《光合作用的探究歷程》教學(xué)設(shè)計(jì)(省獲獎(jiǎng)教案

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1、光合作用的探究歷程》教學(xué)設(shè)計(jì) [ 教材分析 ] 本節(jié)課為高中必修 1《分子與細(xì)胞》 （人教版）第 5章 第 4節(jié)能量之源——光與光合作用中的內(nèi)容。 第 4 節(jié)包括“捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)” 、“光合作用的原理和應(yīng)用”兩大部分，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(shí)一帶而過(guò)，并未加以重視。事實(shí)上，光合作用探究過(guò)程中的經(jīng) 典實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)打下一個(gè)良好的感知基礎(chǔ)，也為講述光合作用的原理、過(guò)程做好知識(shí)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。 [ 教學(xué)目

2、標(biāo) ] 知識(shí)性目標(biāo)： 1．說(shuō)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。 技能性目標(biāo)： 嘗試分析實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 情感性目標(biāo)： 1．關(guān)注科學(xué)工作的方法和過(guò)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(yàn)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(diǎn) ] 1．光合作用的探究歷程。 2．科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的基本方法。 [ 教學(xué)難點(diǎn) ] 真正領(lǐng)悟探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)原理和方法，并很好地運(yùn)用到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中。 [ 教學(xué)方法 ] 探究與發(fā)現(xiàn)式教學(xué)；小組合作學(xué)習(xí) [ 教學(xué)媒體 ] 實(shí)物投影、多媒體課件 [ 教學(xué)設(shè)計(jì)思路 ] 本節(jié)課以“

3、光合作用的探究歷程”為主線，遵循科學(xué)家的探索思路，通過(guò)對(duì)幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的討論分 析，采取“提出問(wèn)題—探究—解決問(wèn)題”的教學(xué)方法，層層遞進(jìn)，環(huán)環(huán)相扣，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)探究有一個(gè) 比較完整的認(rèn)識(shí)，從中領(lǐng)悟科學(xué)探究的原則和一般方法。 在教學(xué)中，采用多元化的教學(xué)方式：利用視頻動(dòng)畫、錄像等教學(xué)手段，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程有直觀感 性的認(rèn)識(shí)；通過(guò)學(xué)生課前設(shè)計(jì)表格、角色扮演、代表介紹等手段，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)積極性；把學(xué) 生分為若干小組活動(dòng)，使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)確定實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神；通過(guò)師生共同總結(jié)并 同步板書，讓學(xué)生更深入地理解光合作用的概念和總反應(yīng)式中的各個(gè)部分；通過(guò)課堂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，及時(shí)加 深鞏固本節(jié)課

4、所學(xué)習(xí)、涉及到的實(shí)驗(yàn)原理和方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神。 在探究問(wèn)題的過(guò)程中，使學(xué)生感受到知識(shí)產(chǎn)生與發(fā)展是受當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展水平限制的，并通過(guò)一些具 體的數(shù)據(jù)： 500多次、 300多年，讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)上的每一項(xiàng)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的背后都凝聚著無(wú)數(shù)探索者的 辛勤勞動(dòng)，更好地理解為什么說(shuō)生物學(xué)的發(fā)展史就是一部眾多生物學(xué)家不計(jì)個(gè)人名利為科學(xué)事業(yè)奉獻(xiàn)畢 生精力的奮斗史，對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感教育，這也是本節(jié)課的重中之重。 [ 教學(xué)過(guò)程 ] 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 創(chuàng)設(shè)情景， 引入新課 視頻播放一小段有關(guān)原始地球的錄像，然后就 人類生存而言，讓學(xué)生比較原始地球和現(xiàn)在地球氣 體成分中最大的不冋

5、是什么？ 氧氣的產(chǎn)生與什么生理過(guò)程有關(guān)呢？ 那么，什么是光合作用呢？ （課件同步顯示） 光合作用是怎樣被人們發(fā)現(xiàn)的呢？今天，我們 就一起回到歷史長(zhǎng)河中去，共同解開(kāi)光合作用之 謎。 觀看錄像 討論回答：氧氣 討論回答：光合作用 回憶光合作用概念，歸納進(jìn)行光合 作用的原料、產(chǎn)物、條件及場(chǎng)所。 思考 新課教學(xué) 光合作用的 探究歷程 1 . 1642 年 比利時(shí)海 爾家特實(shí)驗(yàn) 2 . 1771 年 英國(guó)普利 斯特利實(shí)驗(yàn) 3 . 1779 年 荷蘭英格 豪斯 視頻展示：植物生長(zhǎng)的一生 疑問(wèn)：植物為什么長(zhǎng)大？所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)自哪 里？ 課件展示背景資料（亞里士多德觀點(diǎn)）

6、觀點(diǎn)是否正確？怎樣證實(shí)？ （課前已發(fā)給學(xué)生相關(guān)英文資料閱讀，并要求將數(shù) 據(jù)整理成表格） 投影1?2名學(xué)生設(shè)計(jì)的表格 觀看視頻 思考討論 閱讀、質(zhì)疑 思考回答 分析評(píng)價(jià) 小組討論總結(jié)：水分是植物建造自 身的原料。 質(zhì)疑 討論發(fā)言：光、空氣等。 思考并作出假設(shè)：有影響。 觀看動(dòng)畫 小組分析討論，得出結(jié)論：植物可 以更新空氣。 思考，提出冋題：植物在什么情況 下可以更新空氣呢？ 鼓掌歡迎 實(shí)驗(yàn)前 實(shí)驗(yàn)后 重量變化 柳苗 土壤 此實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論呢？ 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，海爾蒙特推翻了亞里士多德的錯(cuò)誤 觀點(diǎn)，那他的實(shí)驗(yàn)結(jié)論完全正確嗎？

7、從植物生活環(huán)境的角度分析，還應(yīng)考慮什么因 素？ 弓1導(dǎo)提出問(wèn)題：空氣對(duì)植物的生長(zhǎng)有影響嗎？ Flash動(dòng)畫演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，引導(dǎo)思考： 1. 幾組實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是什么？ 2. 有無(wú)植物的兩組實(shí)驗(yàn)裝置起什么作用？ 3. 該實(shí)驗(yàn)裝置中玻璃罩有什么作用？（引導(dǎo)分析， 并指出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的基本原則： 對(duì)照、單一變量等） 普利斯特利的實(shí)驗(yàn)看似簡(jiǎn)單，但后人做得實(shí)驗(yàn) 很多不能成功，這是為什么呢？引導(dǎo)提出問(wèn)題。 鋪墊：簡(jiǎn)介荷蘭科學(xué)家英格豪斯 告訴大家一個(gè)好消息，我們有幸地“請(qǐng)到了” 荷蘭科學(xué)家英格豪斯，請(qǐng)他針對(duì)這個(gè)問(wèn)題給大家作 報(bào)告。  傾聽(tīng)，幫助交換意見(jiàn) 旁白：直到1785年，由于發(fā)現(xiàn)了空氣

8、的組成, 人們才明確這一結(jié)果。可見(jiàn)生物科學(xué)的發(fā)展需要建 立在其他學(xué)科的基礎(chǔ)上。 在這一過(guò)程中，光能哪去了？ “英格豪斯”扮演者用課件演示并 指出普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽(yáng)光 照射下才能成功，植物體只有綠葉 才能更新空氣。 進(jìn)一步提出問(wèn)題：由于當(dāng)時(shí)化學(xué)發(fā) 展水平的限制，不清楚植物吸收、 釋放氣體的成分，同學(xué)們根據(jù)現(xiàn)有 的知識(shí)，知道是什么嗎？ 其他學(xué)生回答：吸收 CO,放出C2。 4 . 1845 年 德國(guó)博耶 鋪墊：簡(jiǎn)介德國(guó)科學(xué)家博耶 我們有幸“請(qǐng)到了”德國(guó)科學(xué)家博耶，下面請(qǐng) 他談?wù)効捶ā? 過(guò)渡：光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，貯存于什么物質(zhì)中呢？ 問(wèn)題：植物光合作用除了釋放氧氣，還產(chǎn)生什么物

9、 質(zhì)呢？ 鼓掌歡迎 “博耶”扮演者用課件顯示能量轉(zhuǎn) 換和守恒定律，指出植物在進(jìn)行光 合作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ) 存起來(lái)。 思考 5 . 1864 年 德國(guó)薩克 斯實(shí)驗(yàn) 播放視頻錄像 引導(dǎo)思考： 1.暗處理這一步是否可以省略？為什么？ 2?本實(shí)驗(yàn)是否存在對(duì)照組？若有，請(qǐng)指出單一變 量。 3.這個(gè)實(shí)驗(yàn)可得出什么結(jié)論？ (強(qiáng)化科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法、原則) 課外小組代表結(jié)合錄像介紹實(shí)驗(yàn)過(guò) 程及現(xiàn)象。 小組討論回答，得出結(jié)論：光合作 用的產(chǎn)物除了氧氣，還有淀粉。 課堂小結(jié) 補(bǔ)充：除淀粉外，還可產(chǎn)生其他有機(jī)物，表示為 (CH2O)。 結(jié)合課件引導(dǎo)歸納每個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，

10、并同步板書: 廠卄件 光能 HO+CO (CH20) +Q 體 歸納，參與小結(jié) 原料 場(chǎng)所 L產(chǎn)物 進(jìn)一步強(qiáng)化光合作用的概念及其要點(diǎn)。 結(jié)合板書，弓I導(dǎo)提出問(wèn)題。 6. 1939 年 美國(guó)魯賓、 卡門實(shí)驗(yàn) 7 . 20世紀(jì) 40年代美 國(guó)卡爾文 實(shí)驗(yàn) 總結(jié) 問(wèn)題：應(yīng)標(biāo)記哪一元素？怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？ 點(diǎn)評(píng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，肯定他們的優(yōu)點(diǎn)，指出 存在的不足。 課件簡(jiǎn)要展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并引導(dǎo)得出結(jié)論。 問(wèn)題：光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物又是怎樣合成的呢？ 簡(jiǎn)述卡爾文循環(huán) 今天我們只是簡(jiǎn)單了解光合作用的生理過(guò)程， 具體是如何進(jìn)行的呢？我們將在后面繼續(xù)學(xué)習(xí)。 通過(guò)本節(jié)

11、課的學(xué)習(xí)，我們可以看到幾代科學(xué)家 歷經(jīng)二百多年才對(duì)光合作用這一生理過(guò)程有了較 清楚的認(rèn)識(shí)，可見(jiàn)科學(xué)發(fā)展的道路是很艱難的，不 僅包含了科學(xué)家們的艱辛和智慧，還與科學(xué)技術(shù)的 進(jìn)步發(fā)展密切相關(guān)。光合作用是個(gè)非常復(fù)雜的過(guò) 程，仍有許多未知領(lǐng)域，對(duì)光合作用更深層次的探 索，目前仍在進(jìn)行，布望在以后的研究成果中能看 到同學(xué)們的名字。 提出問(wèn)題：光合作用釋放的氧氣， 到底來(lái)自于 HO還是CQ? 閱讀課本第102頁(yè)相關(guān)內(nèi)容，了解 同位素標(biāo)記法。 小組討論設(shè)計(jì)思路，展示他們的小 組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過(guò)全體冋學(xué)的 質(zhì)疑和探討，完善頭驗(yàn)方案。 討論得出結(jié)論：光合作用釋放的氧 氣來(lái)自水。 閱讀課本第102頁(yè)相

12、關(guān)內(nèi)容 感悟科學(xué)道路的艱辛 課堂探究 提供材料引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： 證明CO是綠色植 物光合作用的原料。 師生分析、評(píng)價(jià) 小組合作討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 課后作業(yè) 完成第103頁(yè)思考與討論，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：證明氧氣是光合作用的產(chǎn)物。 ［教學(xué)反思］ 新課程主張教學(xué)過(guò)程的重心由知識(shí)傳授轉(zhuǎn)向?qū)W生發(fā)展，教師的職責(zé)是越來(lái)越少地傳授知識(shí)，而越來(lái) 越多地激勵(lì)學(xué)生思考。因此本節(jié)課在設(shè)計(jì)上就是真正以學(xué)生為本，以學(xué)生的表演代替老師的“講” ，以學(xué) 生的自主學(xué)習(xí)和討論代替教師的“灌” ，讓學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)合作學(xué)習(xí)，真正成為學(xué)習(xí)的主體，教 師只是一位交換意見(jiàn)的“參加者”，一位幫助發(fā)現(xiàn)矛盾論點(diǎn)而不是拿出現(xiàn)成真理的 “顧問(wèn)”。因而這節(jié)課 師生平等和諧，學(xué)生反應(yīng)活躍，在知識(shí)、技能和情感等領(lǐng)域上得到較好的發(fā)展，創(chuàng)造性思維得以體現(xiàn)， 對(duì)自己得出的知識(shí)印象深刻，教學(xué)反應(yīng)效果很好。 《光合作用的探究歷程》教學(xué)設(shè)計(jì) 第5頁(yè)