高中生物-第4节能量之源──光与光合作用教学设计学情分析教材分析课后反思

光合作用的“教学设计”一、教学目标设计知识目标1．掌握光合作用光反应和暗反应的具体物质变化和能量转换的过程，并对其进行比较。2．更深入理解光合作用的总反应式与实质。能力目标在有关实验资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，运用语言表达的能力及分享信息的能力。情感目标通过本过程的学习，让学生逐步认识到生命世界是永恒变化与发展的。进一步提高学生科学思维的能力，为“认识辨证唯物主义”的自然观、科学观和世界观打下基础。二、教学媒体设计PPT课件、板书三、教学过程设计（一）、光合作用的概念（二）、光合作用的发现历程1.1771年英国科学家普里斯特利实验:指出植物可以更新空气。2.1864年德国科学家萨克斯实验:证明了绿叶在光合作用中产生了淀粉。3.1880年德国科学家恩格尔曼用水绵做实验证明: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。4.20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法证明:光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。（三）、引出光合作用的表达式我们都知道物植物要一些物质在特定的条件下才能进行光合作用，同学们能告诉老师，（问1

）需要的是那些物质吗？（问2）那是在什么条件下发生的，在哪儿发生的呢？（问3）产生了什么物质呢？

板书：光合作用总反应式

初步建构光合作用过程，通过同学们快速浏览书本得出的信息，写出光反应、暗反应中的主要反应式。

设问：1、为何光合作用的过程有光反应、暗反应之分？

2、光反应、暗反应之间有没有联系呢？有何联系？

带着这些问题，我们来详细分析光反应、暗反应的过程。（一）、在光反应中有哪些物质发生了变化？

水是在光的作用下，被分解成了氧气和[H]

同学们想一想，水能被光直接分解吗？

水不能被光直接分解，实际上是光先被植物吸收，从而引发一系列电子传递过程，才使得水被分解。（二）、物质的变化总离不开能量的变化，在光反应中，能量又是如何变化的呢？

光首先是被固定在了色素中，同时有ATP的生成，说明光能转移到了ATP中，而ATP的能量是稳定还是活跃呢？所以，光能是被暂时储存在了ATP中。同学们能看出光反应中有[H]和ATP，暗反应中也有，他们之间有什么联系呢？光反应和暗反应是一个紧密联系的整体，光反应中生成的[H]和ATP进暗反应，参与了暗反应的反应过程。暗反应中，首先CO2从空气中进入叶片，与叶绿体中的C5结合，这一过程称为CO2的固定，并生成了2分子的C3。能量变化呢？ATP释能以后，能量就转移到了有机物中，那么有机物中的能量是稳定还是不稳定呢？所以，能量从活跃的化学能储存到了稳定的化学能中。（四）、归纳光合作用的本质利用光能，产生[H]，把二氧化碳还原为葡萄糖，无机物转变成了有机物。并把光能储存在更加稳定的糖类中（光能转变为化学能）。

以箭头的形式再次巩固光合作用两个阶段的各种变化。以及两个阶段之间的关系。（五）、总结归纳，目标巩固：投影光合作用过程流程图，检验学生学习效果。投影：光反应与暗反应对比表格，请学生填空。（六）、板书设计【学情分析】学生在初中生物课中学习过有关光合作用的知识，而且生活实践中也对光合作用有所了解。但是，对于光合作用的发现历史却很陌生，关键对于我们这节课要达到的目标“科学探究的一般方法”知之甚少。高中学生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。在教学过程中，教师要尽量创设学生活动的机会，让学生成为学习活动的主体，教师只是为学生的学习提供必要的指导和知识铺垫。效果分析通过本节课的学习学生以理解了光合作用的过程在学生的探究性学习方式下一一突破重、难点顺利完成本节课的教学目标在学习活动中学生的思维开阔分析问题、总结问题的能力得到提高多媒体的使用生活、生产的联系激发了学生的学习兴趣课堂气氛非常活跃。教材分析因为光合作用在绿色植物的新陈代谢以及整个生态系统的物质循环和能量流动中，具有十分重要的意义，所以本节是本章的重点内容之一。教材这一节主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体和其中的色素（并且安排了叶绿体中色素的提取和分离的学生实验）、光合作用的过程、光合作用的重要意义以及植物栽培与光能的合理利用。义务教育初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识，安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。本节在此基础上，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的实验；讲述叶绿体和其中的色素、让学生学会提取和分离叶绿体色素。一、教材首先向学生展示了人类研究光合作用这种地球上最重要的生理过程的艰苦历程，同时介绍了在研究光合作用过程中的几个著名实验，如：1771年，英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验；1864年，德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验；1880年，德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所，并从叶绿体放氧的实验；20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。介绍这些实验的目的是使学生懂得实验是探究生物科学的基本方法，从而培养学生实事求是的科学态度、不断探求新知识的创新精神。二、叶绿体中的色素是本节的重点，实验是本节的难点。学生必须在搞清楚叶绿体中色素的种类及其吸收光谱，基粒片层结构的垛叠形式、色素在片层上的分布、基粒和基质的关系基础上，才有可能深刻理解光合作用的光反应和暗反应及其相互关系。教材在介绍叶绿体中的色素时，设计了一个学生实验，即《叶绿体中色素的提取和分离》，使学生易于对叶绿体色素有一个感性认识。本实验可以在讲授完叶绿体色素后作为验证实验处理，也可用于叶绿体色素的探究实验；另外教材中叶绿体中各色素的吸收光谱也可作为课上学生讨论叶绿体色素生理作用的探究课题处理。三、教材中光合作用的过程是本节的重点内容，也是本节的难点。1、其中光合作用的总反应式，概括出了光合作用的场所、条件、原料、产物及氧气的来源，但是，该反应式不足以表示光合作用的具体过程。因此，教材以图解的形式简明扼要地介绍了光合作用的两个重要过程，即光反应和暗反应。2、光反应阶段教材中光反应阶段可概括为光反应场所和光反应过程两个方面。（1）光反应场所：叶绿体基粒片层结构的薄膜（类囊体）上进行。（2）光反应过程：光反应的本质是由可见光引起的光化学反应，可分为两方面内容：①水的光解反应：通过光合色素对光能的吸收、传递，在其中部分光能作用下把水分解为氢和氧，氧原子结合形成氧气释放出去，氢与NADP结合形成NADPH，用[H]表示，叫做还原性氢，作为还原剂参与暗反应。②ATP的合成反应：另一部分光能由光合色素吸收、传递的光能转移给ADP，结合一个磷酸形成ATP，也就将光能转变成活跃的化学能储存在高能磷酸键上。3、暗反应阶段教材中暗反应阶段也可概括为暗反应场所和暗合应过程两个方面。（1）暗反应场所：叶绿体基质中进行。（2）暗反应过程：暗反应实际上是一个由多种酶的催化才能完成的酶促反应，光对暗反应没有影响。主要包括三个步骤：①二氧化碳的固定：一个二氧化碳分子与一个五碳化合物分子结合形成两个三碳化合物分子，这个反应的作用在于使反应活性不高的二氧化碳分子活化。②三碳化合物的还原：在有关酶的催化下，一些三碳化合物接受光反应产生的ATP分解时释放的能量并被光反应产生的[H]还原，经一系列复杂的变化，形成糖类，一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接产生的。③五碳化合物的再生：另一些三碳化合物则经复杂的变化，又重新生成五碳化合物，从而使暗反应阶段的化学反应不断地进行下去。4、教材中光合作用的意义可从以下几个方面归纳：光合作用是生物界有机物的来源；光合作用是生物生命活动所需要能量的来源；光合作用可调节大气中氧气和二氧化碳的含量；光合作用在生物的进化具有重要作用，即：使无氧呼吸进化为有氧呼吸成为可能，同时为水生生物进化到陆生生物创造了条件。教材在最后总结道：“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”，充分概括光合作用在生态系统中的地位。【当堂检测】1.光合作用过程中，不在叶绿体基粒片层薄膜上进行的是（）A．ADP变成ATPB．氧气的产生C．CO2的固定和还原D．[H]的产生2.某科学家用含14C的二氧化碳来追踪光合作用中碳原子的转移途径，下列各项中，能正确表示碳原子转移途径的是（）A．CO2→叶绿素→ADPB．CO2→叶绿素→ATPC．CO2→酒精→葡萄糖D．CO2→三碳化合物→葡萄糖3.光合作用的产物一般是葡萄糖，在暗反应中，它的形成与下列哪组物质有关（）A．O2、CO2、H2OB．酶、氢、CO2、ATPC．CO2、H2O、氢D．O2、酶、CO2、4.光合作用的暗反应中，没有消耗的物质是（）A．[H]和ATPB．[H]和CO2C．五碳化合物和酶D．三碳化合物和五碳化合物5.要测定绿色植物是否进行了光反应，最好是检查（??）。A、葡萄糖的生成???B、ATP的合成???C、氧的释放???D、二氧化碳的吸收6．下面是光合作用过程实验图解，请分析回答：（1）装置C中产生含碳有机物是由于装置A中的结构［］进行了反应，为在结构［］中进行的反应提供了的缘故。（2）装置B中不能产生含14C的有机物，主要是结构①中缺少和。（3）此试验说明进行光合作用的完整结构单位是。生物学案命题人：审核人：1【教学反思】光合作用，是植物获得自身生长发育所需营养物质的主要来源，同时光合作用，还有净化空气的作用；因此，光合作用不仅仅对植物的生长发育有着非常重要的作用，同时对生物界的其他生物也有着非常重要的意义。学生的对光合作用都不陌生，在生活中都有初步的了解，但是，对于光合作用的工作原理以及特点还非常陌生。在课上学生对于光合作用的发现过程，通过形象的教学，学生都能够很好的了解，但是对于光合作用的工作原理，由于知识有些抽象，学生理解起本节课的内容是光合作用过程，其中重点是学生能理解光合作用过程中光反应、暗反应的过程，比较光反应和暗反应，概述光合作用的概念和总反应式。难点是光反应、暗反应的过程及两者的关系。在教学过程中，要以基础为主，力求让绝多数学生掌握基础知识点；还要遵循理论联系实践的思想，多联系生活、生产中的各种情况，引到学生探究、分析并能根据所学知识提出相应的措施，进而让学生体会到知识在生活中的重要性并提高学生的学习兴趣。?整节课基本达到教学目的，完成了教学任务。通过本节课的学习，学生已经理解能够光合作用的过程，并且通过问题探讨，突破了本节课的重难点；在学习活动中，学生的思维开阔，分析问题、总结问题的能力得到提高；多媒体的使用，生活、生产的联系，帮助学生更深刻的理解了光合作用的过程。?在本节课的教学中，还有一些问题应进一步完善，如：课件的制作还需进一步改进和完善，处理好细节问题；板书应合理化、明了化、科学化；教学语言应能言简意赅，多让学生说，多与学生多交流；把握好教学时间，最好留三至五分钟让学生自主回顾本节课内容，充分消化。课标分析一、知识方面1、使学生了解光合作用的发现过程。2、使学生了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱；初步学习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。3、掌握光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程、光反应与暗反应的区别与联系