《光合作用的过程》课例分析

《光合作用的过程》课例分析 1 教材分析 本节课内容是苏教版高中生物教材必修一《分子与细胞》第四章第二节第一部分内容。该部分在高中生物教材中的重要性与难度都是很高的，由于涉及到植物生理和部分生化方面的知识，而且较为微观，学生理解起来比较困难；加上“光合作用的过程”为高中生物学的核心概念，整节课的知识性较强，学生要从化学反应的角度去审视植物生命现象的实质，也为学习光合作用原理的应用奠定了基础。 2 教学目标 2.1知识目标： ①阐明光合作用的光反应、暗反应过程，比较二者的区别和联系 ②小组合作完成光合作用的过程简图 ③总结出光合作用的总反应式，概述光合作用的概念 2.2能力目标：①学会阅读资料并从中提取、分析、处理相关信息 ②学会通过表格进行归纳总结 2.3情感目标：①通过对叶绿体和光合作用关系的学习，形成结构与功能相统一的观点 ②通过科学家探究光合作用资料的分析，培养探究意识和科学态度，体会科学实验的严谨。 3 教学重点  光合作用的光反应、暗反应过程 4 教学难点  如何比较光反应和暗反应，构建光合作用的过程简图 5 教学过程 5.1 导入 让学生朗诵一首小诗，回顾光合作用的探究历程，引出新课。 “流传千年的真理，在不经意间蜕变，一个简单的实验，开启了光合作用发现史的新纪元。亚里士多德的哲言，由定论转为铺垫，一个个学者，因为踏上了巨人的肩，他们的视野才更高更远。 氧气如何产生？怎样更新二氧化碳？……光合作用的无数谜题，逐一揭示出答案。每一个新的发现，都足以让生物学界震撼。更多的奇迹，无穷的奥秘，等待我们去探索，等待我们去发现……” 设计意图：设疑激趣，激发学生的学习兴趣。小诗全面反映了光合作用的探究历程，学生通过朗读小诗，明确光合作用的原料、产物、场所、动力等。 5.2  活动一、回顾相关背景知识 观看视频，观察叶绿体的结构，然后小组完成有关背景知识的回顾。 设计意图：温故而知新，引导学生回顾相关背景知识，包括叶绿体的分布、结构、酶、色素的分布和功能等，完成表格中的内容（详见学案）。 5.3  活动二、探究光合作用的过程 任务1：小组阅读材料1，讨论并推导出相关的结论：在光照条件下，叶绿体产生了[H]和氧气。 材料1：1937年，希尔（Hill）设计了一组对照实验。实验中用到了氧化剂2，6－D，这是一种蓝色染料，遇到[H]会被还原成无色。 A组：光照+叶绿体+ 2，6－D，结果溶液颜色从蓝色到无色。并且释放出气泡，该气体能使带火星的木条复燃的。 B组：无光照+叶绿体+ 2，6－D，结果溶液颜色仍为蓝色，也没有气泡产生。 小组阅读材料2，讨论并推导出相关的结论：在光照条件下，叶绿体可以合成ATP。 材料2：1954年，美国科学家设计了一组对照试验： A组：光照+叶绿体提取液+ADP+Pi，结果叶绿体中可以生成ATP B组：无光+叶绿体提取液+ADP+Pi ，结果叶绿体中没有生成ATP 小组阅读材料3，讨论并推导出相关的结论：氧气是在类囊体上产生的。 材料3：科学家从植物叶片中分离出叶绿体，然后破坏叶绿体膜，离心得到类囊体（绿色）和基质（淡黄色）两部分。分别向两部分提供水，并给予光照，结果：类囊体部分产生氧气，而基质部分没有氧气产生。 设计意图：采用任务驱动的教学策略，通过三段实验资料的分析，阐明光反应的过程，培养学生分析实验、提取信息、得出科学结论的能力，同时也知道控制单一变量、对照等实验设计的原则。 小结1：在有 光照 （条件）下，在 类囊体 （场所）上，可分解 水 ，产生[H]并释放氧气  ，同时ADP和 Pi 合成了 ATP 。 设计意图：通过小结，总结出光反应过程的实质，从而加深对光合作用光反应阶段的理解。 设疑：若向材料3中的两部分提供二氧化碳，结果又会如何？ 若给予必要的反应条件，基质部分产生了糖类等有机物，而类囊体部分没有。 任务2.阅读材料4~6，推出相关结论 材料4：卡尔文（ Calvin)领导的研究小组给小球藻提供14CO2（同位素标记），光照不同时间后杀死细胞，观察14C在叶绿体基质的哪种化合物中，以确定CO2参与反应的最初产物。照光60秒：14C分布于许多化合物中，有C3、C4，C5，C6，C7化合物。照光7秒：几乎所有的14C集中在一种C3化合物上。 材料5：后来卡尔文的研究小组经过实验发现，叶绿体基质中的一种C5化合物与CO2反应生成C3化合物。在光合作用中， C5化合物是源源不断的产生的。 材料6：1954年，美国科学家阿尔农在做离体叶绿体实验时，发现即使在黑暗条件下，只要供给ATP和[H]，叶绿体也能将CO2转化成糖类。 实验结论：由材料4、5可以得出： CO2 与 C5 反应生成  C3 。 由材料6得出：CO2固定产生的C3化合物在还原过程中，需要消耗 [H]  和 ATP 生成的产物是(CH2O) 和  C5 。 设计意图：采用任务驱动的教学策略，再通过三段实验资料的分析，培养学生分析实验、提取信息、得出科学结论的能力，说明暗反应的过程。 小结2：在叶绿体的 基质 （场所）中，利用光反应产生的[H]  和 ATP ，将 CO2 固定并最终还原成糖类等有机物。 设计意图：通过小结，总结出暗反应过程的实质，从而加深对光合作用暗反应阶段的理解。 5.4  活动三、构建光合作用的过程图解 结合教材P75图4-12和教材内容，各小组利用模型完成光合作用的过程图解，并展示评价交流。 设计意图：通过小组合作完成光合作用的图解，教师指导学生进行评价，并订正展示，尽量调动学生的积极性和主动性。教师尽可能让位于学生交流、学生评价，但一定给予必要的指导，让学生形成正确的结论。 5.5  活动四、列表比较光反应和暗反应的区别和联系 设计意图：通过列表对比，深化对光合作用的光反应和暗反应两个阶段的理解。 5.6  活动五、概括光合作用的概念 光合作用是指绿色植物通过 叶绿体 吸收 光能 ，将 CO2 和 H2O 合成为 有机物 并释放出 氧气 ，同时也将 光能 转化为 化学能 储存在糖类和其他有机物中的过程。 设计意图：光合作用的概念是对光合作用过程的总结，也是对本节课教学的总结。由于整节课教学中循序渐进，启发了学生的思维，学生非常顺利地构建了光合作用的概念。 5.7  活动六、总结光合作用的总反应式 设计意图：光合作用的总反应式体现了光合作用的原料、产物、场所、条件等概念，学生争相板书，并正确书写，达到了预期的教学目标。教师还借机拓展分析在光合作用过程中，反应物中各个元素的去路。 5.8 布置【课后作业】完成学案相关练习。 设计意图：反馈训练，用于巩固所学的知识。由于本节课学生活动较多，用时较长，故将该环节放在课后，把答案交给班长，由班长负责给学生校对。 6 板书设计 7 教学反思 7.1利用活动单引导学生自主学习  本节课采用活动单教学，将本节内容分成六个活动进行，学生通过一个个的活动，在活动中循序渐进地构建了光合作用的过程。 7.2组内合作，组间竞争  本节课以合作学习为主要教学组织形式，以“学进去”、“讲出来”为学生学习方式的导向和学习目标达成的基本要求，以小组积分作为课堂评价的基本形式，更好地促进了学生积极思维、大胆发言、并充分地展示自己。由于学生和教师比较陌生，一开始学生非常拘谨，随着教学进程的推进，学生慢慢增强了主动参与的意识，出现了竞相抢答和展示的局面，极大地调动了学生学习的积极性。 7.3 呈现丰富的实验资料提高学生的生物科学素养  科学家在对光合作用过程的研究中积累了大量的实验资料，可以说光合作用每一个知识点的产生过程就是一个探究的过程，体现了科学家的科学态度、科学精神。本节课呈现了丰富的实验资料作为学生学习的材料，让学生在分析材料的基础上，得出科学结论。这样，学生不是简单接受了相关知识点，而是在科学思维的过程中，构建出光合作用的原料、产物、条件、场所等，潜移默化中提高了科学素养。 7.4 采用直观教具展示光合作用过程图 在教学过程中采用了制作精美的磁性教具，逐步展示了光合作用过程中光反应和暗反应的原料、产物、能量变化等，有利于帮助学生构建光合作用的过程图解；此外，各小组还有一份打印的纸质的教具，通过小组成员的合作、粘贴，不断修正光合作用的过程图。 总之，本课作为送课下县活动中的观摩课，丰县粱寨中学的学生素质虽然较的学生稍差，但通过课堂教学的师生磨合，学生能渐入佳境，课堂气氛活跃，学生情绪高涨，在学习过程中学会学习，学会合作与竞争，乐于展示和交流。同时也养成严谨的科学态度，将探究知识、科学研究方法和培养能力有机地融为一体。