《光合作用》教學案例

1、定向激趣、啟發(fā)思維的互動式教學模式光合作用教學案例一、教材內容分析光合作用覺察過程的一系列試驗，在生物學進展史上堪稱經(jīng)典。大膽的推想、奇異的試驗設計和嚴密的規(guī)律推理，無不閃耀著科學家的才智之光，并且貫穿于其中的科學思維與爭辯方法，可啟發(fā)學生進展探 究式學習。在以往的教材中，光合作用的覺察史一般放在閱讀材料局部。教師在課堂教學中至多附帶一點 簡潔介紹，甚至略去。然而，隨著此次課改的實施，這段內容的教學功能受到了越來越多的重視。本課通過讓學生模擬科學家的思維方式，重視生物學經(jīng)典試驗，把握光合作用的過程及本質。二、教學目標1.學問目標：通過爭辯經(jīng)典試驗大致生疏人類探究光合作用的歷程；了解經(jīng)典試驗的方

2、法和結論。概述光合作用的光反響和暗反響的根本過程和相互關系。2.力量目標：體驗前人設計試驗的技能和思維方式；經(jīng)受科學探究的一般過程；讓學生初步學會提取、分別葉綠體中色素的方法和技能；通過引導學生分析光反響和暗反響過程，概括物質和能量轉化的本質，培育學生分析概括力量 。 3.情感、態(tài)度和價值觀目標：學習光合作用的過程中，滲透物質與能量，光反響與暗反響間的辨證關系，樹立辨證觀點。三、教學重點和難點教學重點：光合作用的過程教學難點：光合作用中的物質和能量變化四、學情分析光合作用過程是本課題的核心內容學生只有生疏了光合作用的光反響和暗反響的過程，才能理解從光能、ATP 分子中活潑的化學能到糖類等有機物

3、分子中的穩(wěn)定的化學能這一能量轉移過程，把握光合作用的能量和物質變化的本質，使學生對 光合作用的生疏水平，在初中的根底上前進一步。學生只有知道光合過程的各個環(huán)節(jié)，才能理解內外因素對光合作用的影響，才能進一步爭辯如何提 高光合效率的途徑，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的技術。因此，學習光合作用的過程，是深入聯(lián)系生產(chǎn)實際的理論根底。從生物界看，光合作用是最根本的物質代謝和能量代謝。光合作用制造的有機物，不僅供綠色植物本身利用，也是地球上絕大多數(shù)生物體中有機物的來源，是生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者。這些，是學生學習呼吸 作用、生態(tài)系統(tǒng)等內容的根底。五、課前預備1.資料預備：利用初中教材和高中教材等參考資料，通過因特網(wǎng)搜集一些關于

4、光合作用的覺察經(jīng)典試驗解讀材料，經(jīng)編輯后印發(fā)給學生，并要求學生結合教材進展預習。色素的提取和分別試驗結果菠菜色素提取濾紙條 2.媒體預備：本課使用的媒體主要為電腦，即需要制作好課件。六、教學理念和方法教學理念互動教學模式認為，有意義的學習是在與他人的互動中產(chǎn)生的，學生原有的學問構造是影響他們的 學習的重要因素。教師的重要任務是給學生供給一個適宜的環(huán)境即創(chuàng)設情景，由學生自己來覺察和體驗，并通過檢驗，將他們與他人相沖突的思想進展比照也就是互動教學的過程來構建起自己的學問體 系，在構造的生疏中最終做出自己的推斷?；咏虒W模式一般包括 5 個環(huán)節(jié)：“定向激趣”、“啟發(fā)思維”、 “調整思維”、“形成思維

5、”和“應用思維”。教學方法：1講授法、演示法、爭辯法七、教學過程一定向激趣，引入課題第一步：教師用多媒體播放一段短片動物要以食物來維持生命；一棵小樹長成參天大樹其質量增加 幾百至幾千倍他們的食物是什么呢？引導學生答出，植物通過光合作用生長。從而引入課題這就是本節(jié) 課要學習的內容板書：光合作用目的：通過短片的播放讓學生感受到人們的生產(chǎn)、生活離不開光合作用，體會光合作用的重要性， 引入課題。其次步教師復習提問：光合作用的場所在哪里？光合作用需要什么條件？產(chǎn)物是什么？并由此歸納出光合作用的概念。教師組織學生爭辯并得出結論：光合作用是指綠色植物通過葉綠體場所，利用光能條件，把二氧化碳和水原料轉化成儲存

6、著能量的有機物產(chǎn)物，并且釋放出氧氣的過程。板書：光合作用的概念目的：通過復習提問，穩(wěn)固原有學問，引入將要學習學問點，實現(xiàn)了學問的正遷移，以到達推陳出的目的。二啟發(fā)思維第一步：教師鼓舞學生依據(jù)光合作用的概念，寫出反響方程式： 葉綠體6CO +12H O C H O +6H O+6O 板書：光合作用反響方程式226 12 622光能目的：教師依據(jù)學生的書寫狀況，指出書寫時經(jīng)常出錯的地方學生常把葉綠體和光能忘寫，提示學生今后留意。其次步學生活動：認真觀看這個反響方程式，用現(xiàn)有的學問進展分析比照，教師引導他們提出一些具有探究價值的問題：肉眼看不見的狀況下，科學家怎樣覺察綠色植物吸取CO ，釋放O ？2

7、2光合作用合成的有機物是不是肯定是葡萄糖？光合作用所釋放出來的O 其氧原子是來自CO ，還是H O？222在反響物中有 12H O，生成物中也有 6H O，為什么不將兩者對消呢？22葉綠體為什么可以利用光能？CO 的性質不活潑，為什么也能被復原成葡萄糖？2光合作用對于整個生物界甚至整個自然界有什么奉獻？目的：利用這些具有探究價值的問題，激發(fā)學生學習興趣，為講課作預備。三共同探究，調整思維講授課的過程，就是在教師的指導下由學生自己來探究和建構自己學問框架的過程。方法：在整個學習過程中，學生可以將自己的思想和他人的思想進展比照。從中得到啟迪，并調整自己的思維，形成正確的生疏。教師把簡單的問題分解成

8、幾個小問題，幫助學生突破難點，同時讓學生在潛 移默化中學會解決簡單問題。光合作用的覺察板書第一步：教師讓學生閱讀以下材料，分析并分別得出結論：117 世紀初，布魯塞爾醫(yī)生Van Helmont 做了一個試驗：將一株2.3 千克重的柳樹種在 90.8 千克的干土中，用雨水澆灌 5 年，小柳樹長成 76.7 千克，而土壤重量只比原來削減57 克。他由此得出結論： 植物是從水中取得生長所需的物質的。這個結論全部正確嗎？學生爭辯并得出結論：這個結論不全正確，植物生長還需要養(yǎng)分物質。目的：通過爭辯不僅讓學生獲得了更全面、更準確的學問，還提高了學生的語言表達力量、進一步加強了學生的合作意識。21772 年

9、，英國化學家普里斯特利J.Priestley報道，在密閉器中蠟燭燃燒污染了空氣，并2使其中的小鼠窒息，但假設在密閉器中放入一枝薄荷，小鼠生命得到挽救。他的結論是植物能凈化空氣，但 他所做的試驗有時成功，有時失敗，試想一下可能的緣由是什么?學生爭辯并推想：可能試驗過程中沒考慮陽光的作用，致使薄荷產(chǎn)生的氧氣缺乏以供給應小鼠呼吸。提出假設，光合作用需要陽光。31779 年，荷蘭醫(yī)生Jan Ingenhousz 才確定植物凈化空氣是依靠于光的。41782 年，日內瓦牧師J.Senebier 證明，植物在光照時吸取CO ，并放出O 。2251804 年，N.T.de Saussure 覺察，植物光合作用

10、后增加的重量大于吸取CO 和放出O 。提問學22生：增加的局部來自什么物質？學生爭辯并得出結論：水參與了光合作用。61864 年，德國科學家薩克斯J.von Sachs觀看到光照的葉綠體中有淀粉的積存，明顯這是由于光合作用產(chǎn)生的葡萄糖合成的。71880 年，德國植物生理學家恩吉爾曼教授利用水綿做了如下試驗：他將水綿放在暗處，然后用光束對水綿細胞的不同部位做點狀投射，覺察水中的好氧細菌明顯聚攏在投射到葉綠體上的光點處。提 問學生：為什么會消滅上述狀況？學生爭辯并得出結論：葉綠體是光合作用的場所，光合作用產(chǎn)生O 。2到 20 紀 30 年月，美國科學家魯賓和卡門做了如圖 1 所示的試驗。引導學生爭

11、辯，與學生共同完成試驗設計，同時演示幻燈片。用氧的同位素 18O 分別標記H O 和CO ，使它分別成為 H 18O 和C18O ，2222然后進展兩組光合作用的試驗：第一組向綠色植物供給 H 18O 和 CO ；22其次組向同種綠色植物供給 H O 和 C18O 。在一樣的條件下，對兩組光22合作用試驗釋放出的氧進展分析，結果說明，第一組釋放的氧全部是18O ，其次組釋放的氧全部是O 。22這個試驗證明：光合作用釋放出來的氧氣全部來自水。教師總結：由此可以看出，幾代科學家歷經(jīng)二百多年，才對光合作用的生理過程有了比較清楚的生疏?？梢?，科學的進展道路是很困難，這里不僅包含著科學家們的艱辛 勞動與

12、才智，還與社會科學技術的進步與進展親熱相關。至此，人們對光合作用的生疏可用下式表示：葉綠體6CO +12H 18O C H O +6H O+618O 板書：反響方程式226 12 622光能目的：通過讓學生模擬科學家的思維方式，重現(xiàn)生物學經(jīng)典試驗的過程和結論，重視前后學問的聯(lián)系。葉綠體中的色素板書其次步學生活動：課前先讓學生以分組的形式做“葉綠體中色素的提取和分別”試驗，并得到菠菜色素提取濾紙條。試驗結果如右圖在學生觀看的根底上，總結板書如圖2-9。 教師點撥：在通常狀況下，葉綠素的含量是類胡蘿卜素的 4 倍，因此，在春夏季節(jié)我們所見到的葉子通常是綠色。目的：通過試驗培育學生的觀看力量和動手力

13、量。第三步學生活動：閱讀以下材料1881 年，恩吉爾曼教授又做了以下試驗：他將一種絲狀綠藻剛毛藻置于顯微鏡下，并用具有精細光譜的光束照耀絲狀綠藻，覺察好氧細菌圍圍著藻絲照耀3幾分鐘后，這些細菌都聚攏在被紅光和藍紫光所照耀到的藻絲四周，如圖2 所示。這說明葉綠體中的色素主要吸取紅光和藍紫光。學生爭辯并得出結論：葉綠體中的色素主要吸取紅光和藍紫光。目的：學生獵取學問的途徑不再局限于課本，充分利用身邊的信息資源不僅提高了學生的學習興趣、有利于學生學習活動的進展還拓展了學生的學問面，將課堂與生活聯(lián)系起來，使學習不再枯燥乏味。很多 學生還學會了質疑，并有了學以至用的想法。這充分表達了探究式學習的特點。光

14、合作用的過程板書第四步演示法：先用多媒體呈現(xiàn)葉綠體的亞顯微構造，讓學生回憶已學過的葉綠體構造的相關學問，弄清光合作用有關的酶和色素的分布部位，并進一步說明光反響和暗反響的部位，以到達溫故知的 目的。教師表達：光合作用依據(jù)是否需要光的參與，分為光反響和暗反響。光反響階段板書光反響的過程，以教師講解為主，邊講解邊板圖。圖 210水的光解 板書讓學生回憶科學家魯賓和卡門所做的試驗，并讓學生寫出反響式：光2H O 4H+O 22由此推導，要生成 6mol 的 O ，需要光解 12mol 的水，可見2生成物中的水是后來重生成的，并且可將反響式簡化。葉綠體CO +H O CH O+O 板書：反響方程式22

15、22光能ATP 的形成板書教師啟發(fā)：什么叫能量守恒定律？并從“能量既不能產(chǎn)生，也不能消逝，只是從一種形式轉變成另一種形式”入手，引導學生探究，要把光能轉變成葡萄糖中穩(wěn)定的化學能，首先要把光能轉變成ATP 中活潑的化學能，留待暗反響用。酶ADP+Pi+光能ATP教師演示，學生總結：場所：葉綠體的囊狀構造薄膜上條件：色素、酶、光能水的光解：光光反響階段過程2H O 4H+O 22ATP 的形成：酶ADP+Pi+光能ATP本質：光能轉化為ATP 中活潑的化學能4目的：在演示過程中，學生自己歸納總結，整合規(guī)律，能對所學的學問透徹理解，印象深刻。這無疑極大地調動了學生的學習熱忱。暗反響板書教師講解：光反

16、響必需在有光的條件下才能進展，它為暗反響供給了H和 ATP；暗反響不需要光，但要以光反響為前提條件，并且需要 CO2 和酶等。從而引出暗反響，到達承上啟下的作用。第五步：暗反響如圖 2-11 所示，邊講解邊分析暗反響階段的 CO2的固定和CO2 的復原兩過程。教師演示，學生總結：場所：葉綠體的基質中條件：多種酶CO 的固定：酶2暗反響階段過程CO + C25 2C3CO 的復原：ATP22C +HC H O CH O+ C + H O36 12 6252酶本質：ATP 中活潑的化學能轉化為有機物中穩(wěn)定的化學能區(qū)別項場條本質聯(lián)系目所件光反響葉綠體的囊狀構造薄膜上色素、酶、光能光能轉化為ATP 中

17、活潑的化學能暗反響葉綠體的基質中多種酶ATP 中活潑的化學能轉化為有機物中穩(wěn)定的化學能光反響為暗反響供給能量ATP和復原劑H暗反響過程中產(chǎn)生的ADP 和 Pi 為光反響合成ATP 供給光反響與暗反響的相互關系教師啟發(fā)，學生歸納總結：四歸納總結，形成思維從上面的探討分析中，學生對光合作用的過程已有了一個根本的生疏，此時再加以歸納總結，可以幫 助學生理順思維，形成正確的生疏?？梢猿惺芙處焼枌W生答的形式，一步一步地將課本中光合作用過程的 圖解板書出來，并由此歸納出光合作用的實質。板書設計一、光合作用的概念光合作用的覺察葉綠體中的色素二、光合作用的過程光反響暗反響第三節(jié)光和作用葉綠體6CO +12H

18、O C H O +6H O+6O 226 12 622光能光反響與暗反響的相互關系最終再次歸納總結光合作用的概念，并把它提升到一個理性生疏，并在此根底上指出光合作用具用重要意義，為下節(jié)內容的進展做鋪墊。五學以致用，應用思維學習的最終目的是為了應用，適當?shù)刈鲆恍┚毩?，既可以檢查學生對學問的把握程度，又可以加深對課本學問的理解，也符合從實踐中來到實踐中去的生疏規(guī)律。八、穩(wěn)固練習( C )1.對光合作用產(chǎn)物中各元素的來源，表達錯誤的選項是A.產(chǎn)物H O 中的氫，來自反響物H O22產(chǎn)物H O 中的氧，來自反響物CO22產(chǎn)物C H O 中的氧，來自反響物H O6 12 62產(chǎn)物O ，來自反響物H O2

19、2( A )2.葉綠體中色素的提取和分別試驗的結果，濾紙條上四條色素帶的顏色從上到下依次是5A.橙黃色、黃色、藍綠色、黃綠色B.黃綠色、藍綠色、黃色、橙黃色C.黃色、橙黃色、黃綠色、藍綠色D.橙黃色、黃色、黃綠色、藍紫色3.以下圖是光合作用的圖解，請據(jù)圖答復以下問題：(1)D 過程是在葉綠體的基粒的囊狀構造薄膜上進展的。E 過程是在葉綠體的 基質 中進展的。(2)圖中C 代表二氧化碳的復原 的過程。圖中代表的物質中的氧來自于物質二氧化碳。寫出圖中過程的反響式是： ATPH O2酶ADPPi能量。假設將正常進展光合作用的植物突然停頓光照，但充分供給 CO ，則圖中代表的物質含量將會 增2加 ，這

20、是由于 光 反響停頓，不能供給所必需的H 和 ATP ，而圖中 B 代表 二氧化碳的固定的過程仍在連續(xù)進展的原因。九、教學反思通過這種互動教學模式，不但使學生樂觀地參與到學問的生發(fā)過程中來，把握課本的相關學問，而且 拓寬了學生的視野、記憶結實，也讓學生理解探究科學學問的一般過程，既培育了學生獨立思考的創(chuàng)精 神，同時又培育了學生相互幫助、協(xié)同協(xié)作的團隊精神?？傊?，不管在學問目標的落實，還是在力量目標 情感目標的培育方面都取得比較好的教學效果。6附錄學生閱讀材料17 世紀初，布魯塞爾醫(yī)生Van Helmont 做了一個試驗：將一株 2.3 千克重的柳樹種在 90.8 千克的干土中，用雨水澆灌 5 年，小柳樹長成 76.7 千克，而土壤重量只比原來削減57 克。他得出結論：植物是從水中取得生長所需的物質的。17