《影响光合作用的环境因素》教学设计(广东省市级优课)x-生物教案

《影响光合作用的环境因素》教学设计一、教材分析本节课教学内容为苏教版教材必修一第四章第二节第三部分《影响光合作用的环境因素》中的探究实验。本节课的内容是学生在学习了光合作用过程的基础上进行的，因此该部分的知识和内容是光合作用过程的巩固和应用。本节课通过引导学生分析影响光合作用强度的各种环境因素，使学生明白在具体的生产实践中应为粮食作物创造怎样的条件来提高光合作用强度。通过引导学生设计实验，从而使学生学会运用数据、图像等数学模型来描述生理现象的科学方法，培养学生构建、分析、评价模型的科学探究能力。教学中引导学生通过实验探究获得相关的知识是本节课的关键。首先引导学生根据光合作用的过程推断影响因素，引出探究课题。然后引导学生通过实验去验证，通过可靠的数据得出结论。最后引导学生通过讨论“如何根据影响光合作用的因素来提高作物产量”这一问题，达到知识的巩固和反馈作用。实验内容丰富，在动手操作、数据分析和联系生活实际等方面具有较高的价值，是理论到实践应用的桥梁。通过本节课应该让学生初步掌握探究实验设计的基本步骤并能设计一份较科学的实验方案。二、学情分析本实验探究之前，学生已经学习了光合作用的原理和基本过程，大致了解了光合作用所需的各种条件因素，为了让学生更直观的认识各种环境因素对光合作用的影响，以及光合作用原理在农业生产中的应用，教材中给出了影响光合作用的两个实验图表。在学习探究植物细胞的吸水和失水、探究酵母菌细胞呼吸的方式等实验时，已经掌握了探究实验设计的基本原则、方法和步骤，所以可以在课前让每组同学先凭自己的理解设计一份实验方案。三、教学目标1．知识与技能：（1）知道影响光合作用的因素。（2）培养学生探究实验的设计能力。（3）学会将实验数据转化为实验曲线图，并能进行分析。（4）根据影响光合作用的因素解释农业上提高农作物产量的一些措施。2．过程与方法：（1）通过课本阅读和小组讨论设计可以操作的实验步骤，通过小组合作的形式完成实验过程、数据的处理，并得出结论。学生经历探究实验设计过程及小组内对实验设计方案的研讨过程，学习实验设计的原则和方法。（2）在知识运用中提高学生的理论知识运用于实际的能力。3．情感态度与价值观：（1）在探究、设计“影响光合作用的因素”实验过程中，体会科学实验的严谨性、科学性；（2）通过实验的结论来讨论“如何利用光合作用的原理提高作物产量”这一问题，体会科学研究在农业生产上的重要作用。（3）通过分组和小组良好的合作、交流，培养合作、参与的精神。四、教学重难点1．重点：（1）根据控制变量原则和对照原则，会设计简单的实验方案。（2）通过探究实验理解外界环境因素是如何影响光合作用的。2．难点：（1）实验方案的设计。（2）理解外界环境因素是如何影响光合作用的。五、设计思路本部分教学内容是对学生进行探究能力培养的良好素材，但由于教材并未系统地介绍实验设计中应该遵循的一些原则。因此，教学中引导学生通过实验探究获得相关的知识是本节课的关键。首先引导学生根据光合作用的过程推断影响因素，引出探究课题。然后引导学生通过实验去验证，通过可靠的数据得出结论。最后引导学生通过讨论“如何根据影响光合作用的因素来提高作物产量”这一问题，达到知识的巩固和反馈作用。本节课主要采用学生自主设计的实验为案例，按照“根据实验目的→确定实验思路→小组合作设计实验方法（步骤）→小组合作设计结果记录→小组展示”的顺序依次进行分析和探讨，通过听老师讲解和参与解决课堂中突发问题，发现自己设计的方案中的缺陷，并逐步找到解决这些问题的思路。六、教学准备（1）学生分为四人一组，每组确定一位中心发言人（2）制作多媒体课件（3）实验材料：新鲜的黑藻、碳酸氢钠、台灯、点滴瓶、橡胶塞、纱布、黑胶带、橡皮筋、输液针、蜡烛、打火机、托盘天平、药匙、称量纸、烧杯、玻璃棒、刻度试管、清水七、教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图时间（min）导入课件展示袁隆平在沙漠种植水稻成功以及超级稻首次亩产超过1149公斤的图片，教师提出问题：袁隆平通过哪些方法提高了水稻产量？有什么科学依据？现代农业广泛应用了各种增加农作物产量的措施，展示现代大棚农业中的各种调控措施以及大棚成果。老师提出其实水稻产量和增加农作物产量，其实主要靠光合作用强度，那么影响光合作用强度的因素可能有哪些呢？通过师生共同思考和讨论，总结影响光合作用的因素可能有：光照强度、二氧化碳浓度、温度、光的成分（光质)、水分、矿质元素等。光叶绿体光叶绿体H2O+CO2————→（CH2O）+O2指出：CO2浓度，光照等将是影响光合作用的主要环境因素。引出本节课的实验课题：探究环境因素对光合作用强度的影响。根据资料，讨论得出影响光合作用的环境因素。一般的导入枯燥无味，无法调动学生兴趣。用图片展示“沙漠种水稻”让人有耳目一新的感觉，更能激发他们的探究科学的欲望。引导学生从光合作用发生的条件和原料上分析影响光合强度的因素有哪些，从原有知识基础出发，构建新知识。5环节设计这节课前，我们的兴趣小组已经参照人教版教材的实验方法，进行了光照强度和二氧化碳浓度对光合作用影响的实验探究。现在请两个小组展示他们的实验设计方案。我们现在按照大家之前设计的实验方案来探究光照强度和二氧化碳浓度对黑藻光合作用的影响，一个组探究光照强度对黑藻光合作用的影响，另一个组探究二氧化碳浓度对黑藻光合作用的影响。下面，就让我们来听一听他们的汇报吧？学生展示案例：光照强度和二氧化碳浓度对光合作用的影响。【汇报后，提问、简评，学生对实验过程加深理解】可能讨论的问题：本实验的自变量是什么？（在光照强度影响光合作用的实验中自变量是光照强度大小，二氧化碳浓度影响光合作用的实验中自变量是二氧化碳的浓度）因变量的检测通过什么？（通过输液针流入刻度试管中的水的量反应光合作用强度）无关变量有哪些？如何控制？（黑藻的长势状况、黑藻的量等。）本实验中操作的步骤难点在哪里？（实验装置的组装、溶液的配制、光照强度的控制等）本实验中加入的NaHCO3是起什么作用的？（不同浓度的碳酸氢钠溶液代表着不同浓度的二氧化碳）不同组的误差来自于哪些因素？（误差的产生原因可以包括：黑藻的生长状况，各组的台灯亮度，由于灯泡照射造成的温度变化等）根据实验结果在农业生产上有什么应用？（适当提高光照强度和二氧化碳浓度是提高农作物光合作用强度的有效而实用的措施。）学生展示讲解自己的实验方案学生以小组为单位进行实验。小组代表展示汇报本组的实验结果。学生积极参与思考、讨论和交流。激励学生主动参与学习过程。探究课程也需要教师合理的引导，通过全班性的指导，让学生掌握正确的统计方法，避免少走弯路。培养学生观察比较分析能力，以及语言表达能力。培养学生理论联系实际的科学素养，更好地认识光合作用在农业生产中的应用，使知识得到迁移和应用。20105总结我们这一节课通过两个实验，探究了光照强度和二氧化碳浓度对光合作用强度的影响。明确了探究实验的一般步骤和光合作用在实践生产中的应用。学生自己完成总结。明确本节课的主要学习内容。5八、板书设计影响光合作用的环境因素影响光合作用的环境因素影响光合作用的环境因素设计实验并进行实验实验结果和展示实验总结（在农业生产中提高作物产量的具体措施）九、教学反思实验课的教学是高中生物的难点和重点。对于提升学生的科学素养，培养生物学科的兴趣有着不可替代的作用。光合作用的研究是生物科学研究内容中重要的课题。在教学过程中，通过对教材的合理改进，是学生在有效时间内高质量地完成了实验