《能量之源-----光与光合作用》光合作用的原理和应用教学设计

《能量之源-----光与光合作用》光合作用的原理和应用教学设计一、教学设计思路：光合作用的过程是光合作用这一节内容的重点，也《是细胞的能量供应和利用》这一章的重点，本节为第二课时内容，是在学生学习色素分布与功能、叶绿体的结构后开展的。该知识点的系统性很强，但也很抽象，鉴于本节内容的以上特点，本节课采用了以下教学思路以强化重点、突破难点。课堂设计采用“四步十二法”教学模式。首先利用多媒体引导学生观看植物生长视频，然后提出问题让学生独立解决，激发学生兴趣，引出本节课题。课前小组活动学习光合作用的探究历程，通过课堂展示、汇报，梳理知识点，学生提出质疑，最后教师加以总结并指出不足。光合作用的过程是重难点，通过精心设置问题，引导学生独立思考理解光合作用过程中的重点知识。再利用多媒体动画演示光合作用的过程（包括分步演示和连续演示两种形式），这样既能让学生掌握每一步反应的实质，又让学生在大脑中形成关于光合作用完整的过程。最后，由学生结合动画讲解光合作用的过程，通过其他同学提出质疑的方式，再次加深学生的理解，并引导学生总结出光反应与暗反应的关系。利用多媒体展示光反应与暗反应比较的表格，让学生课下讨论完成，作为拓展练习，这样又能进一步加深对两个过程关系的理解。最后利用课堂讨论和练习，深化学生对光合作用过程的理解。二、教学目标：1、知识目标（1）说明光合作用以及对它的认识过程（2）理解光合作用的反应式和概念（3）掌握光合作用的过程、图解和实质2、能力目标（1）让学生带着问题观察多媒体课件中的动画和图片，培养学生的观察力（2）通过分析光反应和暗反应过程，培养学生分析问题和总结规律的能力3、情感态度与价值目标（1）在教学中，通过学习人类对光合作用的探究历程，了解物理学和化学的研究进展对生物学的发展和推进作用（2）通过对光合作用原理的认识，紧密联系生产和生活中的现象让学生分析和解释三、教学内容分析：“光合作用”是新课标必修1《分子与细胞》第五章第四节的内容。本节介绍了捕获光能的色素和结构及光合作用的原理和应用，它与前面所学的叶绿体的结构和功能、主动运输、细胞的能量通货——ATP及呼吸作用等内容有着密切的联系，也为今后学习其它生命活动及规律奠定基础。1、教学重点：（1）光合作用的发现及研究历史【解决办法】通过课前让学生收集资料，教学中由小组代表向同学们汇报，教师加以总结，肯定学生的成绩，同时指出不足，让学生在融洽的气氛中增长见识(2)光合作用的生理过程【解决办法】通过讲述、思考、多媒体Flash动态图，连环图解和课堂练习，反复强化来突出重点。2、教学难点：（1）光反应和暗反应的场所与条件、物质与能量转换的关系（2）光反应和暗反应的区别和联系【解决办法】（1）引导学生思考、理解光合作用过程图，学习写分步反应式，强调场所和条件，物质与能量的变化总是同时发生，才能表达其完整性和科学性（2）通过列表比较光反应和暗反应，启发学生归纳总结二者在物质和能量上的联系四、学情分析：光合作用的内容学生在初中阶段已有初步的了解，但对光合作用中的物质和能量的变化过程，发生的部位和条件需要学生从亚显微的结构去认识和理解。借助多媒体（Flash）等手段，学生可以直观的理解此过程，并引导学生对光反应和暗反应两个过程的区别和联系进行比较分析，归纳总结，提高学生分析总结能力。五、教学策略设计：1、教学策略（1）安排学生收集光合作用的探索历程的相关资料，向同学们展示自己的成果（2）教师借助Flash多媒体课件帮助学生理解光合作用的光反应和暗反应过程（3）引导学生尝试通过比较分析，总结出光反应和暗反应的区别和联系2、学法指导（1）指导学生收集相关的资料，培养学生对信息的分析和处理的能力（2）鼓励学生大胆发言，允许发表个人的见解和观点，培养学生发散性思维和提高表达能力，教师及时发现问题，纠正和弥补出现的差错和漏洞。六、教学过程：新课引入：多媒体播放植物生长视频，学生谈观后感。提出问题“植物具有旺盛的生命力，生长的动力何在？”引出本节课题。新课内容：展示本节聚焦：1、了解光合作用的探究历程2、理解光合作用的过程（一）自主学习1、光合作用的探究历程小组展示成果，学生代表讲解光合作用的探究历程，学生质疑，教师总结。（1）1771年英国科学家普利斯特利（植物可以更新空气）（2）1779年荷兰科学家英格豪斯实验（植物只有在光下才可以更新空气）（3）1785年明确绿叶在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳（4）1845年德国科学家梅耶（光能转化成化学能）（5）1864年德国科学家萨克斯（光合作用的产物除了氧气外还有淀粉）（6）1880年美国科学家恩格尔曼水绵和好氧细菌的实验（光合作用的场所是叶绿体）（7）1939年美国科学家鲁宾和卡门同位素标记法实验（氧气来自水）（8）20世纪40年代卡尔文探索实验（C在光合作用中的循环途径）引导学生体会探究历程，感受科学家不断探索，刻苦钻研的精神。2、光合作用的概念通过书写光合作用总反应式，强调光合作用的原料、条件、场所、产物，引导学生总结光合作用的实质。光合作用实现了能量转化和物质转化：将光能转化为化学能；将无机物转化为有机物。提出疑问，光合作用如何实现物质和能量的转化？引出本节课学习重点，光合作用的过程。（二）引领探究1、再次展示鲁宾和卡门的探究实验，讲解同位素标记法的原理和过程，渗透设计实验的单一变量原则和对照原则。（1）实验目的：探究氧的来源（2）方法：同位素标记法（3）示踪元素：18O（4）过程：               C18O2+H2O → (CH2O)+O2CO2+H218O → (CH2O)+18O2（5）结论：光合作用释放的氧全部来自于水2、提出问题，层层质疑，培养学生的综合分析能力，突破难点探究一：水在常温常压下很稳定，为什么在光合作用中会分解，分解条件是什么？反应在哪儿进行？学生小组讨论，让学生自学教材回答，教师引导总结。光能作为推动力，在酶的催化作用下，水在叶绿体的类囊体薄膜上被分解（强调原因：吸收光能的色素分布在类囊体的薄膜上）。另一部分光能用于ATP的合成。教师板书水的光解、【H】的作用、ATP的形成过程及进行场所，引出光反应。结合光合作用总反应式，指出光反应只有水参与，引导学生总结二氧化碳与有机物的形成有关，从而引出新问题。探究二：如何将二氧化碳转化为含碳有机物，能量从何而来？CO2… → …(CH2O)小组讨论，让学生自学教材，学生发言、质疑，教师引导，师生共同总结。教师板书二氧化碳的固定，三碳化合物的还原及反应场所，分析反应与光的关系，引出暗反应。3、多媒体动画演示光合作用全过程学生带着问题边看边思考（1）充足光照下，无二氧化碳，光反应能否进行？（2）暗处，暗反应能否进行？引导学生总结光反应和暗反应的关系，加深对光合作用过程的总体认识。4、课外拓展小组讨论形式，分析光反应和暗反应的区别（建议表格形式展示）5、由学生结合动画讲解光合作用的过程，通过其他同学提出质疑的方式，再次加深学生的理解。（三）训练检测巩固提高，知识迁移（四）总结升华教师总结光合作用全过程，建立知识的整体性。