《能量之源——光與光合作用》教學(xué)設(shè)計

1、能量之源光與光合作用教學(xué)設(shè)計主講人：余嬌教材分析光合作用在綠色植物的新陳代謝以及整個生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動中，都具有十分重要的意義 。教材這一節(jié)主要講述了“光合作用的發(fā)現(xiàn)過程”、“葉綠體中的色素”（并且安排了葉綠體中色素的提取和分離的學(xué)生實驗）、“光合作用的過程”、“光合作用的重要意義”以及“植物栽培與光能的合理利用”。 其中“光合作用的探究歷程”這部分內(nèi)容往往被許多老師在上課時一帶而過，并未加以重視。事實上，光合作用探究過程中的經(jīng)典實驗，從一定程度上反映了科學(xué)探究的一般方法，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)研究方法的好素材，為后面眾多的實驗打下一個良好的感知基礎(chǔ)，也為講述光合作用的原

2、理、過程做好知識鋪墊。因此，“光合作用的探究歷程”這部分內(nèi)容相當(dāng)重要，不容忽視。學(xué)生分析 本節(jié)課面對的是高一學(xué)生，學(xué)生對綠色植物光合作用這一自然現(xiàn)象已有足夠的感性認(rèn)識，對葉綠體的結(jié)構(gòu)也有了初步了解，并且具有一定的化學(xué)、物理等基礎(chǔ)知識，為學(xué)習(xí)光合作用的反應(yīng)過程、揭示其實質(zhì)奠定了基礎(chǔ)；學(xué)生有了一定的計算機(jī)操作能力，可以通過網(wǎng)絡(luò)查閱相關(guān)資料并制作簡單課件。 但實驗設(shè)計能力有所欠缺，對光合作用早期研究的幾個經(jīng)典實驗的設(shè)計思路不大理解。教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：1說出光合作用的探究歷程。2初步掌握科學(xué)探究的一般方法。技能目標(biāo)：1通過光合作用發(fā)現(xiàn)史的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生實驗探究的能力。2.培養(yǎng)學(xué)生知識遷移能力，掌握知識

3、的內(nèi)涵和外延，培養(yǎng)分析綜合能力。情感目標(biāo)：1關(guān)注科學(xué)工作的方法和過程，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及創(chuàng)新、合作的科學(xué)精神。2體驗科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱難和科學(xué)家們的智慧力量，確立進(jìn)行科學(xué)研究的欲望和信心。教學(xué)重點1光合作用的探究歷程。2科學(xué)探究實驗的基本方法。教學(xué)難點真正領(lǐng)悟探究實驗的科學(xué)原理和方法，并很好地運(yùn)用到設(shè)計實驗中。課時安排1課時教學(xué)手段根據(jù)本課的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的認(rèn)識水平，課堂上采用以思、議為主，講授為輔的教學(xué)方法。1要求課前預(yù)習(xí)，布置學(xué)生課前利用網(wǎng)絡(luò)資源查找光合作用發(fā)現(xiàn)史的相關(guān)內(nèi)容，并指導(dǎo)學(xué)生制作課件。2利用多媒體，展示光合作用發(fā)現(xiàn)過程及相關(guān)實驗過程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的直觀性

4、和體驗性。教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動目標(biāo)達(dá)成引入新課播放我國十大名花的圖片及音樂這些植物不僅能在視覺上給我們帶來美的感受，更重要的是它們可以進(jìn)行什么反應(yīng)呢？根據(jù)前面所學(xué)的學(xué)習(xí)，同學(xué)們回顧一下哪個細(xì)胞器是進(jìn)行光合作用的場所？光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么？其實人們對光合作用的認(rèn)識經(jīng)歷了漫長的探索歷程，許多科學(xué)家進(jìn)行了大量的實驗才逐步認(rèn)識了光合作用的原理，這節(jié)課我們繼續(xù)學(xué)習(xí)光合作用的第二部分：光合作用的原理和應(yīng)用。（課件顯示課題）欣賞行光合作用回憶并回答：光合作用的場所是葉綠體；色素、酶以輕松的話題導(dǎo)入新課，并復(fù)習(xí)上節(jié)課學(xué)習(xí)的與光合作用有關(guān)的知識，使學(xué)生輕松自然地進(jìn)入課題。新課學(xué)習(xí)比利時海

5、爾蒙特實驗英國普利斯特利實驗荷蘭英格豪斯實驗德國梅耶對光能去向的解釋德國薩克斯實驗德國恩格爾曼實驗美國魯賓、卡門實驗美國卡爾文實驗課堂小結(jié)在學(xué)習(xí)光合作用原理和應(yīng)用前我們先來重溫科學(xué)家對光合作用的探究歷程。接下來給你們幾分鐘的時間閱讀課本的相關(guān)內(nèi)容并完成學(xué)案中有關(guān)“光合作用探究歷程”的表格，然后請幾位同學(xué)以角色扮演的形式來介紹各位科學(xué)家的探究過程及探究結(jié)果好，那我們首先歡迎“海爾蒙特先生”。提問：大家支持“海爾蒙特先生”的觀點嗎？除了水還有什么物質(zhì)可能使植物增重呢？現(xiàn)在有請“普利斯特利”為我們做報告普利斯特利的實驗看似簡單，但后人做的實驗很多不能成功，這是為什么呢？下面我們來請荷蘭科學(xué)家英格豪斯

6、來給大家作報告。在這一過程中，光能哪里去了呢？下面我們來請德國科學(xué)家梅耶來談?wù)勊目捶?。大家都知道葉綠體是光合作用的場所，你們可知道這一重大發(fā)現(xiàn)是哪位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的？好，現(xiàn)在有請發(fā)現(xiàn)光合作用場所的科學(xué)家“恩吉爾曼”光合作用的原料中水和二氧化碳都有氧，那么產(chǎn)物中釋放出來的氧氣中的“氧”來自水還是二氧化碳呢？人們曾一度認(rèn)為這些氧氣來自于氣體的二氧化碳，這種說法對不對呢？下面我們歡迎美國科學(xué)家魯賓給大家講述一下他們的實驗。再一次提出反應(yīng)式中有機(jī)物又是如何合成的呢？有請“卡爾文”來告訴我們答案現(xiàn)在科學(xué)家們已經(jīng)基本上探明了光合作用的基本過程，下面哪位同學(xué)能讀一下你的記錄來總結(jié)科學(xué)家們的研究成果。我們一起根

7、據(jù)科學(xué)家們的研究成果給光合作用下定義好，我們現(xiàn)在對光合作用的探究歷程有所了解，然而光合作用的過程是個非常復(fù)雜的過程，仍有許多未知領(lǐng)域，關(guān)于光合作用的研究仍在進(jìn)行。從光合作用的探究歷程看來，任何科學(xué)發(fā)現(xiàn)都有著怎樣的特點？（提示可從參與的科學(xué)家及所用到的相關(guān)技術(shù)“海爾蒙特先生” 上臺，講解海爾蒙特實驗并指出實驗結(jié)論：柳苗生長所需的物質(zhì)，并不是土壤直接轉(zhuǎn)化的，水才是使植物增重的物質(zhì)！七嘴八舌“普利斯特利”（學(xué)生扮演）上臺，邊講解，邊做實驗演示：燃燒的蠟燭在密閉的容器內(nèi)很快熄滅，而把燃燒的蠟燭與綠色植物放在一起，則在一段時間后才熄滅。“普利斯特利”問學(xué)生什么原因，學(xué)生回答：綠色植物可以更新空氣?！坝⒏?/p>

8、豪斯”（學(xué)生扮演）上臺，用課件演示指出普利斯特利的實驗只有在陽光下才能成功，植物體只有綠葉下才能更新空氣。英格豪斯進(jìn)一步提出問題：“綠色植物為什么可以更新空氣呢？我們當(dāng)時由于受化學(xué)發(fā)展水平的限制而不能正確解釋，現(xiàn)在同學(xué)們根據(jù)你們的知識知道為什么嗎？誰能告訴我？”其它學(xué)生回答：“綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳?！薄懊芬保▽W(xué)生扮演）上臺，課件顯示能量轉(zhuǎn)換和守恒定律，并指出植物在進(jìn)行光合作用時，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來。“梅耶”進(jìn)一步指出，光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，貯存在什么物質(zhì)中呢？這個問題德國的植物學(xué)家薩克斯做了一個經(jīng)典的實驗，下面請“他”來給大家演示?！八_克斯”（學(xué)生扮演）上臺，演示

9、并講解他的實驗，得出見光部分遇碘變藍(lán)，證明了光合作用的產(chǎn)物中還有淀粉?！岸鞲駹柭?（學(xué)生扮演）上臺，演示并講解他的實驗，并指出根據(jù)實驗結(jié)果得出“葉綠體是光合作用的場所”的結(jié)論。同時提問：你們覺得我的實驗方法有什么巧妙的地方嗎？“魯賓”（學(xué)生扮演）上臺，用課件演示魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法進(jìn)行的實驗，實驗證明光合作用釋放的氧氣來自水。 “卡爾文” （學(xué)生扮演）上臺，介紹實驗并指出二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑一位同學(xué)讀學(xué)案上記錄的光合作用探究歷程，師用課件在屏幕上顯示。光合作用綠色植物通過葉綠體利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲存能量的有機(jī)物（主要是淀粉），并且釋放出氧氣的過程。讓學(xué)生自已扮演科學(xué)家，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生邊閱讀課本邊在學(xué)案上作筆記 讓學(xué)生感受到科學(xué)的發(fā)現(xiàn)是由多位科學(xué)家共同努力的結(jié)果堂上練習(xí)完成學(xué)案中的練習(xí)及時鞏固板書設(shè)計一、光合作用的探究歷程科學(xué)家 原料 場所和條件 產(chǎn)物海爾蒙特 水普利斯特利 空氣英格豪斯 陽光1785年 CO2 O2薩克斯 淀粉恩格爾曼 葉綠體 二、光合作用的化學(xué)反應(yīng)式條件場所光能葉綠體原料產(chǎn)物H2O +CO2 （CH20）+O2 教學(xué)反思 新課程理念主張把課堂交給學(xué)生，教師的職責(zé)更多的是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考探究并從中獲得新知，本節(jié)設(shè)計就是以學(xué)生為本，以學(xué)生以角色扮演的形式介紹光合作用的發(fā)現(xiàn)史代替老師的“講”，讓學(xué)生從中