- 相关推荐
光合作用教学设计
作为一位无私奉献的人民教师,时常需要用到教学设计,教学设计是一个系统设计并实现学习目标的过程,它遵循学习效果最优的原则吗,是课件开发质量高低的关键所在。那么应当如何写教学设计呢?以下是小编精心整理的光合作用教学设计,仅供参考,欢迎大家阅读。
光合作用教学设计1
一. 教学目标:
1. 阐明绿色植物通过光合作用制造有机物,通过实验验证绿色植物制造的有机物主要是淀粉。验证光是光合作用的必要条件。
2. 在实验中培养学生设计实验、发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的科学探究能力。
3.感悟绿色植物作为生物圈中有机物的制造者的重要地位、调动爱护植物的情感。
二.教学重点与难点:
1.在实验中培养学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的科学探究能力。
2.理解光合作用产物(主要是淀粉)的判定方法以及其原理,培养学生生物探究的科学方法。
3.通过学习培养学生爱护绿色植物的情感。
三. 教学策略
这是一节以实验为主的课。在这节课的教学中,不能简单地让按照传统的教学方式,讲实验,画实验。学生也不能照猫画虎地完成实验,而应利用这个实验训练学生设计实验的技能。
1. 课前准备
(1)给学生留下思考题:在这个实验中,你要弄清楚哪些问题?要注意哪些注意事项?利用各种渠道如书籍、网站等寻找答案。
(2)将班级分成小组,每小组四个人。各实验组在小组长的带领下,查询有关绿色植物进行光合作用的资料,理解光合作用的基本过程及意义。将实验用植物进行必要处理。
(3)在选择实验材料时,建议、鼓励学生选择不同的植物,如天竺葵、蚕豆、银边天竺葵、秋海棠、锦葵等。
(4)让学生先尝试设计检验绿叶在光下制造有机物的实验方案,然后对照教科书上的实验指导,发现自己设计的实验的不足,找出实验指导中的疑难。
实验之前,各小组进行交流。各组交流的过程中,教师应充分肯定各组在实验设计中的优点,尤其是有创新意义的设计,鼓励保护学生的创造性思维。
2.进行实验之前,请两个小组的同学介绍本实验的前期准备工作:暗处理、部分遮光照射。教师要注意引导学生对每个一实验步骤中的科学道理的理解。
3、实验过程中,教师指导学生的操作技能,并提示注意酒精灯的安全。
四. 教学流程:
(一)、创设情境,引入新课
活动:请同学列举出昨天晚餐的主要食物或最喜爱的`几种食物,分析这些食物与绿色植物的关系。
学生发现,人们的食物都直接或间接来自于绿色植物。教师总结:绿色植物就象一个巨大的生产有机物的天然工厂,它制造的有机物养活了地球上几乎所有的生物。那么,“绿色植物制造的有机物是什么?如何检验呢?”、“绿叶制造有机物需要什么条件吗?怎样证明?”通过今天的实验,你就会自己找到答案。
(二)新课学习
1、在班级交流的基础上,展示自己的多媒体课件。将实验中的注意事项交代给学生。
2、做实验:绿叶在光下制造淀粉
先请同学们展示他们组设计的实验方案的前期准备材料:经过暗处理、部分遮光照射的绿色植物叶片。
继续下面的实验步骤。
学生取来自己准备的叶片,放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热。这个过程需要一定的时间,利用这个时间解决下面的疑难问题。
① 实验前,为什么要将选做实验用的植物进行暗处理?
② 对一片叶子部分遮光的目的是什么?这样的实验设计有什么好处?
③ 将叶片放到酒精中加热的目的是什么?为什么要用酒精而不是水煮叶片呢?
④ 为什么要将盛酒精的小烧杯隔水加热?
随着实验的进行,再依次解决如下问题:
⑤ 当绿叶在酒精中变成黄白色时,此时能看出遮光部位和未遮光部位的区别吗? ⑥ 往叶片上滴加碘液的目的是什么?
⑦经过碘液处理后,叶片发生了什么变化?如何解释这一现象?
学生在教师引导下,通过分析上述问题,可以很容易地得出结论:
光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件;绿色植物制造的有机物是淀粉。
然后对光合作用的原料、产物和条件等做补充说明,开阔学生的视野,引导学生自主探究:
光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件,除了光以外,还需要什么条件呢?绿色植物光合作用的场所是哪里呢(提示学生以银边天竺葵做材料设置对照实验,引导学生自主探究)?光合作用的原料是什么呢?产物除了淀粉等有机物还有什么呢?
3、光合作用的概念及光合作用的重要意义
这两个问题通过问答式,学生结合课前查阅的资料来解决。
4、小结
这节课我们都学习了什么知识?你掌握了哪些知识?”
让同学们列出知识网络图
(三)巩固练习:(略)
(四)布置课外探究作业:
1.绿色植物进行光合作用的场所探究。
2、水是光合作用的原料。
五. 教学反思
本节课力求通过富有吸引力的教学过程,使学生成为教学的主体,以达到新的课程标准要求。主要突出了两点:
一是通过探究性实验激发学生的学习兴趣和好奇心,引导学生积极主动地获取生物科学知识,领悟科学研究方法。组织学生课前自己设计检验绿叶在光下制造有机物的实验方案,自己选择实验材料,通过实施实验方案,对比实验结果,分析实验现象,可以训练学生的分析问题的能力。让学生寻找实验过程中需要弄清的不懂问题,并且课前自己查找资料解决问题,可以训练学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。
二是通过教学过程对学生进行了有效的情感教育,使学生进一步增强了热爱自然、保护环境的意识,从而达到素质教育的目的。学生通过亲身体验很容易使学生树立起保护环境必须要“从现在做起,从我做起”的社会责任感。
“课程资源开发与利用”的反思:
本节课灵活运用、扩充教材的实验内容,探究程度加深。让学生课前先自己设计实验方案、自己选择实验材料,使学生的学习主动性明显增强。尤其是选择银边天竺葵做实验材料,不仅能够完成教科书上的实验要求验证光是绿色植物通过光合作用制造有机物的不可缺少的条件,而且还可以说明叶绿体也是绿色植物通过光合作用制造有机物的场所,一举两得。如果学生在自选材料时没有选择这两样材料,可以建议、安排部分学生选择这两样材料。
在教学准备过程中,要求学生搜集有关资料,不仅能够锻炼学生搜集资料、获取信息的能力,而且使学生在准备过程中开阔了眼界,扩大了知识面。
课件部分 讲解:
课件封面是一幅图片,是自己用数码相机拍的一张济南版七年级上册课本照片,放在课件的首页同学们看着比较亲切,引起学生学习的兴趣。在照片上打出了本实验的主题---------让同学们知道本节探究的主要问题。同时,在整个场景中设置了热点,当鼠标移到图片或文字上时,都会变成手型,这样点击鼠标左键就会进入本节课件的主体部分。
主体部分刚开始,是我们的引言,引出生物圈中必不可少的与我们息息相关的一部分-----绿色植物,同时加载了一副绘画和四副绿色植物的图片,这四副绿色植物分别是藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、和种子植物,是我们刚学过的四种植物。这样,把我们本节探究的光合作用实验与以前我们学习的绿色植物的四大类群联系起来,可以帮助我们认识到绿色植物的重要性,培养同学们爱护一草一木的行为习惯。主体部分的第二页是本节探究的几个思考及对实验材料天竺葵的介绍。
在主体部分的每一个场景下部都设置了两个按钮一个是向上翻页,一个是向下翻页,这样使用起来可以正常播放和倒退。
然后是实验的主题实验部分。首先展示实验的目的和实验器具,让同学们清楚本实验的探究点,并据此准备此实验必需的实验器材。随后是实验的四个步骤:暗处理、选叶遮光、酒精脱色、清水漂洗碘液显影。这四个步骤都是能否完成实验目标,实验成功与否的关键。其中步骤一、步骤二内容较少,属于实验前的准备,将此安排在一个场景中,配以图片加以说明形象直观。步骤三酒精脱色非常重要,因为叶绿体中含有叶绿素,叶绿素本身是绿色的它会对后面的碘液显影这一现象的观察产生颜色干扰,所以我们应该除去绿叶中的叶绿素,怎样除呢?怎样操作呢?在此我们设置了对照:一是直接把绿叶放入沸水中脱色;二是把绿叶放在盛有酒精的小烧杯中然后通过水浴加热的方式溶解叶绿素。并在此设置了疑问,要求学生自主探究找出正确的操作。然后,紧接着是酒精脱色的动画演示,形象直观,同学们看着一目了然,解决了讲解抽象的缺点。最后是步骤四碘液显影,将酒精脱色后的叶片取出,放入清水中漂洗后滴加碘液,一段时间洗去多余的碘液观察叶片颜色的变化。然后紧跟着实验结果的展示,展示部分是一副酒精脱色后滴加碘液的图片,非常形象直观,可以作为检验学生自己实验结果是否成功的一个参照。
实验步骤讲解完成后是本实验中的讨论题及引导探究部分。思考题可以通过小组合作的方式讨论完成,然后各小组选出代表交流结果。引导探究部分提出了各个要探究的问题,教师给予提示,分好小组,要求同学们课后探究完成,培养同学们自主探究的能力。然后是光合作用的定义与反应方程式,均配以图片加以演示。
光合作用教学设计2
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
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
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
(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)+O2
CO2+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、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。
光合作用教学设计3
教学目标:
(一)知识目标:
1、识别绿色植物叶片的结构,说出各部分结构的主要功能。(重点)
2、解释叶是光合作用的主要器官。(难点)
3、说明叶绿体是光合作有物场所。
4、举例说出光合作用需要光。
(二)能力目标:
1、练习徒手切片。
2、观察叶片的结构,观察绿叶细胞中的叶绿体。(重点)
3.情感目标:
让学生建立结构与功能相适应的观点。
(三)教学重难点:
1、重点叶是光合作用的主要器官
2、难点:解释叶是光合作用的主要器官。
(四)教学过程:
一、导入新课
同学们,通过前面的学习,我们已初步了解光合作用离不开光和叶绿体。你知道光合作用是在植物体的哪个器官中进行的呢?
回答:叶
提出问题:参天大树拔地而起,枝繁叶茂;纤纤小草茁壮成长,生生不息。无论是参在大树,还是纤纤小草,一般都具有叶,叶是绿色植物进行光合作用的主要器官,叶片是叶的主要部分。叶片作为光合作用的主要器官,它具有哪些结构及其结构相适应的功能?
二、 引导学生进行试验探究
[讲述]:让我们通过实验观察并认识叶片的结构。
[实验]:叶片的结构。
[步骤]:(1)练习徒手切片,制作叶片横切面的临时玻片标本。
(2)使用显微镜先观察叶片横切面的临时玻片,再观察叶片的永久横切片,根据《叶片结构》认识叶片各部分的名称,了解其功能。
4人一小组进行实验,先制作并观察徒手切片,然后再观察叶片结构的永久切片,对照书P36的“叶片立体结构模式图”认识叶片各部分名称。
[想一想]:
(1)叶片的背面与正面的.绿色一样深吗?为什么?
(2)怎样区分上表皮与下表皮?
(3)气孔的开关受什么控制?
以四人小组为单位进行讨论、交流。
(1)叶片正面颜色深,栅栏层细胞内含有较多的叶绿体。
(2)上表皮的气孔少,下表皮较多;上表皮靠近栅栏层,下表皮靠近海绵层。
(3)气孔的开关受保卫细胞控制。
[小结]:叶片的结构
表 皮——保护作用
气 孔——叶片与外界环境进行气体交换的门户
栅栏层——细胞排列紧密且整齐,细胞里含有较多的叶绿体
海绵层——细胞排列较疏松,细胞内含有较少的叶绿体。
叶 脉——具有输导水、无机盐和有机物及
[提问]:(1)叶片呈现绿色的原因是什么?
(2)光合作用的场所是什么?
(3)你是否能解释叶为什么是光合作用的主要器官?
[讲述]:叶片的叶肉细胞和保卫细胞中含有叶绿体,叶绿体中又含有绿色的叶绿素。叶绿素能吸收光能,为光合作用提供能量,因此叶是光合作用的主要器官。
[观察]:让我们动手亲自观察绿叶细胞中的叶绿体。
[指导]:学生2人一组,用镊子取下天门冬植物的小枝,制作成玻片标本,放在显微镜下,注意细胞中的绿色部分。
[讲述]:叶绿体中的叶绿素,是叶片呈现绿色的主要原因。叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。没有叶绿体,绿色植物就不能进行光合作用。
[讲解]:同学们提出的问题很好,其实植物叶绿体中含有的色素即叶绿体色素一般由叶绿素a、b,叶黄素,胡萝卜素组成,表现出绿色、蓝绿色、橙色、黄色。
[提问]:叶是植物进行光合作用的主要器官,其他器官是不是都不能进行光合作用?
[小结]:叶绿体是光合作用的场所。
[讲述]:绿色植物进行光合作用也需要光。只有在一定强度的光照下,植物才有进行光合作用,制造有机物,满足自身生长发育的需要。
[出示]:在光下和黑暗处培养的小麦苗。
[提问]:你知道两盆小麦苗的叶色为什么不同吗?
[讲述]:叶绿素只有在光下才能形成,因此,在生产实践中,可以利用“叶绿素的形成需要光”的原理生产韭黄。
三、课堂总结:
教学反思
本节课着眼于学生科学探究精神和能力的培养,尊重学生的主体地位和主动精神,注意开发学生的智慧和潜能,通过让学生动手实验、仔细观察、探究分析,在自主获得新知的同时,提高自身的创新精神和实践能力。
本节通过激发兴趣导入新课,引起学生热烈讨论;引导学生进行实验,让学生全员参与、全程参与实验,动手动脑,既分工又合作;结果展示讨论的过程就是交流质疑的过程;结合实际事物进行教学,取得了良好的教学效果,整个教学过程充分体现了STS教学理念。
光合作用教学设计4
教学目标:
1.了解光合作用的发现过程。
2.了解叶绿体,初步学习光合色素的提取方法。
3.学习光合作用的公式及实验过程和意义。
教学重点:
1.说出光合作用的发现过程。
2.分析实验原理及目的。
课时安排:
2课时
教学难点:
阐明发现光合作用实验的原理。
教学工具:
板图、挂图、多媒体课件、实验。
教学过程:
导入:打开PPT,引导学生仔细研究和光合作用有联系的图,分析及思考光合作用的原理。
导议:提问
1:什么是光合作用呢?与光合作用有关的一系列元素是什么?
(答1:光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧的过程参与光合作用的元素有叶绿体、光能、二氧化碳和水。最后产生的是有机物和氧。)
讲述:板书光合作用的化学公式,同学们有没有思考过这样一个问题,这个化学方程式是怎么产生的?这就是我们今天要学习的内容。
导思:绿色植物随处可见,有没有同学在生活中仔细观察过光合作用的过程?
可通过教材提供的几个著名实验为切入点进入学习:德国科学家萨克斯通过实验成功地证明了绿色叶片在中产生淀粉的实验;德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行场所,且氧由叶绿体释放出来的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明释放的氧气全部来自水的实验。
学生活动:
1.仔细研究几个科学家的实验及实验结果。
2.讲一讲每个实验各自得出的结论。
3.结合几个科学家的实验结果,分析一下知道了哪些光合作用的知识点。
4.由光合作用的发现历程,你还想到了什么?
活动结果:通过分析科学家的`实验背景及实验过程,可以获知科学的发现是需要漫长的时间和自身不断努力和坚持的,现在课本上许许多多的科学成果都是几代科学家艰辛实验而成的,才推动了科学的进步及人类文明的成长。
过渡:接下来,我们在实验中见证一下光合作用的生理过程吧,首先我来认识一下叶绿体。
问:叶绿体在叶子的哪个部位?主要有什么功能?结构是什么样的?教师在PPT上展示叶绿体的结构图。
(答:集中在叶肉细胞中,是主要进行光合作用的细胞器。在显微镜中,叶绿体呈扁平的棉球形或球形。电镜下观察有双层膜,使叶绿体与细胞基质隔开,叶绿体的膜还可以控制物质的进出,叶绿体内部充满了基质和绿色的基粒。)
我们在电子显微镜下观察叶绿体的超薄切片,看到的叶绿体的基粒,是不是一个单纯的圆柱体呢?
(答:不是,是由一层一层的结构重叠而成的。)
讲述:就像一元的硬币一样,它们就像一个个硬币一般累叠而成,形成一个圆柱体,叶绿体中有几十个这样的圆柱体,仔细想想,这样的形状对于光合作用有什么作用?)
(答:对光合作用化学反应的进行有积极的推动作用。)
实验成果展示:
出示叶绿体色素提取滤纸带,分析一下:
1,含量最多及最少的色素分别是什么?其中稀释扩散速度最快的是什么?
2,缺镁的植物在生长过程会出现什么样的变化?为什么会产生这样的变化?
小结:叶绿体中的色素分为两大类:叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素又分为两类:叶绿素a,呈蓝绿色;叶绿素b,呈黄绿色。类胡萝卜素也分为两类:胡萝卜素,呈橙黄色;叶黄素,呈黄色。
由于叶绿素含量约占总量的四分之三,而类胡萝卜素仅占四分之一,因此通常植物的叶子总是翠绿醉人的。这是由于叶绿素掩盖了类胡萝卜素颜色的缘故。但是,叶绿素很容易被破坏。秋天叶绿素会因为温度降低而被分解消失;其中活动比较稳定就是胡萝卜素和叶黄素。其中枫树“霜叶红于二月花”产生的缘由就是由于叶绿素分解的时候,大量花青素被转化形成了所造成的。那么这些色素存在的功能主要是什么呢?可以在一定条件下慢慢转化成光能,在恩吉尔曼的光能转化分析的实验中,我们可以研究出叶绿体中4种色素的颜色是与它们吸收光的情况相关的,我们可将提取出的叶绿体中的4种色素溶液分别放在可见光与三棱镜之间,可以看到连续光谱中有些波长的光被吸收了。(演示色素吸收光谱幻灯片。)
提问:同学们观察哪些波长的光吸收量大,哪些波长的光吸收量最少?
(答:主要吸收红橙光和蓝紫光,而对绿光吸收量最少。)
讲述:色素吸收的光,都能用于光合作用。由于色素对绿光的吸收量最少,绿光会被反射出来,因此叶绿体才呈现出绿色。
很好,综上可以得知,叶绿体是光合作用的载体,通过一系列的学习,我们不得不赞叹大自然的神奇。本节课中主要讲述了光合作用的实验过程,通过在科学家们的实验结果的分析基础上我们可以得知光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧的过程参与光合作用的元素有叶绿体、光能、二氧化碳和水,产物是有机物和氧气。最终明白我们不仅要知道实验结果,还要透过实验,分析科学家们实验设计的心理及思想,下节课我们再继续分析光合作用。
目标巩固:
1.动动笔,写出光合作用的总反应式。
2.小组之间互相诉述光合作用的完整过程。
光合作用教学设计5
1、知识目标:
①阐明绿色植物的光合作用
②举例说出绿色植物光合作用原理在生产上的应用
2、能力目标:
①通过探究光合作用的条件、产物和场所,进一步体验科学探究的方法。
②在探究活动中培养分析、判断、推理的能力,以及运用知识解决问题的能力。
3、情感态度与价值目标:
进一步明确生物圈中的人和动物与绿色植物的密切关系,生发保生物、爱护环境的情感。
3、教学难点:探究植物进行光合作用的场所、了解光合作用原理在生产实践上的应用。
4、教学过程:
第1课时
一、课文导入
1、创设问题情境:动物和人每天需通过摄取食物来获得生长发育所需的营养物质,需植物则没有摄食现象,那么植物的生长发育需要营养物质吗?
2、观看视频
3、学生产生疑问:植物生长发育所需的营养物质是怎么来的?
二、光合作用的'发现过程:
公元前3世纪,古希腊哲学家亚里士多德根据经验推测得出结论:“植物的物质积累来源于土壤”。
(一)海尔蒙特实验(比利时科学家、1648年)
1、Flash动画演示
2、学生讨论:
①海尔蒙特的实验是对哪一权威的挑战?回答要点:海尔蒙特的实验是对亚里士多德的经验推测的挑战。
②柳树真的只需要水就能长大吗?你认为海尔蒙特忽视了哪个重要因素?回答要点:不能;海尔蒙特忽视了空气对柳树长大的作用。
③我们可以怎样使在自然环境中无法观察到的空气成分的变化间接的表现出来?
回答要点:①想法把由于植物生长而引起成分发生变化的那部分空气与外界的空气隔开;②验证空气成分有没有发生变化(怎样设计?)。
(二)普利斯特利实验(英国科学家、1771年)
1、Flash动画演示:
2、学生讨论:
①人们严格按照普里斯特利的实验要求重复他的实验,有的能成功,有的失败,你认为失败最可能的原因是什么?回答要点:与实验过程中植物有没有接受光照有关,有则成功,否则失败。
②你认为可以怎样进一步实验?回答要点:普里斯特利的实验过程中增加阳光这一实验条件。
3、介绍英格豪斯的改进实验(结论:光在植物更新空气的过程中起关键作用)
(三)萨克斯实验(德国科学家、1864年)
1、分析萨克斯实验(视频、动画演示):
①现象记录
植株的部位 现 象
叶片未遮光部分 滴加碘液后变蓝
叶片遮光部分 滴加碘液后不变蓝
②结论:植物可以更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得混浊的空气。
2、学生讨论:
①这个实验探究的是什么问题?是否设置了对照组?实验中所需控制的单一变量是什么?如何显示实验结果?
回答要点:实验探究的是阳光与有机物的关系问题。
对照组:见光的叶片部分与遮光的叶片部分。
实验中所需控制的单一变量是光。
通过淀粉遇碘能变蓝来显示实验结果。
②实验前,将植物放在黑暗处一昼夜,再移到阳光下照射3-4小时,这样做的目的是什么?
回答要点:让叶片内原有的植物进行光合作用产生的淀粉被植物运走或耗尽,以免干扰探究实验。
③家里种植的花草如果长时间放在黑暗处会死去。小麦在灌浆的时候遇到阴雨天气,就会减产。你能说出其中的原因吗? 回答要点:植物长时间放在黑暗处,就会使植物不能进行光合作用制造有机物,从而使植物因缺乏生长发育必须的有机物而死去;小麦在灌浆的时候遇到阴雨天气,就会减产。原因是农作物接受光照少,从而使产生的有机物减少引起的。
(四)恩吉尔曼实验(德这科学家、1880年)
1、Flash动画演示
2、阅读、分析课文P85页第二节。
3、讨论:本实验的实验变量是什么?得到了什么结果?
回答要点:实验变量是光照。结论:光合作用进行的场所是叶绿体。
光合作用教学设计6
一、设计理念
以建构主义理论为指导,根据学生已有的生活经验加上老师的引导,我们著名教育学家陶行知先生说过:“没有生活做中心的教育是死教育,没有生活做中心的学校是死学校,没有生活做中心的书本是死书本”。新课程倡导“密切与学生的生活经验和社会发展相联系,注重学生生活,注重学生全面发展,倡导探究性学习”。本课很据新课标理念,以理论联系实际引导学生从科学的角度思考问题,同时倡导探究学习和合作学习。
二、教材分析
本课内容选自浙科版高中生物必修一第三章第五节《光合作用》,本节共分五个课时,本课为第一课时。本课时内容包含自养生物与异养生物、光合作用的概述、叶绿体中的色素三方面内容。学生在学完“细胞呼吸”以及理解“酶”与“ATP”的概念后,转入难度较大的“光合作用”的学习,因此本节内容的学习进一步强化了学生对细胞器结构功能及细胞内能量与物质转换的理解。由于光合作用是最基本的物质代谢和能量代谢之一,所以本节内容在激活原有知识的前提下,同时还是学生学习生态系统、生物圈等知识的基础。
三、学情分析
本课的授课对象为高二年级学生,此阶段学生正处于抽象思维逐步形成的形式运算阶段,比较、分析、解决问题的能力都较强,并且具有丰富的生活经验,可以在老师引导下开展课堂探究活动和进行自主学习。同时,光合作用是学生学习完细胞的分子组成、细胞结构和细胞中的能量及呼吸作用后的新知识,有一定生物学知识基础。但是本内容涉及到一些化学物理知识、且与生产实际联系紧密,往往比较抽象,但是高二的学生抽象思维较差,学生掌握好有一定的难度,因此在课堂教学中积极引导学生发现问题,解决问题,帮助学生提高逻辑思维能力。
四、教学目标
知识目标
1、辨别自养、异养两类生物。
2、说明光合作用的概念、反应式、阶段、场所、产物
3、说出色素的种类、颜色和吸收光谱。
能力目标
1、通过运用物理和化学知识理解光合作用过程中物质和能量的变化,培养学生知识迁移能力以及学科间知识的综合能力。
2、通过讨论,培养学生解决实际问题的能力
情感态度价值观目标
1、认识到光合作用的重要意义。
2、认同同化作用与异化作用、光合作用与呼吸作用、能量代谢和物质代谢之间是辩证的对立统一关系。
五、教学重难点
重点:
1、概述光合作用
2、绿叶中色素的种类和作用
难点:
1、理解光合作用中氧气的来源
2、叶绿体中色素的种类和作用
六、教法与学法
教法:
问题导学法
直观演示法
讲授法
学法:
自主学习法
精加工策略
集体讨论法
七、教学流程
导:创设情境,导入新课
析:讨论教学,重点分析
解:知识探讨,解决难点
拓:知识延伸,总结拓展
八、教学准备
九、教学过程
导:创设情境,导入新课(5分钟)
【教师引导】
提问:为什么我们要摄取食物,食物为我们提供了什么?再学生回答之后,说明食物的作用之一就是为我们提供了能量,并且我们从食物中摄取的能量绝大部分最终都是来源于植物光合作用固定的太阳能。
【学生活动】
理解我们食物中的能量与植物光合作用的联系,认识到绿色植物对我们人类的贡献。
【教师点拨】
我们来看一组数据:
①地球表面上的绿色植物每年大约制造 4400亿吨有机物;
②地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7.11×1018kJ,这个数字大约相当于240000
个三门峡水电站所发出的电力。
【学生活动】
通过分析数据,得出结论,发现绿色植物光合作用的巨大作用。
【教师总结】
含有这么多能量的有机物是如何产生的.,我们在初中的科学课程中就学到过,是通过光合作用,从今天开始我们在初中知识的基础上共同探讨光合作用的过程和应用。
【教学意图】
引导学生发现并理解光合作用的重要性,并思考光合作用如何进行,激发学生学习兴趣。 析:讨论教学,重点分析(15分钟)
【教师引导】
我们已经学过了细胞呼吸,并且知道无论是需氧还是厌氧的细胞呼吸都是以糖为底物。生物界的糖绝大部分最终来源于光合作用。提问:根据已学,说说那些生物能够进行光合作用?
【学生活动】
回顾知识,思考光合作用的生物有哪些
【教师点拨】
精讲:自养生物与异样生物的概念,并引导学生举例、判断
请学生阅读课本中光合作用的概述这部分内容,概括光合作用的概念,回答这个概念包含的反应物、产物、场所及能量转变。
【学生活动】
自主学习重点知识光合作用的基本知识,思考并解决老师提出的问题
【教师点拨】
精讲:光合作用概念及反应式、光合作用包含两个阶段。
【教学意图】
通过让学生自己阅读课本知识,提高学生自主学习与提炼知识的能力。通过精加工策略帮助学生掌握知识。
解:知识探讨,解决难点(15分钟)
【教师引导】
展示:氧同位素标记实验
提问:实验说明的问题
【学生活动】
观察实验,发现问题、分析问题,通过讨论解决问题。
【教师点拨】
精讲:在学生回答的基础上讲解光合作用中氧的来源。
展示:叶绿体结构,并让学生回答各部分名称。
【学生活动】
理解光合作用氧的来源,回顾叶绿体知识。
【教师点拨】
精讲:叶绿体知识
【教学意图】
通过实验,加强学生发现、分析、解决问题的能力,提高学生探究能力,通过讨论提高学生合作意识。
拓:知识延伸,总结拓展(10分钟)
【教师引导】
叶绿体结构来看,你猜猜看哪部分结构在光合作用中最重要?
【学生活动】
学生开始胡乱猜测,既引起学生参与兴趣,又对各结构进行简单的思考比较。
【教师点拨】
1、教师讲解基粒类囊体上的光合色素,色素的分类、功能。
2、不同的色素吸收光谱不同,课本89页列举的是叶绿素a的吸收光谱。引导学生观察课本中的吸收光谱图
【学生活动】
精加工策略运用,观察吸收光谱图在老师引导下理解色素对光能的吸收。
【教学意图】
由叶绿体结构引申到叶绿素功能,使学生认识到生物体中结构与功能的统一。
光合作用教学设计7
一、设计思想
【设计理念】
以高中生物课程标准的“提高科学素养;面向全体学生;倡导研究性学习;注重与现实生活的联系”的课程理念来设计教与学的过程。最想突出的处理:
1.还原科学研究的历史面貌,突出生物学的“实验学科”特点;
2.以实验探究贯穿整个教学。
【教材分析】
光合作用是整个第三章乃至整个高中教材中处于重要地位。本章节内容按照课标安排应2课时完成,我准备改为3个课时:第一课时只学习“光合作用的发现”,第二课时“通过实验学习有关光合色素的知识”,第三课时具体学习“光合作用的过程”。本节教学设计是该节的第一课时内容。光合作用研究的历史,本来不需一个课时的时间,但我准备让学生以经典的光合作用研究历史中的重要事件为线索,遵循科学家的探索思路,总结出光合作用的探究历程。 了解科学家探究科学的艰辛历程和学会探究的一般方法,为以后的学习打下基础。
【学情分析】
学生在初中生物课中学习过有关光合作用的知识,而且生活实践中也对光合作用有所了解。但是,对于光合作用的发现历史却很陌生,关键对于我们这节课要达到的目标“科学探究的一般方法”知之甚少。高中学生具备了一定的观察和认知能力,分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立,但还很不完善,对事物的探索好奇,又往往具有盲目性,缺乏目的性,并对探索科学的.过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。在教学过程中,教师要尽量创设学生活动的机会,让学生成为学习活动的主体,教师只是为学生的学习提供必要的指导和知识铺垫。
二、教学目标
1、知识方面
① 光合作用以及对它的认识过程;
② 光合作用的概念及反应式。
2、过程与方法
通过分析科学家发现光合作用的过程,尝试提出问题、做出假设,设计方案验证假设。理解假设的提出要有实验和观察的依据,需要严谨的推理和大胆的想象,并通过观察和实验进一步验证和完善。同时,理解实验技术的进步所起的作用。
3、情感、态度、价值观
①关注“能量之源──光与光合作用”与人们生活的关系,认识生物科学的价值;
②讨论科学史上的经典人物和实验,避免知识“去背景”和“简单化”。
③明确科学的研究态度在实验探究中的重要性
④认识到技术的发展在科学研究中的作用,尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观 。
⑤学会参与、合作和交流
4、能力方面
①掌握科学实验探究的一般原则,重点是对照实验原则和单因子变量原则;
②培养观察、分析综合能力。
三、教学重点
①光合作用的发现及研究历史;
②实验设计的两个基本原则——对照实验原则,单因子变量原则
四、教学难点
单因子变量原则中实验变量与无关变量的辨析
五、教学准备
【教具准备】
搜集相关图片和素材;制作Flash多媒体课件
【课时安排】 1课时
六、教学反思
在整个教学设计和实施的过程中我有以下几点体会:
1、课题特点和材料处理
有关光合作用的知识是整个高中教学的难点和重点,而本节课仅仅对“光合作用的发现”进行探讨学习。就知识目标看很少,很容易达到;但是我为该节课定下的能力目标却很高,是学生要通过本节课的学习,达到“掌握科学实验探究的一般原则,重点是对照实验原则和单因子变量原则”的目标,为以后生物学的学习扫除障碍。所以我在教材处理上,按时间线索对有关光合作用的经典实验纵然书上没有的也进行了补充学习,沿着科学家的脚印进行了光合作用的发现探究之旅。使学生在体会科学的艰辛和严谨的同时,体验掌握了科学探究的一般方法。
2、教学中始终坚持“学生为主体、教师为主导”
新课程的教育体系要求教学过程要以学生的发展为本,提出“学生是教学的主体”。因此我在设计本课的教学过程时,充分考虑学生的认知心理,循序渐进,通过相应的现象或情境引入,然后让学生自己观察实验现象,通过讨论由学生自己去归纳,做出结论,充分发挥了学生的主观能动性,使学生进入到一种主动学习的状态。 而我则紧紧抓住学生的思维,激发其强烈的求知欲,真正成为了教学活动的组织者。
3、本节课也有些失误的地方,最重要的是:由于本课题实验多,跨度大,学生又没有科学探究实验设计的基础,在学生讨论、师生互动的过程中,如果时间不把握好,很难完成教学计划。
光合作用教学设计8
一、教材的简要分析
光合作用是绿色植物最基本的物质代谢和能量代谢,是生物界中几乎全部生物所需有机营养和能量的基本来源。
光合作用是九年义务教育七年级生物学教科书中最为核心的概念,也是中考、高考常考的知识要点。
《光合作用》一节的教学是在学习了“生物学的研究方法”、““叶片的结构”和“蒸腾作用”之后,在学生已经初步认识了设置单一变量、设置空白对照等实验研究方法的基础上,进一步用实验与探究的方法去验证光合作用所需要的的条件、产物和原料。
《光合作用的产物》是本节教学内容的第1课时,需要教师组织和带领学生,通过有序地进行实验操作,在观察和简单分析中,初步获得对“绿叶在光下制造淀粉”和“光是绿叶进行光合作用的必要条件”等知识的认知。
二、教学目标的确立
1. 知识目标:
①概述“淀粉是光合作用的产物”和“光是光合作用的必要条件”;
②写出“绿叶在光下制造淀粉的实验步骤”。
2. 能力目标:
使用简要的实验材料和用具,进行光合作用需要光和绿色植物在光下产生淀粉的实验操作。
3. 情感、态度与价值观目标:
①初步体验科学实验的设计的一般步骤;
②关注绿色植物与人类的关系,养成热爱自然,热爱生物的情感。
三、教学重难点及处理
验证“绿叶在光下制造有机物”,使学生知道光是绿叶进行光合作用的.条件,淀粉是光合作用的产物,是本节课的重点。突出重点的方法可采用:让学生在观察实验现象基础上,通过讨论和交流,总结出结论。
如何有效、有序地组织开展实验活动是本节课的一个难点。突破该难点的方法拟采用:
①课前安排预实验,有意识培养一些动手能力较强的同学作为实验小组的临时带头人;
②课中教师需作好简要讲解、恰当示范,引导、启发和帮助学生顺利完成该实验的亲手操作。
对设立“对照实验”的理解和处理是另一个教学难点。突破该难点可采用提问“如果采用全部光照处理,没有遮光对照,能不能准确得出淀粉是光合作用的产物”,引发学生思考得出“不采用对照实验就不能准确得出正确的实验结论”。
四、教与学方法的拟定
以课前进行预备实验和课堂继续完成实验步骤的操作为主线,以师生互动进行问题讨论和交流为特色,验证“绿叶在光下制造淀粉和光是绿叶进行光合作用的必要条件”是本节课基本的教学方法。
七年级学生对生物学实验有着跃跃欲试的探究热情和浓厚的学习兴趣,因此教师要充分调动和发挥学生主动、积极和自主地参与学习的全过程。
考虑到学生对实验方案的设计能力、动手操作能力和分析总结能力都相对较弱,教师要着力扮演好组织者、引导着和参与者的角色,适时地、不断地启迪、指导和帮助学生是非常必要的。
由于实验需要用到酒精灯、碘液等,避免发生安全事故和保证实验的正常进行是首要的注意事项。教师要及时地仔细讲清实验注意事项,时刻关注和调整学生的实验操作过程。
在完成实验操作的基础上,通过组织学生分组汇报和交流实验操作程序和观察结果,教师及时作出评价并归纳总结得出实验结论。
对教科书中的问题讨论,教师可进行变式处理,借用PPT比较直观、简明并规范提示学生,教会学生怎样思考和组织问题的答案,逐步养成在学习活动中善于思考、同伴合作和共享成果的学习习惯。
在教学过程中,实现“从教师到学生、学生到教师”的教学流程的交替进行,随着实验步骤的步步有序操作,教师要不断地引发学生注意观察实验现象,不断生成问题并鼓励学生积极思考,从而构建出“黑暗处理→部分遮光处理→酒精脱绿→滴加碘液染色→观察比较分析→得出实验结论”的知识链,完成“光合作用的产物”的学习内容。
光合作用教学设计9
一、教学内容分析
1.教材分析:
光合作用的过程和机理是一个比较复杂的问题,从表面上看,光合作用的总反应式似乎是一个简单的氧化还原过程(二氧化碳被还原成糖类,水被氧化成氧气)。但实质上包括一系列的光化学步骤和物质、能量的转变问题。光反应和暗反应过程的物质变化和能量转化比较抽象,又是理解光合作用实质、探究影响光合作用强度的环境因素的基础。因此,光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系是教学的重点和难点。
2.教学重点、难点
重点:光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
难点:光反应、暗反应的过程。
3.教学策略
通过呈现科学史上科学家的一些实验资料,通过问题驱动,引导学生深度参与学习,思考光合作用的具体过程中的物质变化和能量转换,最终得出光合作用是光反应和暗反应的综合过程。
二、学情分析
学生对光合作用的过程和机理从未涉及过,尤其是其中很多的化学变化。高一年级的学生在有机化学知识方面是近乎空白的,同时在物理的能量转换和守衡知识方面也没学过,要求我们授课时能够尽量运用浅显的语言、直观的图解、恰当的设问引导学生分析和解决问题,降低理解这部分知识的难度。通过学习不仅要让学生掌握光合作用的光反应和暗反应的机理,更重要的是培养学生善于思考的品质,在比较两个过程的学习中认识到光合作用是光反应和暗反应的综合过程。
三、教学目标设计
知识目标
1.掌握光合作用光反应和暗反应的具体物质变化和能量转换的过程,并对其进行比较。
2.更深入理解光合作用的总反应式与实质。
能力目标
在有关实验资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中,运用语言表达的能力及分享信息的能力。
情感目标
通过本过程的学习,让学生逐步认识到生命世界是永恒变化与发展的。进一步提高学生科学思维的能力,为认识辨证唯物主义的自然观、科学观和世界观打下基础。
四、教学媒体设计
PPT课件、板书
五、教学过程设计
温故知新,引出课题:
写一写:光合作用的总反应式。
说一说:依据总反应式说说光合作用的概念与实质。
投影:叶绿体结构模式图。复习:叶绿体的结构。
提问:色素存在于叶绿体的什么部位酶呢
过渡:在叶绿体这个细胞器上是如何完成这样一个看似简单的氧化还原反应的呢叶绿体中的色素在光合作用过程中有没有作用有何作用光如何起作用物质如何转变能量为何这么转变带着这些问题,我们一起来学习光合作用的过程。
问题驱动,深度参与:
问题1:叶绿体中的色素与光合作用有没有关系
投影资料1:1913年,德国的威尔斯泰特对叶绿素分子进行了研究。在阐明了它的化学性质之后,研究了叶绿素与光合作用的关系。他发现:在光下,叶绿素的含量较高时,CO2转化为糖类的反应速率较快。
推论:叶绿素在光合作用中有重要作用。
追问:叶绿素等色素在光合作用过程中有何作用呢
引导学生观察教材P64页恩吉尔曼实验及P65页叶绿素的吸收光谱图,分析得出叶绿体中的色素可以吸收光能。
过渡:色素吸收的.光能可以干嘛呢
问题2:光在光合作用过程中如何起作用
投影资料2:1937年,英国剑桥大学的希尔用离体的叶绿体做实验。他将离体的叶绿体加到具有H受体的水溶液中,在无CO2的条件下给予光照,发现叶绿体中有O2放出。(教师简介离体的叶绿体和H受体)
结论:在光下,叶绿体能将水分解成O2和[H]。
投影资料3:1954年,美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在给叶绿体照光时发现,当向反应体系中供给ADP、Pi和H受体时,体系中就会有ATP和[H]产生。
结论:在光下,叶绿体中生成了ATP和[H]。
问题3:在光下,叶绿体能发生哪些反应能量如何转变
总结:在光下,叶绿体中发生的2个反应:水在光下裂解、ATP的形成。
分析:这两个反应的场所在哪推断原因整个过程中能量如何转变形成的ATP和[H]有什么作用呢
问题4:在光下叶绿体反应产生的ATP和[H]有什么用呢
投影资料4:1954年,美国阿尔农等用离体的叶绿体继续做实验。在黑暗条件下,只要供给了ATP和[H],叶绿体就能将CO2转变为糖。
结论:在黑暗条件下,ATP和[H]是CO2转化为糖的必要条件。
问题5:CO2转变成糖类等有机物的反应究竟如何进行
投影资料5:从1946年开始,美国的卡尔文等研究了小球藻等植物进行光合作用时CO2转化为糖类的路线。他们向反应体系中充入一定量的14CO2 ,光照30秒后检测产物,检测到了多种带14C标记的化合物。将光照时间逐渐缩短至几分之一秒时发现, 90%的放射性出现在一种三碳化合物(C3)中。在5秒钟的光照后,卡尔文等同时检测到了含有放射性的五碳化合物(C5)和六碳糖(C6)。
投影资料6:卡尔文及其同事们在实验过程中发现,在有光照和CO2供应的条件下,C3和C5的浓度很快达到饱和并保持稳定。但是,当改变其中一个实验条件后,二者的浓度迅速出现了规律性的变化:停止CO2供应时,C3的浓度急速降低,C5的浓度急速升高。停止光照时,C3的浓度急速升高,C5的浓度急速降低。
分析:C3、C5浓度变化的原因。推断ATP与[H]影响的具体反应。
总结:物质变化和能量变化。
问题6:CO2转变成糖类等有机物的反应在哪里进行
投影资料7:用温和方法分离得到的叶绿体结构完整,这样的叶绿体能够完成整个光合作用,包括CO2的固定和糖类的生成。用剧烈方法分离得到的叶绿体含有很少或者根本没有叶绿体基质。这样的叶绿体能在光下产生O2、ATP、[H]、但是不能固定CO2。
结论:CO2的固定和糖类的生成场所在叶绿体基质。
分析:光反应与暗反应的划分依据、具体变化、场所,具体联系。再次点出总反应式和实质。
能力提升:将植物栽培在适宜的光照、温度和充足CO2条件下:
1.当CO2浓度突然降至极低水平时,植物叶片中的C5化合物含量会突然上升,这是为什么
2.如果其它条件不变,突然停止光照,则植物叶片中的C5化合物含量会有什么变化
光合作用的过程知识点归纳
一、光合作用的概念、反应式及其过程
1.概念及其反应式
光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧的过程。
总反应式:CO2+H2O───(CH2O)+O2
反应式的书写应注意以下几点:(1)光合作用有水分解, 尽管反应式中生成物一方没有写出水,但实际有水生成;(2)─不能写成=。
对光合作用的概念与反应式应该从光合作用的场所叶绿体、条件光能、原料二氧化碳和水、产物糖类等有机物和氧气来掌握。
2.光合作用的过程
①光反应阶段:a、水的光解:2H2O4[H]+O2(为暗反应提供氢);b、ATP的形成:ADP+Pi+光能─ATP(为暗反应提供能量)
②暗反应阶段:a、CO2的固定:CO2+C52C3;;b、C3化合物的还原:2 C3+[H]+ATP(CH2O)+ C5
复习光合作用过程,应注意:一是光合作用两个阶段的划分依据是否需要光能;二是应理清两个反应阶段在场所、条件、原料、结果、本质上的区别与联系(下表)。
项目光反应暗反应区别条件需要叶绿素、光、酶和水需要酶、ATP、[H](NADPH)、CO2场所在叶绿体类囊体薄膜上在叶绿体基质中物质转化1.水的光解:2H2O4[H]+O22.ATP形成:ADP+Pi+能量ATP1.CO2的固定:CO2+C52 C32.C3的还原:C3C5+(CH2O)+ H2O能量转化光能电能储存于ATP中的活跃的化学能ATP中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能实质光能转变成活跃的化学能,并生成O2同化CO2形成(CH2O)、储存能量联系⑴光反应为暗反应提供[H]、ATP;暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+;⑵光反应为暗反应准备了物质和能量,没有光反应,暗反应无法进行;暗反应是光反应的继续,是形成有机物,并最终储存能量的过程,没有暗反应,有机物不能合成;因此,二者是一个整体,紧密联系、缺一不可。
二、光合作用的意义
1.生物进化方面:一是光合作用产生的O2为需氧型生物的出现提供了可能;二是O2在一定条件下形成的臭氧(O3)吸收紫外线,减弱太阳辐射对生物的影响为水生生物到达陆地提供了可能;三是光合作用产生的大量有机物为较高级异养型生物的出现提供了可能。
2.现实意义:提高光合作用效率,解决粮食短缺问题。主要应满足光合作用所需条件,内部条件植物所需的各种矿质元素、光合作用的面积(适当密植),外部条件充足的原料(CO2和H2O)、适宜的光照、较长的光合作用时间。
光合作用教学设计10
本讲的重点内容是光能在叶绿体中的转换、提高光合作用的效率,固氮微生物的种类,特别要理解如何联系生产实践,采取合理有效的方法增加农作物的收成。光能的转换、C3植物和C4植物的区别、生物固氮的过程,是本章的难点,但后两点是选学内容,只要知道一下就可以了。
一、光能在叶绿体中的转换
光能转换成电能电能转换成活跃的化学能活跃的化学能转换成稳定的化学能
光能转换色素是处于特殊态的叶绿素a
最终电子供体是H2O
最终电子受体是NAPP+
发生在类囊体、光反应阶段NADP++2e+H+NADPH
ADP+Pi+能量ATP
发生在类囊体、光反应阶段ATP和NADPH将能量转换成糖类等的化学能
发生在基质、暗反应阶段
二、C3植物和C4植物的光合作用
C3植物的叶肉细胞叶绿体
C3和C4植物叶肉细胞叶绿体C4植物叶肉细胞叶绿体
C4植物维管束鞘细胞叶绿体
H2OO2
eH+NADPH2C3
光NADP+固定CO2C4C4CO2
还原C5
光ATPC3(PEP)
ADP+Pi(CH2O)C3
(丙酮酸)
光反就阶段暗反应阶段
C3植物的光合作用
C4植物的光合作用
三、影响光合作用的外界条件
光合作用的指标是光合速度。光合速度通常以每小时每平方米叶面积吸收CO2毫克数表示,一般测定光合速度的方法都没有把叶子的呼吸作用考虑在内,测到的是净的光合作用速度,而总的光合作用速度还要加上呼吸速度,关系式是:
总的光合作用速度=净的光合作用速度+呼吸速度
一般习题当中,通常告知净的光合量(如在实验中测得的数据),同时也告知呼吸量(如在黑暗中测得的数据),而要求求的是总的光合量(光合作用所制造的有机物,或所释放的氧气)。
1、光照
光合作用是一个光生物化学反应,所以光合速度随着光照强度的增加而加快。但超过一定范围之后,光合速度的增加转慢,直到不再增加,这是因为光照促进的是光反应过程,而暗反应的能力(CO2、酶的催化效率等)是有限的。光强与光合速度的关系可用下图表示:
注:a点表示光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等。
b点表示光合作用速度到达饱和点。
虚线曲线表示阴生植物,实线曲线表示阳生植物。
2、二氧化碳
CO2是绿色植物光合作用的原料,它的浓度高低影响了光合作用暗反应的进行。在一定范围内提CO2浓度能提高光合速,CO2浓度达到一定水平之后,光合作用速度不再增加,这是因为光反应的产物有限。CO2浓度与光合速度的关系可用下图表示:
注:实践为C3植物光合速度,虚线为C4植物光合速度。C4植物比C3植物对CO2的利用率高。
3、温度
光合作用中的暗反应是由酶所催化的化学反应,而温度直接影响酶的活性。温度与光合作用速度的关系,实则上就像酶与温度之间的关系,有一个最适温度。
4、矿质元素
矿质元素直接或间接影响光合作用。例如:
N:是构成叶绿素、酶、ATP、NADP+等的元素。
P:是构成ATP、NADP+等的元素。
Mg:是构成叶绿素的`元素。
5、水分
水分是光合作用原料之一,缺乏时可使光合速度下降。
6、日变化
白天进行光合作用,一般是中午较高,但在炎热的夏季,中午光合作用速度下降,出现“午休”现象。
4、固氮微生物
(1)共生固氮微生物:如与豆科植物互利共生的根瘤菌。为异养需氧型。
(2)自生固氮微生物:如圆褐固氮菌,独立生活,能分泌生长素。
5、生物固氮过程与氮素循环
生物固氮能在生物体内温和的环境中进行,这是因为固氮生物具有固氮酶。
N2
ATPADP+PiC2H2
e+H+酶C2H4
NH3
氮素循环如下图:
例1、右图表示在充足光照条件下,温度对藓光合作用量(①②)和呼吸作用量(③)的影响曲线图。这三条曲线是通过测定量而获得的,纵轴与曲线为吸收量,对为发生量。
请回答:
(1)表示总的光合作用量和净的光合作用量分别是曲线[]和[]。
写出这两者之间的关系式:_________________________________。
(2)这个植物重量增加是在_______0C左右最大。
(3)光合作用和呼吸作用的最适温度是否一致?为什么?
解析:本题是对光合作用与呼吸作用知识理解的综合测试。测定这两种强度大小方法常通过测定单位时间、单位面积(或体积)内CO2或O2的吸收量与发生量获得的。
(1)小题是测试总光合作用量、净光合作用量、呼吸量之间的关系,○1为总光合作用量,○2为净光合作用量。两者的关系为:净的光合量=总的光合量-呼吸量。应该指出,一般实验中测得的光合量为净的光合量(也可称为表观或可见光合量),因为植物在光合作用过程中同时发生了呼吸作用。
(2)小题。只要观察曲线○2的峰在20℃左右,这时植物重量增加最多。
(3)不一致,光合作用最适温度在20℃—30℃,而呼吸作用的最适温度在35℃以上,这是因为这两个生理活动中不同的酶促反应的最适温度上有差异。
例2、写出三种与光合作用有关的矿质元素的元素符号及它们在光合作用中的作用。
元素:____________,作用____________。
元素:____________,作用____________。
元素:____________,作用____________。
[解析]本题较灵活,以高等教育中相关的专业知识为依据,来测试学生对光合作用与矿质元素知识的综合运用能力。虽然教材对这个问题没有明确答案,但是凭学生所学知识是可以回答出来,这是高考名题的思维方式。回答本题的关键一是要求答出矿质元素,而不是必需元素,不可回答C、H、O;二是要考虑到光合作用过程中必不可少的物质所含的矿质元素,如叶绿素含有Mg,ATP含有P,叶绿素与各种酶含有N。
答案为:Mg叶绿素的成分;P形成ATP需要磷;N叶绿素和各种酶的成分(只答各种酶的成分,不扣分)
应该指出,这是一题开放性题目,因为与光合作用有关的矿质元素很多,为了与高等教材不发生冲突,对本题的标准答案又作了补充,与光合作用有关的矿质元素还有:Mn、K、Fe、S、Cu、Cl,如果答上可参照考答案的分值赋分。
1、在叶绿体中将光能转变成电能的色素是()
A、叶绿素aB、特殊状态的叶绿素aC、叶绿素bD、全部的色素
2、下列有关叶绿素中光能转变成电能的叙述中,错误的是()
A、最终电子供体是水B、最终电子受体是NADP+
C、大多数色素吸收和传递光能D、叶绿素a都是光能转换中心
3、下列有关叶绿体中光合作用过程的能量代谢与物质代谢的描述中,正确的是()
A、在类囊体上发生了光能→电能→活跃化学能的过程
B、ATP与NADP+中贮存了活跃的化学能
C、在光反应阶段发生了光能→电能的过程
D、在暗反应阶段发生了电能→稳定化学能的过程
4、除了下列哪一项之外,其余的都是C4植物叶片结构的特点?
A、维管束鞘细胞具有结构完整的叶绿体
B、维管束鞘细胞较大,排列成“花环型”
C、叶肉细胞具有正常的叶绿体
D、叶片向阳面无栅栏组织
5、在低温度CO2的环境中,下列哪一组植物的生长状况要良好一些()
A、小麦、水稻B、大麦、大豆C、高梁、玉米D、芽豆、马铃薯
6、能够分泌生长素的细菌是()
A、根瘤菌B、圆褐固氮菌C、硝化菌D、乳酸菌
7、将大气中的氮素固定下来的主要是通过()
A、工业固氮B、电离固氮C、生物固氮D、以上都不对
8、下列哪一因素不会影响绿色植物的干物质的积累()
A、CO2B、温度C、光照D、水蒸气
9、对绿色植物光合作用效率最低的光是()
A、红光B、绿光C、蓝光D、紫光
10、在高层建筑物周围生长着的植物,颜色稍稍发黄,不健康,其原因是这种植物一天中的()
A、呼吸量远远大于光合量B、呼吸量和光合量正好相等
C、光合量略低于呼吸量D、光合量高于呼吸量
11、写出形成NADPH的反应式。
12、在一定范围内,增强光照,提高温度,增加CO2浓度均可提高产量。试说明:
(1)增强光照,可使光反应的产物增多,促进CO2的固定。
(2)提高温度,可提高,使光合作用速度增快。
(3)增加CO2浓度可提高作物产量的原因是。
13、下图表示各种外界条件对植物光合作用速度的影响。(Ⅰ)~(Ⅲ)分别表示光强度,CO2的浓度、温度对光合速度的影响(其余的条件都适合的),(Ⅳ)表示在弱光光下温度对光合速度的影响。请据图作答:
(1)光合作用可分为光反应与暗反应两个过程,光反应阶段必需的外部条件是,它可为暗反应提供,促进CO2的,暗反应是不需要光的反应,但这种反应必需在的参与下完成的。
(2)(Ⅰ)图中的曲线[]段表示光合作用的速度随光强度增加而增加,到了[]段则不是如此,原因是。
(3)(Ⅱ)图中的曲线○3段上升很快,但到了○4则几乎不再上升,其原因是。
(4)(Ⅲ)图的曲线变化的原因是。
(5)(Ⅳ)图的曲线表示无论温度变化怎样,光合作用速度却没有变化,其原因是。
(6)除了上述三因素之外,还有哪些影响光合作用速度的因素?请列举两点。
1.B2.A3.B4.A5.C6.B7C8.D9.B10.C
酶
11.NADP++2e+H+→NADPH
12.(1)NADPHATP
(2)暗反应酶的催化效率
(3)二氧化碳是光合作用的原材
13.(1)光能NADPH和ATP固定
(2)①②暗反应能力有限
(3)光反应的产物有限
(4)暗反应酶的催化与温度有关
(5)弱光照下,光反应的产物极少
(6)矿质元素水分
光合作用教学设计11
一、设计思路
光合作用的过程是本级主题的一个核心内容,也是本节的重点和难点。该知识点的系统性很强,但也很抽象。在初中阶段学生已学过光合作用的相关内容,在此基础上更加深入地阐述光合作用中重要的物質变化和能量转换,这是本节课的重点和难点所在。借助视频和课件,将讲授式与启发式教学相结合,引导学生步步深入了解光合作用的全过程。通过对光反应课件的观看,由学生描述光反应的过程,并掌握其物质和能量变化。随后利用暗反应研究资料的展示,指导学生阅读和进行思维探究,由学生推导出暗反应的基本过程,归纳物质能量变化。最后由学生总结光合作用的实质,深化对光合作用的理解。
二、教学目标
(一)生命观念
1、培养学生获取信息论证光合作用过程的能力
2、培养学生的科学思维品质和生命观念
3、说明光合作用的阶段、场所和产物。概述光反应发生的变化和碳反应的过程。
(二)科学思维
1、分析C3、C5等物质变化和光合作用的相关曲线,培养识图建模及逻辑分析能力
2、阐明科学探究的基本过程,使学生领悟提出问题、搜集事实、捕获信息和立论解释的科学思维过程。
(三)科学探究
探究光照强度、CO2浓度等对光合作用强度的影响,培养实验探究能力
(四)社会责任
分析光合作用在农业生产中的应用,能够解决生产生活实际问题的'能力
三、教学重点
1、光合作用的探究历程。
2、科学探究实验的基本方法。
四、教学难点
真正领悟探究实验的科学原理和方法,并很好地运用到设计实验中。
五、教学方法
探究与发现式教学;小组合作学习
六、教学媒体
实物投影、多媒体课件
七、教学设计思路
本节课以“光合作用的探究历程”为主线,遵循科学家的探索思路,通过对几个经典实验的讨论分析,采取“提出问题—探究—解决问题”的教学方法,层层递进,环环相扣,让学生对科学探究有一个比较完整的认识,从中领悟科学探究的原则和一般方法。
教学中,采用多元化的教学方式:利用视频动画、录像等教学手段,让学生对实验过程有直观感性的认识;通过学生课前设计表格、角色扮演、代表介绍等手段,充分调动学生学习主动积极性;把学生分为若干小组活动,使学生在较短的时间内确定实验方案,培养团队合作精神;通过师生共同总结并同步板书,让学生更深入地理解光合作用的概念和总反应式中的各个部分;通过课堂实验设计,及时加深巩固本节课所学习、涉及到的实验原理和方法,培养学生的科学素质和创新精神。
在探究问题的过程中,使学生感受到知识产生与发展是受当时科学发展水平限制的,并通过一些具体的数据:500多次、300多年,让学生体会到科学上的每一项发明和发现的背后都凝聚着无数探索者的辛勤劳动,更好地理解为什么说生物学的发展史就是一部众多生物学家不计个人名利为科学事业奉献毕生精力的奋斗史,对学生进行情感教育,这也是本节课的重中之重。
光合作用教学设计12
一、教材分析
㈠、选材原因
本章的第一节课《光合作用的产物》已经对探究淀粉和氧气的实验方法做了详细的介绍,在此基础上,让学生自主探究光合作用的原料——二氧化碳,而没有选择探究二氧化碳和水这两个原料,符合学生的认知规律,符合生物学课程标准中倡导的探究性学习,引导学生综合利用已有知识,积极思考,从不同的角度解决新的问题,突出创新精神和实践能力的培养。
㈡、教学目标:
根据素质教育的要求和新课改的精神,根据教学内容确定教学目标如下:
⒈知识目标:
①知道二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料。
②掌握设计实验的一般原则。
⒉能力目标:
①培养学生设计简单实验的能力。
②在科学探究中发展学生的合作能力、实践能力和创新能力。
⒊情感态度价值观:
①培养学生实事求是的科学态度。
②培养学生的探索精神和创新意识。
㈢、教学重点:
引导学生探究“二氧化碳是光合作用必需的原料吗?”
㈣、教学难点:
引导学生设计探究“光合作用的原料——二氧化碳”的实验
二、教学方法:
本节课采用探究式教学法进行教学:
科学探究是学习生物学最有效的方法,而设计实验是科学探究的重要环节,然而初中学生受知识、经验等客观条件的限制,使得设计实验成为了学生自主探究过程中的薄弱环节。因此,课堂上要加强教师组织者、引导者的作用,提高教师引导性语言的含金量,针对学生在思考过程中的困惑或错误,以提问、质疑等方式引发学生的认知冲突,帮助学生梳理实验设计中的难点,进而让学生动手完成实验、分析实验结果、得出结论等,培养学生科学探究的能力。
学习过程中以小组为单位采取小组合作学习,学生一起交流、讨论、设计实验方案,并互相配合完成实验,唤醒学生的学习意识,调动其积极性,发挥学生学习的主体作用。
三、教学过程
㈠、复习:
本节课是从复习上节课的内容开始的。因为光合作用的产物及其实验方法是本节课探究的突破点。课堂从复习入手,一方面引起学生的回忆,同时更重要的是起到提示和引导的作用。
㈡、新课教学
⒈提出问题,引入新课
让学生阅读“身边事”,以教材中的“绿色植物是以什么为原料制造有机物的呢”开始新课教学。当学生回答出二氧化碳时,提出本节课的`问题“二氧化碳真的是绿色植物进行光合作用必需的原料吗”,激发学生探究的热情。
⒉分组讨论,设计实验
学生针对问题作出“二氧化碳是(不是)绿色植物进行光合作用必需的原料”的假设,并让学生说出判断假设正确的依据,启发学生从光合作用的产物入手来探究原料。
在学生设计实验之前,引导学生回顾设计实验时容易忽略的原则-----对比原则、单一变量原则和等量原则,并以提问的方式让学生明确本次探究要以“二氧化碳”为变量设计对照试验。
学生以小组为单位进行合作学习,利用已有的知识和经验,根据教师提供的实验用具互相讨论,设计实验,探究新问题的解决方案,突出学生的主体地位。
⒊相互交流,完善实验
学生设计实验完成之后,小组推荐代表交流方案。我先让实验方案和书上设计的实验一样的小组进行汇报,然后找有问题的小组汇报,并让他提出他遇到的问题,让全体学生一起思考、解决。然后小组间对实验方案提出不同的意见。
最后学生一共设计了三种实验方案:一种是通过检验绿色植物有无淀粉生成,一种是通过观察水草有无氧气产生,第三种是通过观察蜡烛的燃烧情况来探究“二氧化碳是否是光合作用必需的原料”。
光合作用教学设计13
课程标准要求:
1、培养学生初步的探究能力。
2、通过分析科学家们建立学说的过程和方法,学习如何更好地分析事实与证据,并得出既论
教学目标:
1、使学生了解光合作用发现的过程;学习科学家们锲而不舍的探究精神。
2、培养学生初步的探究能力。
教学案例:
1、重点使学生了解光合作用发现的过程,学习科学家们锲而不舍的探究精神。难点:通过分析科学家们建立学说的过程和方法,学习如何更好地分析事实与证据,并得出结论
2、教法学法:教法:引导法,分析法。学法:阅读法理解法,讨论法。
教学流程
我们已经学过光合作用的在植物生长过程中的重要。那么,光合作用是怎样发现的呢?今天我们就来学习,研究这个问题。(板书课题)
请同学们打开书阅读92页-93页前两自然段内容后分组讨论。
1、小组汇报交流情况。
2、得出结论,海尔蒙特实验证明:水分是植物体建造自身的原料。
3、接着,英国化学家约瑟夫:普里斯特利设计并做了这样的实验:
4、分组实验 实验后得出结论:植物有时能把坏空气变好,有时也会把好空气变坏。
5、到1779年夏天荷兰科学家英格豪斯做了500多次实验进一步得出结论。
6、分组实验后得出结论:只有绿叶和绿枝才能真正把空气由坏变好。
7、又经过 瑞士牧师谢尼伯德国科学家末里斯萨克斯等一代又一代科学家不懈的努力。终于了光合作用的秘密:在阳光的作用下,植物的绿叶利用二氧化碳和水合成碳水化合物,产生了氧气。即:水+二氧化碳->碳水化合物+氧气
巩固练习:
按照“土壤汁”的说法,植物生长的需要的物质全部来自于土壤。你同意这种说法吗?
海尔蒙特用实验证明,柳树长大需要的物质来自雨水,他的结论正确吗?
普里斯特利设计的实验想证明什么?他得出的结论是什么?
豪斯的实验证实了阳光对植物的.作用,他的依据是什么?
谢尼伯的贡献是什么?
为什么说光合作用是生生不息的原动力?你对这句话是怎么理解的?
总结:通过学习本课,这些科学家们对科学研究的执着与懈而不舍的精神是那么值得我们学习呀。
【光合作用教学设计】相关文章:
流程设计教学设计12-09
教学设计01-14
《争吵》教学设计04-03
《咕咚》教学设计04-04
平移教学设计04-12
《元日》教学设计04-13
《嘱咐》教学设计04-19
《统计》教学设计04-20
《绝招》 教学设计05-11