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1、第四節(jié)《能量之源----光與光合作用》說課稿
一、說教材
《能量之源---光與光合作用》是人教版必修一第五章第四節(jié)的內(nèi)容,本節(jié)是在初中生物光合作用的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上,分別從生物科學(xué)史、物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)變、結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)這三個角度進(jìn)一步學(xué)習(xí)光合作用,包括捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)、光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程,光合作用的原理和應(yīng)用,環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響,期望學(xué)生不僅能從光合作用的發(fā)現(xiàn)過程中深化對光合作用概念的理解,而且可以從光合作用經(jīng)典實驗中學(xué)習(xí)到科學(xué)家設(shè)計實驗的智慧,培養(yǎng)實驗設(shè)計能力,還能感受到科學(xué)研究方法的重要,實驗設(shè)計的巧妙。本節(jié)與其他章節(jié)有密切的聯(lián)系,具有承上啟下的重要作用,尤其是在綠色植物新陳代謝
2、、以及整個生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動中具有重要意義,是必修一的重點內(nèi)容之一。
1、教學(xué)目標(biāo)
1).知識目標(biāo):①簡述葉綠體中色素的種類和作用,描述葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。(Ⅰ)
②說明光合作用以及對它的認(rèn)識過程。(Ⅱ)
③比較光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系。(Ⅱ)
④嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。(Ⅲ)
⑤說出光合作用原理的應(yīng)用。(Ⅰ)
⑥簡述化能合成作用。(Ⅰ)
2).技能目標(biāo):正確使用實驗器材,完成“綠葉中色素的提取和分離”的實驗操作。
3).情感目標(biāo):體驗前人探索光合作用的研究歷程,并作出相關(guān)的評價;關(guān)注農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實際問題,討論提高光合作用效率的意義。
2、教學(xué)重點、
3、難點分析:
1.)教學(xué)重點:①葉綠體中色素的種類及其作用。
②光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史。
③光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系。
④影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。
了解葉綠體中色素的種類和作用,有助于理解光合作用過程中能量的捕獲和轉(zhuǎn)化。光反應(yīng)和暗反應(yīng)是光合作用相互聯(lián)系、相互影響的兩個過程,弄清其中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化,才能算是真正理解了光合作用的原理,才能分析和討論哪些環(huán)境因素將對光合作用產(chǎn)生什么樣的影響。分析前人的研究歷程,評價他們的研究方法,得出對科學(xué)研究的一般規(guī)律性的認(rèn)識,結(jié)合當(dāng)代科學(xué)研究的成果,將所學(xué)的知識運用于對實際問題的探索和討論,對于鞏固所學(xué)的知識,培養(yǎng)理論聯(lián)系實
4、際的能力有重要的意義。
2).教學(xué)難點:①光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程。
②探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。
光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程中物質(zhì)和能量的變化,以及光照強(qiáng)度、溫度、大氣中CO2含量、植物體內(nèi)H2O的含量、葉齡、礦質(zhì)元素、呼吸作用、蒸騰作用等等因素綜合在一起,都將對光合作用產(chǎn)生影響,要引導(dǎo)學(xué)生理解這其中的知識,并進(jìn)行相關(guān)的討論,是教學(xué)中的一大難點。
二、說學(xué)生
本節(jié)的授課對象是高一的學(xué)生,
1)他們在初中的生物學(xué)學(xué)習(xí)中已具備了一定的關(guān)于光合作用的基礎(chǔ)知識,也做過“綠葉在光下制造淀粉”這個實驗。
2)他們具備物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量變化等相關(guān)的化學(xué)知識。
3)在前面的《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》一
5、節(jié)的學(xué)習(xí)中已經(jīng)學(xué)習(xí)過簡單的對照實驗和相關(guān)的實驗設(shè)計原則,使本節(jié)課最后的實驗設(shè)計得以順利進(jìn)行。
4)他們具有一定的 分析問題的能力,實施問題探究教學(xué)是可行的。
三、教法和學(xué)法
根據(jù)上述對教材和學(xué)生的分析,本節(jié)采用以下教法和學(xué)法:
1)實驗法:以實驗說明結(jié)論。生物學(xué)的教學(xué)就是實驗的教學(xué)過程,實驗的展示形式有學(xué)生分組實驗、老師示范實驗、動畫和圖片演示實驗等,讓實驗現(xiàn)象說明問題,而不是直接讓學(xué)生記住結(jié)論。
2)問題探究教學(xué)發(fā):以問題引發(fā)興趣。整個教學(xué)過程要設(shè)置好問題,層層展開,層層遞進(jìn),讓新知識與舊知識融為一個整體,讓學(xué)生在步步上升中攀登到知識的頂峰。
3)比較學(xué)習(xí)法,同時采用多媒體輔助教
6、學(xué),解決光合作用抽象的過程。
四、課時安排:4課時(其中1課時為本節(jié)練習(xí)、講評、復(fù)習(xí))
第一課時:捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)。(在實驗室上)
第二課時:光合作用的探究歷程。
第三課時:光合作用的原理和應(yīng)用、化能合成作用。
五、說教學(xué)過程
第一課時
1、 引入新課:(情景導(dǎo)入 )
2、 “萬物生長靠太陽”,對絕大多數(shù)生物來說活細(xì)胞所需能量的最終來源是光能,將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞能夠利用的化學(xué)能的是光合作用,光合作用的過程是怎樣的呢?綠色植物又是怎樣把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的?這是本節(jié)課要掌握的內(nèi)容,
植物細(xì)胞進(jìn)行光合作用,將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,首先要能夠捕獲光能,因此,我們先來學(xué)習(xí)捕獲
7、光能的色素與結(jié)構(gòu)。
說明:此導(dǎo)入方式先導(dǎo)入到節(jié)再到課時,用情景加問題的模式在最短的時間內(nèi)把學(xué)生的注意力引向?qū)W習(xí)的主題-----光合作用,即明確了本節(jié)要掌握的目標(biāo),又清楚本節(jié)課的內(nèi)容。
2捕獲光能的色素。包括色素的提取、分離,色素的種類、含量、捕獲的光譜、作用
教學(xué)策略:
采用實驗法和問題探究法來突破此教學(xué)重點。
1實驗法幫助學(xué)生明確實驗的原理、方法、步驟。
2本實驗相關(guān)的藥品和實驗注意事項較多,故采用問題探究法讓學(xué)生經(jīng)過自主、探究、合作學(xué)習(xí)與師生共同探究相結(jié)合(含自學(xué)、實驗、演示、談話、討論、講授等)來突破。
色素分布在哪里?
過渡到學(xué)習(xí)捕獲光能的結(jié)構(gòu)
3捕獲光能的結(jié)構(gòu)---
8、--葉綠體
包括葉綠體的分布、形狀、結(jié)構(gòu)組成、功能。
哪些細(xì)胞才有葉綠體?葉綠體的形狀是怎樣的?有哪些結(jié)構(gòu)組成?基粒和內(nèi)囊體有什么作用?葉綠體的膜表面和基質(zhì)中分布了什么?葉綠體的功能是?
從“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的角度,采用問題探究法教學(xué)。
小結(jié),課堂練習(xí)
鞏固所學(xué)內(nèi)容
第二課時
1導(dǎo)入新課:(復(fù)習(xí)導(dǎo)入)
復(fù)習(xí)上節(jié)課的內(nèi)容和初中生物所學(xué)的光合作用的概念
說明: 先復(fù)習(xí)概念,讓學(xué)生形成初步的印象,同時激發(fā)學(xué)生的好奇心:現(xiàn)在呈現(xiàn)在我們面前的光合作用只有幾句話,但人們得出這一認(rèn)識卻經(jīng)歷了漫長的探究歷程,科學(xué)家用了200多年的時間經(jīng)過無數(shù)次的實驗才總結(jié)出來的。自然進(jìn)入光合作用的探究歷程
9、的學(xué)習(xí)。
現(xiàn)在呈現(xiàn)在我們面前的光合作用只有幾句話,但人們得出這一認(rèn)識卻經(jīng)歷了漫長的探究歷程,科學(xué)家用了200多年的時間經(jīng)過無數(shù)次的實驗才總結(jié)出來的,現(xiàn)在我們就沿著科學(xué)家們探究光合作用的足跡,來體驗他們認(rèn)識問題的思維過程和科學(xué)探究的樂趣。
光合作用的探究歷程
由于實驗較多,不利于學(xué)生掌握實驗設(shè)計思路和結(jié)論。所以打破以時間為線索的常規(guī)教學(xué),而把實驗分為五類:植物為什么會生長?植物放出氧氣之謎?植物進(jìn)行光合作用的條件、產(chǎn)物、場所、分別是什么?釋放的氧氣來自于水還是二氧化碳?有機(jī)物是如何合成的?通過五個問題貫穿本節(jié)課,有利于學(xué)生對光合作用探究歷程的理解?
一植物為什么會生長?
1亞里士多
10、德的觀點;
亞里士多德的結(jié)論正確嗎?你認(rèn)同嗎?
2海爾蒙特的柳樹盆栽實驗
根據(jù)實驗設(shè)計原則,海爾蒙特的實驗設(shè)計有什么缺陷?是誰首先想到植物的生長與空氣的作用有關(guān)?
多角度、多種方法引導(dǎo)質(zhì)疑、激發(fā)興趣。
在關(guān)注經(jīng)典實驗過程的同時,強(qiáng)調(diào)對實驗設(shè)計的思路、優(yōu)缺點的分析,通過啟發(fā)學(xué)生質(zhì)疑,進(jìn)行合理假設(shè),參與實驗設(shè)計,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
二植物放出氧氣之謎?
1普利斯特利的實驗
2英格豪斯實驗
是誰發(fā)現(xiàn)了光在其中的關(guān)鍵作用?
與前人相比,英格豪斯的實驗設(shè)計改進(jìn)在什么地方?
三植物進(jìn)行光合作用的條件、產(chǎn)物、場所的探究
1索緒爾的實驗
2梅耶的觀點
3薩克斯的天竺葵實驗
4
11、恩格爾曼的水綿實驗
1897年,首次在教科書中稱它為光合作用。
根據(jù)以上科學(xué)家的探究里程歸納光合作用的過程歸納得出光合作用的化學(xué)方程式。
從化學(xué)方程式引出問題四和五。
四釋放的氧氣來自于水還是二氧化碳?
魯賓和卡門的氧同位素示蹤實驗
五有機(jī)物是如何合成的?
卡爾文的碳同位素示蹤實驗。
近代科學(xué)家對光合作用的研究:
袁隆平的雜交育種
總結(jié)歸納、感悟。
課后拓展:P103的第三題。
小結(jié),課堂聯(lián)系
鞏固所學(xué)知識。
第三課時光合作用的過程
1導(dǎo)入新課:(復(fù)習(xí)導(dǎo)入)
寫出光合作用的總化學(xué)方程式
光合作用是非常復(fù)雜的多步反應(yīng),總反應(yīng)式不能表示光合作用具體的進(jìn)行歷程,這
12、樣很自然地就引入了光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程的學(xué)習(xí)。
2光合作用的過程
包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)的概念、場所、條件、原料、物質(zhì)變化、能量變化。
采用問題探究教學(xué)模式突破,含自學(xué)、演示、談話、討論、講授等)
3出示光合作用過程示意圖并作適當(dāng)講解。
4光反應(yīng)與暗反應(yīng)關(guān)系的比較
列表比較法:用表格形式歸納,是內(nèi)容簡潔明了。
5光反應(yīng)暗反應(yīng)之間的聯(lián)系:
當(dāng)光合作用的光反應(yīng)過程被人為阻斷,你認(rèn)為暗反應(yīng)會被停止嗎?反過來,當(dāng)暗反應(yīng)過程被人為阻斷,你認(rèn)為光反應(yīng)會怎樣變化?
通過比較三碳化合物、五碳化合物之間的物質(zhì)的量變化,進(jìn)一步鞏固光合作用的過程。
6環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響
課
13、外作業(yè),小組設(shè)計,選一種環(huán)境因素,分析它對光合作用強(qiáng)度的影響。通過小組討論,確定并實施本小組的實驗方案,寫出實驗設(shè)計,待教師審閱后,與生物實驗室聯(lián)系,而后利用課余時間分別安排各小組到生物實驗室完成本小組的實驗。
提供一些思路供同學(xué)借鑒,當(dāng)然還可以自己創(chuàng)出更有新意的實驗。
①光照強(qiáng)度的變化
②不同波長的光(紅光、綠光)
③不同的溫度(過度、適宜、過低)
④水分對植物光合作用強(qiáng)度的影響
7、化能合成作用
按小組學(xué)習(xí)教材中這部分的內(nèi)容,提取這二個自然段中的主要內(nèi)容,然后小組派代表說說從這部分內(nèi)容中獲得些什么知識。
講清:①自養(yǎng)生物(光能自養(yǎng)、化能自養(yǎng)及區(qū)別),
②異養(yǎng)生
14、物。
結(jié)合上一節(jié)(第3節(jié) 細(xì)胞呼吸)的內(nèi)容,全面劃分生物的代謝類型。
列表比較法
小結(jié),練習(xí)
鞏固本課時的知識
板書設(shè)計
第一課時
捕獲光能的色素
一、 綠葉中色素的提取和分離
提取色素 制備濾紙條 畫濾液細(xì)線 分離色素 觀察與記錄
二、 色素的種類和作用
種類
色素顏色
選擇吸收光能
葉綠素
(3/4)
葉綠素a
藍(lán)綠色
紅光和藍(lán)紫光
葉綠素b
黃綠色
類胡蘿卜素(1/4)
胡蘿卜素
橙黃色
藍(lán)紫光
葉黃素
黃色
三、 葉綠體的結(jié)構(gòu)
外膜
內(nèi)膜
基粒:由兩個以上的類囊體組成,含色素
基質(zhì):含多種光合作用所必需的酶,和少量的DNA
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