高中生物-光合作用的原理和应用教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE1PAGE《光合作用的原理和应用》教材分析《能量之源光与光合作用》是人教版必修一第五章第四节的内容，本节内容包括捕获光能的色素和结构、光合作用的原理和应用。其中捕获光能的色素和结构为1课时，光合作用的原理和应用为2课时。本次录课内容为光合作用原理也应用的第1课时。环境因素对光合作用强度的影响，这节内容期望学生不仅能从光合作用的发现过程中深化对光合作用概念的理解，而且可以从光合作用经典实验中学习到科学家设计实验的智慧，培养实验设计能力，还能感受到科学研究方法的重要，实验设计的巧妙。本节与其他章节有密切的联系，具有承上启下的重要作用，尤其是在绿色植物新陈代谢、以及整个生态系统的物质循环和能量流动中具有重要意义，是必修一的重点内容之一。《光合作用的原理和应用》学情分析在前面的教学中，学生明确实验设计所遵循原则，所以对光合作用探究历程这部分知识学生可以通过自学基本解决。我们的学生基础较差，对知识的理解和总结能力不强，所以在学习光合作用的过程这部分内容中教师先让学生看过程听过程，接着设计问题串形式，降低学习难度，小组接着通过合作学习，自己说自己写，然后再讲给大家，绘图和列表，学生接受知识愉悦，学习气氛浓厚，符合目前我们学生的学习思维模式。《光合作用的原理和应用》测评练习【学习目标】:1.体验光合作用的探究历程，初步培养实验设计能力。2.描述光合作用概念和反应式。3．描述光反应暗反应的物质变化和能量转化。一、光合作用的探究历程【资料1】1、古希腊哲学家亚里士多德的经验推测2、1642年，比利时海尔蒙特的柳树实验：将一株2.3kg重的柳树苗种在90.8㎏的干土中，只用纯净的雨水浇灌，5年后分别对树和土壤称重74.6kg,土壤减少0.1kg。【结论】海尔蒙特实验说明：植物生长所需要的养料来自。【资料2】1771英国科学家普利斯特利的“植物——蜡烛（小白鼠）”实验【结论】植物能空气。【质疑】普利斯特利的实验过程有时不成功，英格豪斯证明______________。直到1785年，人们发现了空气的成分，才知道植物光合作用中吸收的是____，放出的是____。1845年，德国科学家梅耶根据能量守恒定律提出，植物把光能变成________储存起来。【资料3】1864年，德国生物学家萨克斯的实验【探究活动1】（1）为什么要把绿叶放在暗处几小时？_________________________________（2）让叶片一半遮光，一般曝光的目的是什么？_________________________________（3）叶片用酒精处理的原因是什么？_________________________________（4）这个实验可以得出什么结论？_________________________________【资料4】1880年，德国科学家恩格尔曼的水绵实验。【资料5】在类囊体上和基质中，含有多种进行光合作用所必须的酶。【探究活动2】（1）为什么选用水绵作为实验材料？_________________________________（2）如何设置对照？该实验的实验条件是什么？_________________________________(3)该实验可以得出什么结论？_________________________________【小结1】1、光合作用的概念：绿色植物通过,利用，把和转变成贮存能量的，并且释放的过程。2、光合作用反应式二、光合作用的基本过程【探究活动3】光反应的条件、场所、反应物、生成物、物质转化、能量转化【资料6】将叶绿体破坏后离心，得到类囊体悬浮液、叶绿体基质，分别加入以下试管中。1、2置于光下，3、4置于黑暗中。类囊体类囊体类囊体类囊体悬浮液类囊体悬浮液2134叶绿体基质叶绿体基质四只试管中只有1号有气泡产生，收集后可使点燃的卫生香复燃（O2）。【结论】：在光照时，中生成了O2.（2）向4只试管加入氧化剂2,6–二氯酚靛酚(一种蓝色染料，会被[H]还原成无色)，发现1号褪色。【结论】：在光照时，类囊体中生成了。（3）1954年美国科学家阿农等在给叶绿体照光时发现:当供给Pi、ADP时，会有ATP产生。同样方法处理四只试管，只有1号有ATP产生。【结论】：在光照时，类囊体中生成了。（4）给1、2、3、4试管提供CO2、ATP、[H]，只有2、4两试管中有糖产生。【结论】：CO2转化为糖在进行，该反应（有/无）光能进行（5）不给2、4试管提供ATP、[H]，2、4试管均无糖产生。【结论】：叶绿体基质中参与了反应。【资料7】20世纪40年代，美国科学家卡尔文利用放射性同位素14C标记的14CO2做实验，最终探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。光照时间为几分之一秒时，90%的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中。光照5秒后，检测到了含有放射性的六碳糖等有机物。结论：CO2转化成有机物过程中，C的转移途径。【小结2】从反应场所、条件、物质转化、能量转化、联系等方面列表比较光反应和暗反应阶段过程。

阶段

光反应

暗反应场所

条件

物质变化

能量变化

联系【当堂训练】1、下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：①图中A是______,B是_______,它来自于______的分解。②图中C是_______，它被传递到叶绿体的______部位，用于____________________。③图中D是____，在叶绿体中合成D所需的能量来自______④图中G________,F是__________,J是_____________⑤图中的H表示_______，H为I提供_____________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C.叶绿体基质中进行暗反应D.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应3、光合作用的过程中，能量的转变过程是（）A.光能→ADP中活跃的化学能→稳定的化学能B.光能→叶绿体中活跃的化学能→稳定的化学能C.光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能D.光能→稳定的化学能→活跃的化学能4、暗反应中C3被还原的条件是（）A．ATP、酶、[H]B．ATP、氧气、[H]C．水、ADPD．CO2、酶《光合作用的原理和应用》观课记录课后各老师的评课记录如下：1．本节课采用植物生长过程视频导入，画面震撼，且与本节课关系密切，瞬时抓住学生注意力。2．教师备课充分，语言逻辑性强。问题设计注重因果关系，环环相扣，学生参与度很高，知识达成度好。整堂课各个环节过渡自然流畅，一气呵成。教师教态自然大方，明确清晰，肢体语言得体到位。3．重视直观教具的使用，注重加强学生的感性认识。课件制作巧妙，涉及微课，将抽象知识系统化，具体化，很好的服务教学。4．光合作用的过程采用了设计问题串的形式，让学生带着要解决的问题，通过对教科书的自主阅读，在教师指导下深入分析和总结，充分开拓学生思维，分析和解决问题的能力。5．小组合作学习积极主动，每位同学都有展示自我的机会，能面向全体学生。6.以后注意改进的地方，老师讲的再精炼一些，训练再多一些，效果可能会更好一些。《光合作用的原理和应用》课堂教学设计【学习目标】:1.体验光合作用的探究历程，初步培养实验设计能力。2.描述光合作用概念和反应式。3．描述光反应暗反应的物质变化和能量转化。【教学过程】播放视频，创设情境，导入新课教师：一粒种子播种在土壤中，可以长成一棵参天大树，它所需要的营养物质从哪里来？学生：光合作用教师：什么是光合作用？它的发现又经历了怎样的过程？请同学帮助老师一起来探究这个地球上最重要的化学反应。一、光合作用的探究历程回眸历史，探究历程（一）植物为什么会生长？【资料1】1642年，比利时海尔蒙特的柳树实验：将一株2.3kg重的柳树苗种在90.8㎏的干土中，只用纯净的雨水浇灌，5年后分别对树和土壤称重，结果发现柳树增重74.6kg,土壤减少0.1kg.【结论】海尔蒙特实验说明：植物生长所需要的养料来自。（二）植物与空气什么关系？【资料2】1771英国科学家普利斯特利的“植物——蜡烛（小白鼠）”实验A组B组C组D组A组B组C组D组【结论】植物能空气。【质疑】普利斯特利的实验过程有时不成功，英格豪斯证明______________。资料补充：人们知道空气组成成分后，得知：植物在光下吸收的是____，放出的是____。（三）光能到哪去了？1845年，德国科学家梅耶根据能量守恒定律提出，植物把光能变成________储存起来。（四）能量储存在什么物质中？【资料3】1864年，德国生物学家萨克斯的实验【探究活动1】（1）为什么要把绿叶放在暗处几小时？（2）让叶片一半遮光，一半曝光的目的是什么？（3）叶片用酒精处理的原因是什么？（4）这个实验可以得出什么结论？（五）光合作用是在什么部位进行的？【资料4】1880年，德国科学家恩格尔曼的水绵实验。【资料5】在类囊体上和基质中，含有多种进行光合作用所必须的酶。【探究活动2】（1）为什么选用水绵作为实验材料？（2）如何设置对照？该实验的实验条件是什么？(3)该实验可以得出什么结论？【小结1】结合经典实验,思考光合作用的条件、场所、原料、产物是什么?试着总结光合作用的定义。能不能用一个反应式来表示?1、光合作用的概念：绿色植物通过,利用，把和转变成贮存能量的，并且释放的过程。2、光合作用反应式二、光合作用的基本过程观看微课：光合作用的过程【探究活动3】光反应的条件、场所、反应物、生成物、物质转化、能量转化【资料6】将叶绿体破坏后离心，得到类囊体悬浮液、叶绿体基质，分别加入以下试管中。1、2置于光下，3、4置于黑暗中。类囊体类囊体悬浮液类囊体悬浮液2134叶绿体基质叶绿体基质四只试管中只有1号有气泡产生，收集后可使点燃的卫生香复燃（O2）。【结论】：在光照时，中生成了O2.（2）向4只试管加入氧化剂2,6–二氯酚靛酚(一种蓝色染料，会被[H]还原成无色)，发现1号褪色。【结论】：在光照时，类囊体中生成了。（3）1954年美国科学家阿农等在给叶绿体照光时发现:当供给Pi、ADP时，会有ATP产生。同样方法处理四只试管，只有1号有ATP产生。【结论】：在光照时，类囊体中生成了。教师点拨：场所、条件、该反应阶段名称。（4）给1、2、3、4试管提供CO2、ATP、[H]，只有2、4两试管中有糖产生。【结论】：CO2转化为糖在进行，该反应（有/无）光能进行（5）不给2、4试管提供ATP、[H]，2、4试管均无糖产生。【结论】：叶绿体基质中参与了反应。教师点拨：场所、条件、该反应阶段名称。教师点拨：光反应产生的O2释放出来，那么[H]和ATP的去向呢？【资料7】20世纪40年代，美国科学家卡尔文利用放射性同位素14C标记的14CO2做实验，最终探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。光照时间为几分之一秒时，90%的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中。光照5秒后，检测到了含有放射性的六碳糖等有机物中。结论：CO2转化成有机物过程中，C的转移途径。教师点拨:CO2转化为糖的反应有光无光都能进行，称为暗反应。采用哪种研究方法？【小结2】从反应场所、条件、物质转化、能量转化、联系等方面列表比较光反应和暗反应阶段过程。

阶段

光反应

暗反应场所

条件

物质变化

能量变化

联系教师引导学生总结本节课知识点。引出下节课关于光合作用影响因素的学习。《光合作用的原理和应用》效果分析（1）本节课难点较多，在学习中采用直观教学、观看视频微课，降低知识点难度，帮助学生分析问题。（2）采取小组合作学习，培养学生的创新意识和合作精神，学生通过小组讨论互相帮助，互相启发，体会了相互合作的重要性和必要性并亲身体验了应用科学方法解决问题的过程。（3）加强学生个性的发展。在学习活动中，鼓励学生大胆质疑，各抒己见，体现了研究性学习培养科学态度、求新、求异精神的主旨。《光合作用的原理和应用》课后反思随着新的课程标准的实施，给高中生物教学带来了一系列变化，教师原有的知识结构、教学思想以及教学行为都受到很大冲击。但这也是一种挑战