅来讲述，但通过另两个实验的学习，不仅能了解光合作用的发现过程，同时能渗透实验的思想，加强学生科学探究的意识以及培养学生实事求是的科学态度和不断探求新知识的精神。植物的光合作用是植物重要的生理功能，光合作用的过程包括光反应和暗反应，这是本节课的重点，要点，也是难点。对于光反应和暗反应需要教师运用多种教学手段调动学生学习的积极性，让课堂真正实现有效高效，顺利完成教学任务。二、教学目标1.知识目标（1）光合作用的发现历程（知道）(2)掌握光合作用的光反应与暗反应，能分析二者的区别与联系（3）理解并掌握光合作用的过程及反应式。2.能力目标（1）通过光合作用发现史的学习，培养学生实验探究的能力。(2)通过光合作用过程光反应与暗反应学习，培养学生运用对比进行学习的方法;（3）培养学生知识迁移能力，掌握知识的内涵和外延，培养分析综合能力。3.情感目标结合光合作用发现史的学习及实验设计与分析，培养学生科学的态度及创新、合作精神，进行热爱科学、献身科学的科学思想教育三、教学重点、（1）光合作用的发现（2）光合作用的过程（3）光合作用的应用落实方案：通过探讨经典实验，分析它们精巧的设计思路，然后让学生运用这些设计思想进行实验设计，以加深对经典实验的理解。运用学案导学方式和小组合作学习，掌握光合作用的过程和原理。四教学难点光合作用的过程和应用五、教学用具多媒体课件，自制教具六、教学方法观察、讨论、阅读、讲述，合作，探究七板书设计：光合作用的原理和应用（一）一光合作用的探究历程普里斯特利通过实验发现：植物可以更新空气。萨克斯通过实验证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。恩吉尔曼通过实验证明：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是进行光合作用的场所。鲁宾和卡门通过实验证明：光合作用释放的氧全部来自水。二光合作用的过程1光反应2暗反应八、教学过程导入新课：植物为什么会生长？万物生长靠太阳，太阳能怎么进入绿色植物的体内的呢？学生回答光合作用。这堂课我们就学习光合作用。请同学们看课本101页光合作用的定义。科学家们是怎么弄清光合作用的具体过程的呢？请同学们看课本101至102页课本，以学习小组为单位共同探究完成学案上的探究内容填空。（师生共同探究发现史内容）。一、光合作用的发现史

图片展示：1771年，英国科学家普里斯特利的实验。

讨论：结合所学的化学及生物学知识，谈谈此实验中蜡烛不灭，老鼠不死的原因。(始终有氧气存在)结论：植物可以更新空气。设问，该实验在任意条件下都能成功吗？图片展示英格豪斯实验、结论，植物只有在光照下才能更新空气1785年，明确植物吸收二氧化碳产生氧气设问既然植物在光照下能吸收二氧化碳产生氧气，而且梅耶明确指出植物可以把光能转化为化学能，要把这部分能量储存在什么物质中呢？学生阅读教材P102，了解德国科学家萨克斯的实验。学习小组讨论：1.1864年，德国科学家萨克斯的实验原理是什么？结论是什么？（绿色叶片在光合作用中产生了淀粉）2为什么实验之前要黑暗处理？（消耗叶片中残留淀粉）一半遮光一半曝光体现了实验设计中的什么思想？（对照）学生分组实验，观察叶片的变化（教师预先备好脱色处理的叶片）观察教师预先实验时拍好的实物照片。设问植物的叶片通过光合作用确实产生了淀粉，那么光合作用到底在叶片中的什么位置进行的呢？多媒体演示：1880年，德国科学家恩吉尔曼的实验。学习小组讨论：1、恩吉尔曼的实验在设计上有什么巧妙之处？在学生讨论的基础上,教师小结：（1）选用水绵用为实验材料，便于观察和分析研究；（2）将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除环境中光线和氧的影响；（3）选用极细的光束照射，并且用好氧细菌进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位；（4）进行黑暗和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。2、恩吉尔曼的实验结果是什么？(氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所；光合作用需要光。)设问我们知道氧是由叶绿体释放出来的，光合作用吸收水和二氧化碳，那么氧气中的氧原子来自于那种反应物呢？学生阅读教材P102，了解美国科学家鲁宾和卡门的实验。讨论：光合作用中释放出的氧来自于水的结论是如何得出的？分析同位素标记原子示踪，解释两种处理方式体现的实验原理20世纪40年代美国科学家卡尔文用小球藻做实验探明：CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。即卡尔文循环。小结：（师生共同进行）跟踪练习例题一1771年，英国科学家普里斯特利通过实验发现：植物可以更新空气。1864年，德国科学家萨克斯通过实验证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。

1880年，德国科学家恩吉尔曼通过实验证明：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是进行光合作用的场所。20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门通过实验证明：光合作用释放的氧全部来自水。20世纪40年代美国科学家卡尔文CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳经历了近200年的时间，科学家们才对光合作用的生理过程有了比较清楚的认识。因此科学发现是艰难的。没有科学的研究方法，以及综合利用各学科的成果和研究手段，就不会有科学的发现。通过刚才的探究和发现，同学们能说出光合作用的原料、产物、场所、条件分别是什么？学生回答问题设问？你能用一个化学反应式表示出来吗?同学们能根据刚才获得的信息书写光合作用的反应式吗？同学们尝试自己书写反应式，找两位上黑板板书小组评价，分析学生书写的情况。教师总结书写反应式的注意事项。ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ——（ＣＨ2Ｏ）+Ｏ2二、光合作用的过程实际上光合作用是个复杂的过程，包括一系列的化学反应，是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并释放出O2的过程。现在我们一起来学习光合作用到底是怎么进行的，氧气和有机物具体是怎么产生的？请同学们看课本103至104页，以小组为单位自主学习光合作用的过程，完成学案上的自主学习填空。教师利用直观教具，讲述光合作用的过程。１、光反应阶段：想一想：观察叶绿体的结构模式图，想一想叶绿体中的色素，位于囊状结构中的什么部位？有什么用处？学生回答后，教师讲述：（1）水的光解Ｈ2ＯＯ2↑+[Ｈ](活泼的还原剂)（2）形成ATP问题：ATP是如何形成的？ADP+Pi+光能酶ATP讨论完成以下问题1、光反应的场所。（叶绿体囊状结构的薄膜上）2、光反应的条件（色素，酶，光照）3、光反应中物质的变化是什么？能量的变化是什么？（物质的变化是：水的光解产生氧和[H]；ADP+Pi生成ATP。能量的变化是：光能转变为储存在ATP中的活跃的化学能。）4、光反应产生的ATP和[H]的用途？教师点拨用于第二阶段的化学反应暗反应２、暗反应阶段：ＣＯ2的固定：ＣＯ2与Ｃ5化合物的结合过程；Ｃ3的还原：Ｃ3在酶的催化作用下，接受ATP释放的能量并且被[H]还原。部分Ｃ３经复杂的变化形成葡萄糖，部分Ｃ3经复杂的变化形成Ｃ5。讨论：1.学生总结暗反应的条件，场所，能量变化，和物质变化。多媒体演示：光合作用的动态过程。现在我们学习了光合作用的完整的过程，请学生完成学案上的光合作用总图和相关填空的正误检查。跟踪练习，巩固加强。同学们想一想刚才我们学习的光反应和暗反应是完全独立的两个过程吗？这两个过程之间有什么区别和联系。请同学们以小组为单位完成光反应阶段与暗反应阶段的比较：（让学生完成表格）项目光反应暗反应场所叶绿体类囊体上叶绿体基质中条件有光有光无光均能进行物质变化水的光解放氧；合成ATP、还原性氢CO2C3(CH2O)+C5能量变化光能变成活跃的化学能活跃的化学能到稳定的化学能联系为暗反应提供能量和还原剂为光反应提供ADP和磷酸基

归纳光合作用的实质：合成有机物，储存能量。学习小组完成提升练习。知识拓展，展示下节课的学习内容。下课。关于本节内容的教学感受：本节内容的教学是高中生物学中的一个重点也是难点。然而该部分知识内容丰富、结构紧凑、联系紧密，所以要充分调动多媒体手段，直观而形象地展示光合作用的过程，让学生主动地去思考、探索、总结、概括，学生学得有兴趣、有收获、有提高。学情分析经过半年的高中学习，学生已经度过最初的初高中衔接期，初步掌握高中生物学习的基本方法，在此基础上能基本适应繁重的高中学习。本节课的内容光合作用的原理是建立在对第一节课光合色素的基础上完成的，学生对光合作用并不陌生，在小学的《科学》和初中《生物》课中已学习过有关光合作用的知识，在生活实践中对光合作用也有所了解。这些知识、经验和技能是学好本节内容的重要基础。，这一节课在初中的基础上继续深入探讨光合过程和原理。对于光合作用中的物质代谢和能量代谢过程的学习学生会有些困难。光合作用这一块知识需要记忆的很多，需要理解的内容和坐标分析及计算是重点和难点，这些是建立是基础知识掌握良好的情况下才能完成的。学生学习有一定的难度，面对枯燥的反应原理和过程，学习兴趣很重要。不少学生上课听课的习惯不太好，记笔记找不到地方，课前预习做不好，课后巩固不去做。针对这种情况，在教学过程中教师可以多角度提出问题，引导学生围绕问题进行分析、推理，从而得出结论。一、教材分析《光合作用的原理和应用》是生物必修一第五章第4节的内容，是本章乃至整个高中阶段学习的重点，几乎是高考年年考查的要点，也是学生学习的难点所在。本节教材主要讲述了光合作用的发现史、光合作用的原理，过程以及光合作用的重要意义，影响光合作用的因素等几个方面的内容。本节教材安排两个课时。第一课时主要学习光合作用的发现和光合作用的原理过程这两方面的知识。光合作用的发现是建立在初中光合作用的基础知识上，安排绿叶在光下制造淀粉的实验的基础上，更加深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用发现过程中的几个著名实验。其中普里斯特利和萨克斯两位科学家的实验由于学生在初中时学习过并且一般掌握良好，故不需用大的篇幅来讲述，但通过另两个实验的学习，不仅能了解光合作用的发现过程，同时能渗透实验的思想，加强学生科学探究的意识以及培养学生实事求是的科学态度和不断探求新知识的精神。植物的光合作用是植物重要的生理功能，光合作用的过程包括光反应和暗反应，这是本节课的重点，要点，也是难点。对于光反应和暗反应需要教师运用多种教学手段调动学生学习的积极性，让课堂真正实现有效高效，顺利完成教学任务。光合作用的原理随堂检测练习一【基础巩固练习】：1在光合作用的实验里，如果所用的水中有0.20%的水分含18O,二氧化碳中有0.68%的二氧化碳含18O,那么植物进行光合作用所释放出来的氧气中,含有18O的比例为()A0.20%B0.44%C0.64%D0.88%2光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（）A叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应B叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应C叶绿体基质中进行光反应和暗反应D叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应

2、光合作用过程中发生了哪些物质变化和能量变化？3欲测定植物是否进行光反应，可以检测是否有（）A．葡萄糖生成B．淀粉生成C．O2的释放D．CO2有吸收4在光合作用的暗反应发生的反应过程是（）ACO2的固定，O2的释放BO2的释放，糖的生成CH2O的分解，O2的释放DCO2的固定和C3化合物的还原5、在光合作用过程中能正确反映能量流动途径的是（）

A、光能→ATP→葡萄糖B、光能→叶绿素→葡萄糖

C、光能→C5→葡萄糖D、光能→CO2→葡萄糖

6、光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能量分别来自：（）

A．呼吸作用产生的ATP和光能B.都是呼吸作用产生的AIP

C．光能和光反应产生的ATPD．都是光反应产生的ATP

7在光合作用过程中，光能转变成化学能最初储存于()A、ADP中B、ATP中C、三碳化合物中D、糖类8写出光合作用的反应式，并分析原子转移途径。9光合作用过程中，不在叶绿体基粒囊状结构薄膜上进行的是（）A．ADP变成ATPB．氧气的产生C．CO2的固定和还原D．[H]的产生

10在光合作用中，不需要酶参与的过程是（）A．CO2的固定B．叶绿素吸收光能C．三碳化合物的还原D．ATP的形成11.请同学们说出图中1至6的含义（1）写出图中空格所示化合物的名称。①、②、③、④（2）图中=5\*GB3⑤表示的过程为________________，图中6表示的过程为__________________，6过程发生的场所是在_____________________。二【课堂提升练习】：下列说法正确的是：()A、光合作用是生物界最基本的物质代谢与能量代谢B、植物在白天进行光反应，夜间进行暗反应C、用18O标记的水灌溉植物，18O首先出现在植物周围的空气中D、给植物照射绿光有利于增加产量2、下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是：()A、光合作用和呼吸作用总是同时进行B、光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用C、光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用D、光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细胞中进行3、在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可发现其叶肉细胞内五碳化合物含量突然上升，则改变的条件是：()A、停止光照B、停止光照并降低CO2浓度C、升高CO2浓度D、降低CO2浓度4、下图是光合作用过程的图解，请据图说明：还固定还固定原FG多种酶参加催化JBD酶E＋Pi光能ACH2OHICO2(2)图中B是__________________(3)图中C被传递到叶绿体内的__________________中作为活泼的__________________。(4)图中F叫__________________，它是由CO2和__________________结合后又分解而成,F与__________________反应生成__________________。(5)H是__________________三【知识拓展练习】叶绿体处于不同条件下，C3、C5、[H]、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化条件C3C5[H]、ATP(CH2O)合成量CO2供应不变停止光照CO2供应不变突然增加光照光照不变CO2供应增加光照不变停止CO2供应关于本节内容的课后反思：本节内容的教学是高中生物学中的一个重点也是难点。然而该部分知识内容丰富、结构紧凑、联系紧密，所以要充分调动多媒体手段，直观而形象地展示光合作用的过程，让学生主动地去思考、探索、总结、概括，学生学得有兴趣、有收获、有提高。为了激发学生兴趣，采用再现萨克斯实验，让学生实际观察叶片的变化，这样学生的课堂兴趣在实验后得到很大的提升。探究历程的很多实验让学生小组自学，讨论，展示。这种方式能让学生的主观能动性激发出来。光合作用的过程这部分内容抽象，通过多媒体课件的展示，让学生先看动画，再看书，小组讨论总结相关知识，分组观察讨论，学生的积极性主动性提高，也提高了学生全面理解获取知识的能力。提取问题布置相应的学习任务，学生互相合作共同完成学习任务的过程中驱动学生学习的主动性，驱动学生发现问题的积极性并找到解决问题的方法和途径。最后让学生重建过程图，这种方式能让所有的学生都动起来。学生真正成为了学习的主体，培养和提高了学生的学习能力。多媒体教学手段使课堂容量加大，教学进度加快，课堂效率提高，加深了学生的理解和体会。本节课不足的地方也很多。比如在讲述的时候教师语言不够精炼，仍然不放心学生的自主学习。以后要改进。课堂容量较大，学生掌握的深度和广度有一定的差异，应调整教学策略，保证教学目标的达成度。课堂教学效果分析一、激发学习兴趣,组织有效教学

兴趣是最好的老师”,生物教学要提高学生兴趣,就要遵循“学生为主体,老师为指导”的教学理念,遵循教学活动客观规律,构思教学活动,使学生用较少时间、精力获得最大进步。第一,利用多媒体提高学生学习生物的兴趣,实现课堂的有效性。多媒体可以化静为动,化虚为实,化抽象为直观,降低学生学习的难度,从而增强学生学习生物的兴趣和信心。例如,在介绍光反应和暗反应等方面使用计算机辅助教学来突破重难点更会起到画龙点睛的作用，学生难以理解的生物现象采用多媒体教学,不仅能激发学生的学习兴趣,而且能减少教师讲述的时间,提高教学效率,调动学生学习的积极性,让学生在多媒体教学中,体验课堂美、学习美、知识美。第二,利用生活知识调动学生学习生物的兴趣,提高课堂教学的有效性。

二、打造互动课堂,实现有效教学

成功的课堂离不开师生间和谐的交流与对话,新课程背景下是一种体现师生、生生之间对话和交流的互动过程。在生物课堂教学中,努力营造“互动”型课堂是实现有效教学的好途径。敢于放手,让学生自主学习,让学生在课堂上大胆提问,畅所欲言,发表自己的见解。例如,探究历程的学习采用小组合作，探究研讨，教师点评，这种开放性的课堂,学生兴趣高涨,在师生互动、生生互动中,促使学生自主构建知识结构,完成认识上的飞跃。

三、设计创新实验,促进有效教学

生物学是一门实验HYPERLINK"