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植物为什么会生长?
植物放出氧气之谜?
植物进行光合作用的条件、产物和场所分别是什么?
释放的o2来自于h2o还是co2和有机物是如何合成的?
近代科学家的研究。
通过五个问题贯穿本节课,更有利于学生对光合作用探究历程的理解。
2.多角度、多种方法引导质疑、激发兴趣。
在关注经典实验过程的同时,强调对实验设计的思路、优缺点的分析,通过启发学生质疑、进行合理假设、参与实验设计,兴趣小组学生利用课余时间收集关于光合作用探究历程的信息资料、重复科学家的经典实验等多种方法激发学生学习的兴趣、调动学习的积极性。
。
3.形成自主探究的能力。
学生探究能力的形成决不是一蹴而就的,需要经过模仿、练习、部分独立设计到独立设计等阶段。
经典实验是学生设计实验方案的优秀范例,此时趁热打铁,请学生思考是否还有需要研究的问题、如何研究,有助于学生“学以致用”。
4.面向未来。
学生不应该仅仅了解科学的过去,更重要的是接触现代科学的许多生长点,现代生命科学不息的脉动,以此唤起一代新人的努力,把今日的学习融合到促进生命科学未来发展的事业中去。
因此在教学中增加近代光合作用研究的简况介绍,并介绍多位科学家因此而获得诺贝尔奖。
5.充分利用多媒体教学的优势。
多媒体课件集声音、图象、文字等多种信息于一体,展示了光合作用的发现历史,让学生跨越时空,把科学家的经典实验形象直观地展现在学生眼前,再现实验过程和实验现象,增加课堂的容量,帮助学生充分感知知识、理解知识,发现和领悟其中的科学原理。
多种媒体与先进的教学设计理念相整合,能有效地促进学生的学习。
七、课前准备
1.学生的学习准备
学生收集了解关于光合作用研究历史。
兴趣小组做关于光合作用的探究实验。
2.教师的教学准备
指导学生预习教材、收集了解关于光合作用研究历史;
制作的多媒体课件;
准备实物投影等课堂用品。
3.教学用具的设计和准备
(1)多媒体课件
(2)实物投影仪
八、课时安排
1课时
九、教学过程
(一)创设情景,导入新课:
【多媒体】展示一组优美的配乐风景图片。
【教师】植物的每一片绿叶就好像是一个“绿色工厂”源源不断地生产者有机物。
在自然界中绿色植物随处可见,你看到过植物正在进行光合作用吗?
没有。
那么,科学家们到底是怎样发现光合作用这一生理过程的呢?
(创设问题情境,激发兴探究兴趣,导入新课。
)
(二)光合作用的探究历程:
1,亚里士多德的观点:
【教师】植物种在土壤,能不断的生长。
植物为什么会生长呢?
如果你是公元前的某个人你可能会怎样想?
【学生推测】植物种在土壤,植物的生长当然来源于土壤。
【教师】公元前3世纪,古希腊学者亚里士多德以为,小小的种子之所以能够长成参天大树,完全依靠于土壤。
果真是来自土壤吗?
我们要分析是怎样得出此结论的。
【学生思考后回答】亚里士多德的结论实际上只是一个经验上的推测,并没有进行相应的科学实验。
(使学生认识科学的生物学结论的得出需要严谨得科学实验位基础。
2,海尔蒙特的实验:
【多媒体】展示材料1(图片和文字):
海尔蒙特的实验过程。
【教师】如果亚里士多德的结论是正确的,你推测一下,5年后柳树增加的重量与土壤减少的重量是怎样的关系?
(让学生学会科学推测。
学生推测后,教师展示海尔蒙特的实验结果:
柳树重量增加了73.7kg而土壤只减少了约0.06kg。
根据这一事实海尔蒙特会提出什么观点?
据你了解该结论完全正确吗?
(培养学生分析问题和交流的习惯和能力,以及面对现象提出合理假设的能力。
【学生讨论并回答】1.海尔蒙特根据试验得出的观点:
建造植物体的原料是水分。
2.当时他没有考虑到空气的作用。
3,普利斯特利的实验:
【多媒体】展示材料2:
普利斯特利的实验图示。
由重复了普里斯特利实验的部分兴趣小组同学结合图示讲解实验过程、实验现象。
【教师】这个实验说明了什么问题呢?
【学生分析回答】植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气。
【多媒体】展示材料3:
当时又有多位科学家参照普利斯特利的实验过程重复实验,却发现他们的实验结果有时与普利斯特利相同,但也有很多时候与普利斯特利不同,甚至是完全相反的,即与植物同时放在密闭钟罩中的蜡烛熄灭的时间比不与植物同时放在密闭钟罩中的蜡烛熄灭得更快;
与植物同时放在密闭钟罩中的小鼠比不与植物同时放在密闭钟罩中的小鼠存活时间更短。
由此他们认为植物也能是空气变污浊。
【教师】这又是什么原因?
【学生分析讨论并回答】没有认识到光在其中的关键作用。
(培养学生严谨的科学态度。
【教师】是谁发现了光在其中的关键作用?
【多媒体】展示材料4:
4,英根豪斯
【教师】由于当时科学发展水平的限制,普利斯特利仅仅联想到植物可以更新空气,但不知道是空气中的哪种成分在起作用,也没有认识到光在其中的关键作用。
直到1785年,化学家们发现了空气的组成,人们才明确植物在光下吸收的是co2,放出的是o2。
(使学生体会科学的研究需要不懈的努力,认识科学是逐渐发展的过程,不同学科在科学发展过程中相互促进。
学生活动一:
验证绿色植物的光合作用释放氧气
材料:
金鱼藻(或黑藻等沉水植物)。
玻璃漏斗一个,比漏斗直径稍宽大的烧杯一个,直径再大一点的烧杯一个,试管一只,剪刀或刀片,火柴一盒无色塑料矿泉水瓶、水绵、火柴、木条等。
5,1845年,德国科学家梅耶观点
【教师】光是植物光合作用的必要条件。
那么在这个过程中光能到哪里去了?
1845年,德国科学家梅耶指出:
植物在进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。
6,萨克斯实验
【教师】光能转换成化学能,贮存于什么物质中?
部分兴趣小组的同学进行了探究。
【多媒体】展示材料5:
部分兴趣小组的同学重复萨克斯实验实验的录像
【教师】为什么对天竺葵先进行暗处理?
为什么让叶片的一半曝光,另一半遮光呢?
这个实验
的说明什么问题?
【篇二:
光合作用的原理教学设计(市优质课获奖作品分享)】
《光合作用的原理》教学设计
人教版普通高中生物新课程必修Ⅰ
《分子与细胞》模块5-4
光反应阶段暗反应阶段
枣庄市第十八中学姜丙超
人教版普通高中生物新课程必修Ⅰ《分子与细胞》模块5-4
1.指导思想:
《美国国家科学教育标准》明确提出:
?
学习科学是学生们要亲自动手做而不是要别人做给他们看的事情?
本堂课教师运用现代教育技术创设教学情境,充分发挥学生的主体作用,留给学生更多的时空,让学生尽可能地参与知识的产生、发展的过程,变被动接受知识为主动发现知识、掌握知识,从而达到培养学习和创造能力的目标。
2.教材分析与教学设计思路:
光合作用是植物体最基本的新陈代谢,是生物界物质和能量的基本来源。
同时,光合作用对前面学过的细胞、atp、酶等知识,对后面的稳态、生态系统等知识的学习具有承上启下的作用。
因此,让学生牢固掌握光合作用这一部分知识非常重要。
本节教学设计意图沿着光合作用的发现历程,对光反应和暗反应这两个阶段从物质变化和能量转化的高度作深入的探讨和研究,引导学生从物质和能量转变的角度去理解光合作用的实质,掌握本节重点。
同时希望通过对教材中科学家关于光合作用探究过程的经典实验的学习和分析,使学生体会经典实验蕴含着科学探究的一般方法,初步培养科学探究的能力。
3.学情分析
(1)学生已经在小学的《常识》和初中的《自然科学》中学习了关于光合作用的部分基础知识,特别是初中新课程的学习,已经初步掌握了光合作用的条件、产物和概念等光合作用的相关知识,也做过?
绿叶在光下制造淀粉?
这个实验,因此对光合作用的探究实验和实验设计有一定的认识,为这节课打下了知识基础。
(2)学生刚学过细胞的发现简史、细胞学说的建立和发展过程、对细胞膜的亚显微结构及特性的研究、酶的发现等科学发现过程,对科学发现史的学习已不再陌生,对科学探究的一般过程也有一定的认识,使本节课的科学探究过程的教学自然而流畅。
(3)学生在初中以及高中《降低化学反应活化能的酶》一节中已经学习了简单的对照实验设计,完全有能力从自变量、因变量、无关变量等角度分析光合作用探究历程中涉及到的经典实验,体味科学家们的探究意图。
(4)高中生的认知能力已经达到了一定的高度,他们可以自主地思考问题,自己解决问题,学习自主性较高。
同时高中生对外界的刺激比较敏感,所以需要得到老师的肯定与鼓励。
4.教学三维目标:
4.1知识目标:
(1)阐述光合作用的发现过程
(2)辨析光合作用相关的场所、反应条件、物质变化、能量变化等知识(3)简述化能合成作用4.2能力目标
(1)通过重现光合作用发现过程的几个经典实验,提高学生的科学素养,形成初步的实验探究能力。
(2)通过对光反应和暗反应过程的学习以及影响光合作用的外界条件的分析,培养学生的分析与综合能力。
4.3情感目标
(1)通过对光合作用发现过程的探究学习,感悟科学家专注的探索精神,激发学习兴趣,关注身边事物,善于从观察中发现问题。
(2)通过对光合作用结构基础的分析,增强学生对?
结构和功能相统一?
观念的体会。
(3)通过对光合作用过程中光反应、暗反应联系的分析、讨论,让学生形成?
事物是普遍联系?
的唯物主义世界观。
5.教学重点和难点:
5.1教学重点
(1)光合作用的发现及研究历史
(2)光合作用的光反应、暗反应过程及相互联系5.2教学难点
(1)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
(2)光反应和暗反应的过程6.课时安排:
1课时7.教法与学法设计:
7.1“三为主”原则:
以学生为主体、教师为主导、探究为主线?
7.2教法与学法:
教师讲授与学生自学相结合、教师启发与小组合作探究相结合,师生合作突破重难点。
8.课前准备
8.1制作多媒体课件
8.2课前教师提供一份预习学案,布置学生预习教材内容9.教学过程:
【篇三:
《光合作用的原理和应用(第一课时)》教学设计】
《光合作用的原理和应用》教学设计
祝塘中学陆晓勤
一、教学思想
本节课的设计紧贴课程标准强调的宗旨:
培养学生的科学素养;
结合探究实验,使得学生对知识的认识从感性过渡到理性;
充分发挥学生的自主性学习,通过自主学习完成对知识的初步认识和理解,充分体现了学生在课堂中的主体地位;
充分发挥教师的主导作用,通过教师的重点指引和难点突破,帮助学生完成从对知识的初步认识和理解升华到对知识的综合理解和应用,从而真正转化为能力和素养。
二、学情分析
对于本节内容,学生在初中已有一定的知识基础,学生的基本情况如下:
●对光合作用大体内容基本了解●对光合作用发现史有待于系统研究●对光合作用详细的过程有待深入探究
三、教材分析
光合作用的原理和应用一课,主要介绍了光合作用的探究历程,光合作用的过程和应用等知识。
教材介绍的与光合作用有关的几个经典实验,有利于培养学生的科学精神和严谨的科学态度,培养学生掌握生物科学的研究方法。
光合作用的过程介绍了光反应和暗反应过程中物质和能量的变化,光合作用原理的应用通过学习光合作用强度,引导学生探究环境因素对光合作用的影响,使知识得到迁移和应用。
四、教学目标
1.知识目标
了解光合作用的发现过程,并能简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。
2.能力目标
学习各位科学家的发现过程,帮助学生学会运用探究的手段发现问题、解决问题,并完成教材的探究活动—探究环境因素对光合作用强度的影响。
3.情感目标
(1)通过光合作用发现过程的学习,使学生认识到科学发现的艰辛、科学研究方法的重要性,进而说明学习方法的重要性,领悟自然界生命活动的复杂性和有序性。
(2)学生通过体验科学探究一般过程,了解科学研究的一般方法、养成勇于实践的科学精神,培养学生严谨的科学态度,激发创新意识和创新精神。
五、教学重难点及确立依据:
1
1.教学重点
(1)光合作用的发现及研究历史。
(2)光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
2.教学难点
光反应和暗反应的过程。
学生了解了在光合作用探索历程中所出现的问题和解决的方法,等于沿着科学家的发现思路作了一次思维的探究。
这有利于培养学生的科学精神和科学思维,同时为讲述光合作用的原理做好知识铺垫。
因此,光合作用的发现及研究历史是教学的重点。
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。
六、教法学法及媒体选择
1.教法及媒体选择
根据新课程理念,针对本节内容,我主要采取探究式教学与多媒体辅助教学相结合的方法。
在教学过程中,以光合作用发现历程的经典实验为线索,启发学生从现象入手提出问题,进而设计实验进行验证,通过探究性学习,使学生积极主动地参与教学过程中,探索光合作用的实质,充分体现学生的主体地位。
因为光反应和暗反应过程的物质变化和能量转化比较抽象,而多媒体它不仅使教学视听化、形声化,而且使课堂的直观性更加突出;
更重要的是多媒体“活化”了教材,倍受学生的欢迎,因此这一部分内容我结合多媒体辅助教学,通过多媒体把光反应和暗反应形象生动的再现在屏幕上增强教学的直观性,起到突破难点的作用。
2.学法
教学是教师与学生交流的过程,选择良好的学法关键在于找到教法与学法的结合点,实现教、学的统一。
与探究式教学法相对应,我通过组织学生观察、自学、讨论,使他们能用观察法、分析法、比较推理法得出结论,进行探究性学习,培养学生的自学能力、观察能力和创造思维能力。
七、教学过程设计
整节课教学环节、教学策略可概括为以下几句话:
情趣导入,引出概念回眸历史,启发探究多重策略,突破难点
(一)情趣导入,引出概念
创设情境:
1.课前呈现视频刘谦的魔术
2.上课时出示阳光下最大的魔术图片
2
①地球表面上的绿色植物每年通过光合作用大约制造4400亿吨有机物;
3.设疑:
为什么说“光合作用是阳光下最大的魔术”呢?
让我们再来看一组数据:
(设计意图:
通过创设情境,让学生体会光合作用的神奇,激发学生的兴趣,对光合作用产生进一步学习探究的欲望。
引入新课:
什么是光合作用?
自主学习:
1.光合作用的概念2.光合作用的实质3.光合作用的化学反应式
教师讲述:
人们得出这一认识经历了漫长的探索历程,科学家们用了200多年的时间,经过无数次的实验才对光合作用有了一个比较清楚的认识。
现在我们就沿着科学家们探寻的足迹,去体验他们认识问题的思维过程和科学探索的乐趣吧。
(自然过渡到下面内容的学习)
(二)回眸历史,启发探究
本部分在教材中呈现的是科学史教育,是对众多科学家关于光合作用探究过程的简介。
以往常规的教学只是简单介绍科学家的实验及结果,为了能够体现新课标精神,突出生物学科重视科学探究能力培养的学科特点,对本部分内容教学我是如此处理的,利用科学探究的一般过程作为教学主线,光合作用反应式为辅线,将教材介绍的经典实验置于科学探究过程这个主线中,使学生通过对经典实验的学习和分析,体会经典实验所蕴含着科学探究的一般方法,初步建立科学探究的能力。
本部分教学具体设计如下:
1.思考18世纪中期之前,人们对光合作用存在怎样的认识?
2.以时间顺序介绍普里斯特利、英格豪斯、梅耶、恩格尔曼、萨克斯、鲁宾、卡门、卡尔文等人有关光合作用的实验,让学生对光合作用发现史有个系统的认识。
但由于时间关系,其他人的实验只能简要进行介绍,重点探究普利斯特利、萨克斯、鲁宾、卡门三个经典而又重要的实验。
(自主学习与合作学习)
(1).用多媒体课件展示普利斯特利的实验过程,教师引导学生分析本实验的探究历程:
点燃的蜡烛与绿色植物,密闭,蜡烛不熄灭。
小鼠与绿色植物,密闭,小鼠不易窒息
3
18
老师质疑:
(大屏幕)①该实验的结论是什么?
②为什么有人认为植物也能使空气变浑浊?
他们忽略了什么条件?
(2).在普利斯特利的实验基础上还要通过对英格豪斯的500次更新空气实验分析,主要通过问题探究方式:
为什么英格豪斯的500次更新空气实验有的成功有的没有成功呢?
(只有存在阳光时,植物才能更新空气)
(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,梅耶指出,植物在进行光合作用时,把光能转变成化学能储存起来;
(5).萨克斯的实验(课件呈现实验图片,然后再让学生自主讨论尝试分析科学探究过程)
老师质疑:
(大屏幕)
①为什么要把绿叶放在暗处几小时?
②为什么要让叶片一半曝光,一半遮光?
③碘蒸气处理后,曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半则不出现蓝色,说明了什么?
(6).回顾上节恩格曼实验,提问学生其实验结论(光合作用的场所是叶绿体,光合作用产物有氧气。
(7).鲁宾、卡门的实验——探究光合作用释放氧的来源①如果你们是鲁宾、卡门你们将会作出什么假设?
②如何设计实验验证假设?
(用什么方法?
)同位素标记法
③呈现模拟实验,得出实验结论④学以致用
例1.下图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图。
图中a物质和b物质的相对分子质量之比为
______.
a气体无放射性,b气体具有放射性;
而且等体积二者的质量比为8:
9。
(8)简要介绍卡尔文的发现。
4
(三)多重策略,突破难点
光合作用的过程,重点要使学生掌握光反应和暗反应两个过程的发生部位、条件等区别和联系,特别是其中的物质变化和能量变化的过程.总体来说这部分内容比较抽象,通过运用图文、借助动画、对比、练习等多重策略,使学生理解得更透彻。
1.让学生阅读“光反应与暗反应”部分,然后观察两阶段动画,引导学生分析每阶段主要的物质和能量变化,并总结光反应、暗反应反应式。
(设计意图:
通过多媒体动画的形式展现微观的生理动态,突破了难点,还培养了学生的观察能力及分析归纳能力。
2.让学生设计表格比较光反应与暗反应的区别和联系。
利用表格使知识网络更为简洁、清晰,便于理解、记忆。
同时有利于培养学生的概括能力、语言表达能力。
3.学以致用
例2.下图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题:
①图中a是______,b是_______,它来自于______的分解。
②图中c是_______,它被传递到叶绿体的______部位,用于____________________。
③图中d是____,在叶绿体中合成d所需的能量来自______。
④图中g________,f是__________,j是_____________。
⑤图中的h表示_______,h为i提供__________。
⑥co2中的碳原子的转移途径是。
(四)布置作业
5
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