高中生物教學(xué)案例(高二必修光合作用)

1、生物教學(xué)案例合作用延津縣第一職業(yè)高級中學(xué)學(xué)資學(xué)習(xí)網(wǎng)6月 9年2007.閆中海光合作用閆中海延津縣第一職業(yè)高級中學(xué) 教學(xué)目標(biāo)：知識目標(biāo)1 、探究光合作用的原料、產(chǎn)物、條件和場所，闡明光合作用的實(shí)質(zhì)和意義。2 、 舉例說明光合作用原理在生產(chǎn)上的應(yīng)用，解釋有關(guān)的實(shí)際問題。能力目標(biāo)1 、通過查閱有關(guān)光合作用的發(fā)現(xiàn)過程的資料，培養(yǎng)學(xué)生查閱、整理資料的能力。2 、 通過光合作用的一組探索性實(shí)驗(yàn)過程，使學(xué)生學(xué)會觀察和記錄植物生理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基本方法， 初步明確從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)思維方式。情感目標(biāo)1 、 通過光合作用一組實(shí)驗(yàn)的操作過程， 培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和一絲不茍的探究精神。2 、 通過光合作用在生產(chǎn)

2、上的應(yīng)用的教學(xué)， 使學(xué)生意識到生物科學(xué)的價(jià)值，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)興趣和主動性。教學(xué)建議教材分析光合作用是綠色植物的一項(xiàng)非常重要的生理功能。因此， “有機(jī)物的制造光合作用”這一節(jié)既是本章的重點(diǎn)，也是全書的重點(diǎn)。在初中生物教學(xué)中， 光合作用的概念是學(xué)生學(xué)得的第一個(gè)復(fù)雜的概念，如何以概念和形成途徑使學(xué)生掌握光合作用概念， 是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)。因此有必要讓學(xué)生通過了解光合作用的發(fā)現(xiàn)過程來分析、 討論光合作用的原料、條件及產(chǎn)物，再以一組光合作用的探索實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)。而光合作用的一組探索性實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Γ?則是教學(xué)中突出重點(diǎn)和突破難點(diǎn)的關(guān)鍵。 本節(jié)的教學(xué)安排為 3 課時(shí)， 第 1 課時(shí)講授光合作用的發(fā)現(xiàn)過程， 第 2

3、課時(shí)光合作用的探索性實(shí)驗(yàn)， 第 3 課時(shí)總結(jié)光合作用的概念、實(shí)質(zhì)及意義。教法建議光合作用的發(fā)現(xiàn)過程， 可以事先讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行資料的搜集和整理， 帶到課堂上來進(jìn)行交流， 通過概述某科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)過程或結(jié)果， 啟發(fā)學(xué)生通過分析和思考得出相應(yīng)的結(jié)論。 光合作用的發(fā)現(xiàn)過程教學(xué)內(nèi)容如下：科學(xué)家實(shí)驗(yàn)過程或結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論海爾蒙特 1648 木桶里栽柳 5 年，雨水澆灌，柳苗由 2.3kg 增重至76.8kg; 90kg干土減重57g柳的增重來自水.普利斯特利 1771 鐘罩里的小鼠窒息而死；將小鼠與植物同時(shí)放入密封的鐘罩內(nèi)，小鼠生活正常植物能“凈化”空氣英格豪斯 1779 植物的綠色部分， 只有在光下才

4、能起到 “凈化”空氣的作用光的重要作用謝尼伯1782發(fā)現(xiàn)照光時(shí)綠色植物吸收 CO2釋放O2CO是原料,O2是產(chǎn)物索熱爾1804植物增重大于CO2M收量減去O2釋放量水是原料薩克斯 1864 發(fā)現(xiàn)照光時(shí)葉綠體中的淀粉粒才會增大有機(jī)物是產(chǎn)物其教學(xué)目標(biāo)有三： 一是使學(xué)生領(lǐng)悟到光合作用的發(fā)現(xiàn)是許多科學(xué)家智慧的結(jié)晶和不懈努力的結(jié)果， 因此要珍惜學(xué)習(xí)知識的機(jī)會； 二是使學(xué)生領(lǐng)略科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的科學(xué)思維方式， 接受科學(xué)素質(zhì)的啟蒙教育； 三是通過光合作用發(fā)現(xiàn)過程分析其原料、 條件和產(chǎn)物，為下一步探究實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備?！熬G葉在光下制造淀粉”的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)注意的問題有：（ 1）選葉遮光應(yīng)先暗處理。應(yīng)選擇生長健壯

5、，便于接受光照的葉片，經(jīng)過遮光處理后，再放入暗處23 天。暗處理?xiàng)l件下，葉肉組織不能合成淀粉， 細(xì)胞內(nèi)積累的淀粉大部分被呼吸消耗或以蔗糖形式運(yùn)出葉片。 由于葉片內(nèi)淀粉含量顯著降低， 從而為取得理想的實(shí)驗(yàn)效果創(chuàng)造了條件。（ 2） 對遮光暗處理材料的光照時(shí)間應(yīng)視光強(qiáng)度而定。 實(shí)驗(yàn)當(dāng)天的上午，強(qiáng)光照射34 小時(shí)，下午實(shí)驗(yàn)效果顯著；若上午使用實(shí)驗(yàn)材料， 則必須在夜間用燈光照射處理材料， 光線不強(qiáng)應(yīng)延長光照時(shí)間。（ 3）酒精脫色過程一定要采取隔水加熱法（水?。．?dāng)葉片在酒 學(xué)資學(xué)習(xí)網(wǎng) 精里呈黃白色時(shí)，應(yīng)先熄滅酒精燈。一定要注意安全，事先準(zhǔn)備好濕抹布，一旦出現(xiàn)問題不要慌亂。（ 4） 酒精脫色處理的葉片脆而

6、硬， 用熱水漂洗的作用主要是使葉片經(jīng)過水化處理而變軟，并為碘與淀粉的反應(yīng)創(chuàng)造條件。（ 5）滴加碘液的同時(shí)，注意觀察葉片不同部位的顏色變化。（ 6） 處理好實(shí)驗(yàn)課上教師的講解與學(xué)生活動的關(guān)系。 在讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，掌握?shí)驗(yàn)方法之后，要給學(xué)生足夠的時(shí)間進(jìn)行操作，并仔細(xì)觀察和分析所看到的現(xiàn)象?！肮夂献饔眯枰趸肌焙汀肮夂献饔卯a(chǎn)生氧氣”兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)要力爭演示成功，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)效果往往不理想，原因是多方面的，要不斷總結(jié)可將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)。 另外在進(jìn)行演示之前要簡要介紹實(shí)驗(yàn)裝置和基本原理， 這樣有利于學(xué)生通過現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果， 從而得出結(jié)論。有關(guān)光合作用的一組探索性實(shí)驗(yàn)， 實(shí)際上是對光合作用假設(shè)的實(shí)

7、驗(yàn)驗(yàn)證， 通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)證明有關(guān)光合作用的實(shí)驗(yàn)假設(shè)是成立的， 從而形成光合作用的概念。因此，教學(xué)時(shí)在每完成一個(gè)探索性實(shí)驗(yàn)之后，都要引導(dǎo)學(xué)生通過討論明確每個(gè)實(shí)驗(yàn)揭示的問題。 當(dāng)一組探索性實(shí)驗(yàn)完成后，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生明確光合作用的原料、條件、產(chǎn)物等問題。第 3 課時(shí)在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上， 對光合作用的概念加以總結(jié)， 讓學(xué)生嘗試 .用關(guān)系式的形式描述光合作用， 并用語言加以描述。 這樣就得到了光合作用的定義， 從而完成了光合作用概念形成的過程。 光合作用的意義的教學(xué)活動應(yīng)立足于啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用知識來說明或解決實(shí)際問題， 在分析和說明問題過程中領(lǐng)悟光合作用在生物界乃至整個(gè)自然界中的重要意義。教學(xué)設(shè)計(jì)方案重點(diǎn)：光合作

8、用所需原料、條件、產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)光合作用的概念和實(shí)質(zhì)難點(diǎn)：光合作用實(shí)驗(yàn)的組織和實(shí)施光合作用的實(shí)質(zhì)教學(xué)過程 ：（第一課時(shí)）光合作用的發(fā)現(xiàn)引言： 上一節(jié)我們了解了葉是進(jìn)行光合作用的主要器官， 葉片的結(jié)構(gòu)有著與光合作用相適應(yīng)的特點(diǎn)。 那么， 什么是光合作用呢？光合作用是怎樣被發(fā)現(xiàn)的呢？這還得從柳苗生長之迷說起。17 世紀(jì)以前人們認(rèn)為，植物生長在土壤中，一定是從土壤中獲得生長需要的各種物質(zhì)。一株大樹那粗大的樹干、茂密的枝葉、豐碩的果實(shí)， 都是由植物從土壤中吸收的物質(zhì)變化來的。 果真是這樣嗎？怎樣證明這個(gè)觀點(diǎn)是否正確呢？科學(xué)家是通過探究過程尋求有關(guān)自然界各種問題的答案的，揭示柳苗生長之迷也是如此。在課前查資

9、料的基礎(chǔ)上， 請同學(xué)以講故事的形式講述海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)。17 世紀(jì)上半葉，比利時(shí)科學(xué)家海爾蒙特設(shè)計(jì)了一個(gè)簡單而又巧妙的實(shí)驗(yàn)：他將一棵重2.3kg 的柳苗栽種到一個(gè)盛有土壤的木桶中，木桶內(nèi)土壤的重量是90kg 。此后，他只用純凈的雨水澆灌柳苗。為了防止灰塵落入，他專門制作了桶蓋。 5 年過去了，柳苗漸漸地長大了。他再次稱量柳苗和土壤的重量，結(jié)果使海爾蒙特大吃一驚：柳苗重量增加 74.5kg, 土壤重量僅減少了 0.057kg ?。ㄅ浜贤队皥D） 同學(xué)們，根據(jù)海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論呢？小組討論發(fā)言，得出結(jié)論：柳苗生長所需要的物質(zhì)，并不是由土壤直接轉(zhuǎn)化的，水才是使植物增重的物質(zhì)。 （板書：海爾

10、蒙特柳苗生長之迷說明柳苗的增重來自水）提問： 海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)結(jié)論完全正確嗎？從植物生活環(huán)境的角度分析植物生長需要的物質(zhì)來源，還應(yīng)該考慮什么因素？討論發(fā)言 ：可提到陽光、空氣。看來，海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)還是有很大的局限性的。那么，后來的科學(xué)家又是怎樣做的呢？1771 年英國科學(xué)家普利斯特利在研究助燃空氣時(shí)，做了一個(gè)新奇的實(shí)驗(yàn)。請幾個(gè)同學(xué)分角色扮演蠟燭、小鼠、綠色植物和太陽，伴隨著解說員的講解表演普利斯特利的三個(gè)實(shí)驗(yàn)（配合投影圖） 。分析討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了什么問題， 得出結(jié)論： 植物能凈化空氣。（板書：普利斯特利 鐘罩內(nèi)的實(shí)驗(yàn)說明植物能凈化空氣）提問 ： 當(dāng)人們重復(fù)普利斯特利的實(shí)驗(yàn)時(shí)， 有的獲得成功，

11、有的總是失敗，學(xué)資學(xué)習(xí)網(wǎng)為什么學(xué)者們會得到不同的實(shí)甚至發(fā)現(xiàn)植物還會更嚴(yán)重地污染空氣。驗(yàn)結(jié)果呢？討論回答引出下一個(gè)實(shí)驗(yàn)：閱讀材料?9 年荷蘭科學(xué)家英格豪斯通過實(shí)驗(yàn)證明綠色植物只有在光下才能凈化空氣； 他還發(fā)現(xiàn)， 光照下的綠色植物能夠釋放氣體，這種釋放氣體的能力在夕陽西下時(shí)降低，日落后則完全停止?quot; 這說明什么問題？學(xué)生回答：光的重要作用。 （板書：英格豪斯綠色植物只有在光下才能起到凈化空氣的作用 說明光的重要性）提問：英格豪斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明光合作用的條件是什么？（光）講述： 那么， 在光照下綠色植物究竟釋放什么氣體？這種氣體是否與植物凈化空氣的作用有關(guān)呢？后來， 科學(xué)家們了解了空氣的組成

12、成分，明確了這種氣體就是氧氣。閱讀材料： _x000F_82 年瑞士牧師謝尼伯通過實(shí)驗(yàn)證明植物在光下放出氧氣的同時(shí)，還要吸收空氣中的二氧化碳。在此基礎(chǔ)上， 1804年瑞士學(xué)者索熱爾對光合作用首次進(jìn)行定量測定， 發(fā)現(xiàn)在光合作用的過程中， 植物的增重量大于二氧化碳吸收量減去氧的釋放量。 因此他指出綠色植物在光下同時(shí)還要消耗水， 這也與海爾蒙特的結(jié)論相吻合。1864 年德國科學(xué)家薩克斯做過這樣的實(shí)驗(yàn)： 把綠葉放在暗處數(shù)小時(shí)，消耗葉片中部分營養(yǎng)物質(zhì)，然后把葉片的一部分暴露在光下，另一部分遮光。經(jīng)過一段時(shí)間后，用碘蒸汽處理葉片，結(jié)果遮光的部分葉片無顏色變化，而照光的一部分葉片顯示深藍(lán)色?？茖W(xué)家們已經(jīng)證實(shí)

13、，只有淀粉遇碘呈現(xiàn)藍(lán)色， 淀粉燃燒時(shí)能夠生成二氧化碳和水， 因而它是一種有機(jī)物。 薩克斯的實(shí)驗(yàn)使人們認(rèn)識到， 綠色植物在光下不僅能夠釋放氧氣， 而且能夠合成淀粉等物質(zhì)， 供給植物生長發(fā)育等生命活動所用。 1897 年，人們首次把綠色植物的上述生理活動稱為光合作用。這樣，柳苗的生長之迷也終于被揭開了。提問：上述研究結(jié)果說明光合作用的原料和產(chǎn)物各是什么？學(xué)生討論后回答（板書：謝尼伯 發(fā)現(xiàn)光照時(shí)綠色植物吸收二氧化碳，釋放氧說明光合作用的原料是二氧化碳，產(chǎn)物是氧；索熱爾植物增重量大于二氧化碳吸收量減去氧的釋放量說明光合作用的原料還有水； 薩克斯 發(fā)現(xiàn)光照時(shí)葉綠體中的淀粉粒才會增大說明淀粉是光合作用的產(chǎn)

14、物）總結(jié)：光合作用的原料、條件、產(chǎn)物各是什么？這樣一個(gè)生產(chǎn)加工的過程是在哪進(jìn)行的呢？學(xué)生明確：光合作用的原料是二氧化碳和水；條件是陽光；產(chǎn)物是淀粉和氧；場所是葉綠體。板書設(shè)計(jì)： （略）第二節(jié) 有機(jī)物的制造- 光合作用一、光合作用的發(fā)現(xiàn)海爾蒙特柳苗生長之迷說明柳苗的增重來自水。.普利斯特利鐘罩內(nèi)的實(shí)驗(yàn)說明植物能凈化空氣。英格豪斯綠色植物只有在光下才能起到凈化空氣的作用說明光的重要性。謝尼伯發(fā)現(xiàn)光照時(shí)綠色植物吸收二氧化碳，釋放氧說明光合作用的原料是二氧化碳，產(chǎn)物是氧。索熱爾 植物增重量大于二氧化碳。吸收量減去氧的釋放量說明光合作用的原料還有水。薩克斯發(fā)現(xiàn)光照時(shí)葉綠體中的淀粉粒才會增大說明淀粉是光合

15、作用的產(chǎn)物（第二課時(shí)）探索光合作用引言：通過了解光合作用的發(fā)現(xiàn)史，我們對光合作用的原料、條件和產(chǎn)物做出了初步的解釋。 怎樣檢驗(yàn)我們對問題的解釋是否正確呢？我們來做一組探索性實(shí)驗(yàn)。 （板書：二、探索光合作用）薩克斯利用對照實(shí)驗(yàn)法和淀粉遇碘變藍(lán)的原理， 發(fā)現(xiàn)了綠色開花植物的光合作用。那么，你能不能利用所給的材料和用具，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)綠葉在光下是否能夠制造淀粉？小組討論： 在上節(jié)課的基礎(chǔ)上， 同學(xué)們能夠設(shè)計(jì)出將天竺葵放在黑暗處一段時(shí)間， 為什么？然后用黑紙片遮住葉片的一部分， 將其放在陽光下照射。思考葉片部分遮光的目的。發(fā)給每組一片經(jīng)上述處理后的天竺葵葉片， 請參與上述實(shí)驗(yàn)過程的同學(xué)進(jìn)行說明但是

16、如何檢驗(yàn)葉片中是否有淀粉存在， 直接用碘液滴在葉片上行不行？還很難回答。指出： 葉綠素可以溶解在酒精中， 用隔水加熱的方法可以使葉片中的葉綠素溶解在酒精中。操作： 將葉片上的黑紙片取下， 把葉片放入盛有酒精的小燒杯中，再把小燒杯放入盛有開水的大燒杯中，將這一套裝置放在石棉網(wǎng)上，用酒精燈加熱。討論：能否將裝有酒精的小燒杯直接加熱？（不能，酒精容易燃燒）觀察：加熱過程中，酒精顏色的變化和葉片顏色的變化。直至葉片變成黃白色。分析說明：綠葉變成黃白色及酒精變成綠色的原因。操作：將酒精燈熄滅，用鑷子取出葉片用清水漂洗。將漂洗干凈的葉片平鋪在培養(yǎng)皿中，滴加幾滴碘液。放置片刻。 （此時(shí)將實(shí)驗(yàn)臺收拾整理）觀察

17、：用清水洗去碘液，觀察葉片顏色的變化。對上述結(jié)果進(jìn)行分析說明， 得出結(jié)論： 經(jīng)過部分遮光處理的葉片遇碘液后，見光部分呈深藍(lán)色，表明有淀粉產(chǎn)生；遮光部分不變色，表明沒有淀粉產(chǎn)生。說明綠葉合成淀粉需要光。由此可見，淀粉是光合作用的產(chǎn)物，光是光合作用 .的必需條件。那么，光合作用還有其他產(chǎn)物嗎？演示實(shí)驗(yàn)：檢驗(yàn)光合作用釋放氧氣介紹實(shí)驗(yàn)裝置， 并讓同學(xué)看到試管中上升的小氣泡， 解釋排水集氣法。 然后用帶火星的衛(wèi)生香檢驗(yàn)試管中的氣體， 請注意衛(wèi)生香的燃燒情況。提問： 你看到了什么現(xiàn)象， 此現(xiàn)象說明了什么？光合作用產(chǎn)生的助燃?xì)怏w是什么氣體？總結(jié)：光合作用的產(chǎn)物還有氧。我們蒸饅頭要有面粉、水和發(fā)酵粉作為原料，那么，光合作用產(chǎn)生淀粉和氧需要什么原料呢？演示實(shí)驗(yàn)：光合作