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1、“光合作用的原理和应用”的教学设计富源县第二中学 刘兴荣1设计思想“光合作用的原理和应用”是人教版生物必修1分子与细胞教材第五章“细胞的能量供应和利用”第四节第二、三课时的内容。普通高中生物课程标准对该部分的要求是“认识人类对光合作用的探索过程，并总结。”要求教师按“理解水平”进行教学。根据新课程的理念，高中生物教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养，提升学生分析问题、解决问题的能力。因此，该部分内容的教学以“自主探索科学发现的过程来学习科学研究的方法”为设计思想，切实落实学生的主体性、自主性、合作性、探究性的教学，培养学生科学素养，提高学生识图、析图、信息获取、信息处理
2、能力，训练学生科学的思维方法。2教学分析21教学重点和难点211教学重点：普利斯特利实验过程、萨克斯实验过程及原理、鲁宾和卡门实验过程及原理、对光合作用过程图解的理解。212教学难点：对光合作用过程图解的理解。22教材分析本部分内容是两课时的教学内容，第一课时是光合作用研究历程。首先是普利斯特利实验，证明了光合作用可更新空气；萨克斯实验证明了光合作用的产物有淀粉；鲁宾和卡门实验证明了光合作用释放的O2来自于水。通过对这三位科学家的实验进行归纳和总结，可以得出光合作用的总反应式。第二课时是依据卡尔文实验总结出光合作用图解，通过对图解的学习和讨论可以总结出影响光合作用的外界因素，再对影响光合作用的
3、外界因素进行讨论，可以得出提高农作物产量的措施光合作用原理的应用。第一课时的教学重点是培养学生的科学素养和提高学生归纳总结的推理能力，第二课时的重点是提高学生识图、析图、信息获取、信息处理能力和理解能力。23学情分析231知识基础方面：学生通过前一段（初中）的学习，已经对光合作用有了大体的认识，如“光合作用制造氧气，制造营养”等，在上一节课已经对光合作用场所叶绿体的结构、叶绿体中所含有的色素进行了学习，具备了对“光合作用原理和应用”的学习铺垫了基础。232能力与思维方面：学生的能力与思维有差异，特别是思维方面，有的逻辑思维强而有的形象思维差，有的形象思维强但逻辑思维差，等等。这样，在读图、析图
4、时，教师应对少数学生进行个别指导。在小组讨论时，教师应加强指导、督促，让每一个同学都参与，使不同层次的学生都能在讨论中得到升华、得到发展。24教学条件分析本部分的教学内容多是介绍科学家的经典实验，为了给学生动态、直观的感受，教师应多借助多媒体。另外，根据学生对实验的感受，巧妙设疑，使教学过程层层递进。3教学目标31知识了解光合作用的研究历程；理解光合作用的过程和原理；理解影响光合作用的环境因素；应用光合作用的原理解决农业生产中的实际问题。32技能通过对光合作用研究历程的学习，提高学生的实验能力和创新能力；通过对光合作用过程的学习，培养和提高学生的理解能力、识图能力以及图文转换能力；通过对光合作
5、用原理的应用的学习，培养学生应用所学的理论知识解决生产、生活实践中实际问题的能力。33情感态度与价值观通过对光合作用研究历程的学习，培养学生热爱科学、热爱实验的科学素养和科学、严谨的实验精神；通过对光合作用原理的应用的学习，培养学生学以致用的科学情感。4教学模式和策略41教学模式：在以“学生为课堂教学的主体”，倡导“自主、合作、快乐、探究”的教学理念，本部分的内容从“自主、探究、合作”三个维度进行教学。以培养学生的科学素养为指导，用“设疑”激起学生的“探究”欲望和兴趣，融合讨论、比较、归纳总结等多种方法，并辅以多媒体，给学生以多角度的感知，引发多维度的思维，使学生在多方面的能力上得到培养、提升
6、。42教学策略教学用两个课时，第一课时学习光合作用的探究历程，第二课时学习光合作用的过程、原理及应用。引导学生体验科学探索过程，领悟科学研究的方法；直观形象的呈现实验过程，分化教学难点；采用“设疑导入 引导探索 归纳总结 拓展升华”的教学程序。43教学手段通过多媒体展示实验动态过程，提出问题让小组分析、讨论，教师再总结小组的讨论成果，引导学生得出正确的结果。5教学过程 （第一课时）教学过程教学内容设计意图教师活动（包括问题设置和学习任务的布置等）学生活动设疑导入多媒体展示“一棵小树长成一棵大树”的动画，设问：小树为什么能长成大树？再问：你见过光合作用吗？没有，科学家是怎样发现光合作用的呢？据已
7、有知识回答：因为学生是没有见过光合作用的。创设问题情境，激发学生的探究兴趣，导入新课。光合作用的探究历程(一)光合作用的探究历程：1、1771年普利斯特利的实验：多媒体展示普利斯特利的实验过程和结果设疑：为什么有植物一组的小鼠不易窒息、蜡烛不易熄灭？组织讨论：该实验的结论是什么？讨论结束，屏幕展示：植物的光合作用能更新空气2、1779年英格豪斯的实验：阅读教材，讨论：（1）普利斯特利实验为什么在光下才能成功？（2）植物吸收了空气中的什么气体？放出什么气体？讲述：直到1785年人们才明确绿叶在光下放出氧气，吸收二氧化碳。设疑过渡：那么光能变成化学能储存于什么物质呢？吸收的二氧化碳转变成了什么物质
8、？3、1864年萨克斯的实验多媒体展示萨克斯实验的过程和结果设疑：（屏幕依次展示）（1）为什么要把绿叶放在暗处几小时？讲解并展示：消耗原有的淀粉，避免影响实验结果（2）该实验的巧妙之处是什么？ 遮光和曝光（3）这个实验是否设置了对照组？哪组是？ 曝光组为对照组（4）实验中所需控制的单一变量是什么？ 光（5）实验中哪些处理用于排除干扰？ 放置暗处几小时（6）这个实验可以得出什么结论？光合作用的产物有淀粉设疑过渡：光合作用的原料有水和二氧化碳，那么光合作用释放的氧气来自水还是二氧化碳？建议：阅读教材“鲁宾和卡门实验” 4、1939年鲁宾和卡门实验多媒体展示鲁宾和卡门实验的过程和结果设疑：屏幕展示问
9、题并组织学生讨论（1）用18O分别标记什么物质？（2）该实验的结论是什么？屏幕展示光合作用产物中各种元素的来源观看实验过程和结果，积极思维，回答问题。仔细阅读资料。学生讨论过程中人人参与，生生互动，学生相互启发，共同探究，学会学习。 让学生思考。从而顺利过渡到萨克斯实验观看实验过程和结果积极思考，主动展示学习成果，阐明自己的观点和见解，交流合作，形成最佳答案，达到对知识的深入理解和拓宽。学生积极思考并认真阅读教材学生人人参与讨论通过多媒体课件展示，学生能够直观地感受科学家的探究历程，同时深刻体验科学家们科学的探究方法和思想。 从而顺利过渡到萨克斯实验。学生能够直观地感受科学家的探究历程。引导学
10、生思考萨克斯的实验假设是什么？利用萨克斯的装置还可以探究什么问题？引起学生积极思考并认真阅读教材让学生自己通过观察并讨论而得出答案课堂小结这节课我们共同学习了光合作用的探究历程的四个经典实验，大家学习后都有什么感悟？请交流。 课下作业：1、填写科学家对光合作用探究历程实验表格的内容。（见导学案）2、阅读教材P103“光合作用的过程”，总结影响光合作用的因素有哪些？（第二课时）教学过程教学内容设计意图教师活动（包括问题设置和学习任务的布置等）学生活动设疑导入设疑：上节课我们学习科学家对光合作用探究历程，谁能说出光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？能用一个化学反应式表示？屏幕展示：（） 反应式
11、表示出光合作用条件、场所、反应物、生成物各是什么，它并不能表达光合作用具体过程，那么光合作用的具体过程怎样？积极思考并回答教师所提出的问题。创设问题情境，激发学生的学习兴趣，导入新课。光合作用的过程(二)光合作用的过程人们常常根据反应过程是否需要光这个条件，将光合作用全过程分为光反应和暗反应两个大的阶段。 多媒体演示类囊体上光反应的动态变化过程，引导学生观察。 1、光反应阶段 请同学们认真阅读教材P103图5-15 “光合作用过程图解”光反应部分并思考下列问题。（屏幕展示）（1）光反应的部位在何处？（2）光反应的条件是什么？（3）色素吸收的光能有哪两个方面的用途？（4）试用反应式写出物质变化，
12、通过反应式描述光反应中物质变化和能量是怎样变化的？ （5）光反应中产生的H和ATP到哪里去了？（屏幕展示）发生部位:叶绿体片层结构薄膜上反应条件:光、水色素分子、酶水的光解和ATP的形成物质变化a.水的光解: b.ATP形成: 能量转变: H和ATP用于暗反应2、暗反应阶段请同学们认真阅读教材P103图5-15 “光合作用过程图解”暗反应部分并思考下列问题。（屏幕展示）(1)暗反应的场所在何处？(2)暗反应的条件是什么？是否一定不能有光?(3)CO2发生了哪些变化？(4)暗反应中物质变化和能量变化是怎样？试用反应式写出物质变化。（屏幕依次展示并讲解）发生部位:叶绿体基质中反应条件:，不需要光C
13、O2被固定和还原物质变化a.CO2固定:；b.C3化合物还原: 。能量转变: ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能。设疑：光合作用中光反应与暗反应有什么联系？（屏幕展示）1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供H和ATP。2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供合成ATP的原料ADP和Pi。3、两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系。检查上一节课的课后作业，转入下内容：同学们，在上一节我要求大家认真阅读教材并总结“影响光合作用的因素有哪些？”请回答屏幕展示光照 温度 CO2 (三)光合作用原理的应用根据影响光合作用的因素，请同学们思考、讨论“如何提高农作物的产量？”屏幕
14、展示1、选育优良品种，提高光合作用效率；2、增加CO2浓度；3、大棚采用透光率好的薄膜；4、大棚适当增大昼夜温差；5、采用间种、套种，提高光能利用率。学生观看光合作用过程的多媒体演示，自学课本，独立思考，强化记忆。 在已有的知识背景下让学生主动构建新的知识体系，然后回答老师提出的问题。归纳整理出本课的重要知识点，在此过程中全面掌握光合作用的全过程，注重反应式。对照板书适时巩固，对较难理解的寻求老师帮助。自学课本，独立思考，强化记忆，并给与评价。在已有的知识背景下让学生主动构建新的知识体系，然后回答老师提出的问题。归纳整理出本课的重要知识点，在此过程中全面掌握光合作用的全过程，注重反应式。对照板
15、书适时巩固，对较难理解的寻求老师帮助。根据问题，认真读图并积极思考，回答问题。学生根据课外作业积极回答。积极思考并参与讨论。 给学直观生动态的反应过程。引起学生积极思考并认真阅读教材。规范学生的语言表述。引起学生积极思考并认真阅读教材，培养学生自学、识图能力【答案】答案：答案 DIC时，出现一种由于微血管病变引起的溶血性贫血，红细胞因受微血管内纤维蛋白丝切割、挤压而引起碎裂，外周血中出现各种裂体细胞。裂体细胞出现为溶血的表现，因溶血而导性贫血。规范学生的语言表述。21有关DIC的实验室检查，下列哪种说法是错误的？D支付融资租入固定资产的租赁费作为筹资活动现金流出D纤溶酶分解纤维蛋白多聚体作用减
16、弱C.对项目的经济效益进行评价D. 领导是否支持引起学生积极思考可能方案12314、下面不属于原型法特点的是（ ）(1)根据资料(1)至(4)，逐项说明甲公司的会计处理是否正确，并说明理由。对于不正确的会计处理，编制更正的会计分录。检查上一节课的课后作业，转入下内容实现顺利过渡设疑引导学生积极思考，主动参与讨论。规范学生的语言表述。课堂小结这一节课学习了：1、光合作用的过程，包括光反应和暗反应两个阶段；2、光合作用原理的应用。对学过的知识作简单回顾和总结。6教学反思遵照上述教学设计，我实施了这节内容的教学活动，时间充沛，学生有思考的空间并取得了成功。主要表现为：课堂气氛活跃，学生的自主探究和合
17、作探究都很深入，学生之间的互动评价学习得到充分的发展，学生真正成为了学习的主体，培养和提高了学生的学习能力，但在教学的实施过程中也发现了存在的问题和一些应该注意的地方，如果能够做好这些，课堂教学的效果会有进一步的提高。1、指导思想明确强调学生的自主学习，充分发挥学生的主体作用。教师的主要任务就是帮助学生完成从对知识的初步理解深化到综合理解和应用上，把知识转化为能力，真正地发挥主导作用，这样就保证了把课堂还给学生的新课程理念。2、教学设计特色体现了新课程理念，充分体现了自主探究和合作学习方式，学生由被动学习变为主动学习，真正转变了学生的学习方式，以探究性学习为主体来获取知识，强调了学习过程和方法
18、的培养，光合作用的探究历程通过分组学习和讨论交流，引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、分析和解决问题的能力，以及交流和合作的能力。改变了以往以教师讲授为主的教学方式，这是本节的显著特色。3、课前准备充分使用自主探究和合作探究的教学模式完成基础学案和板书提升落实知识体系，有利于课堂活动的连续性和递进性。例题贴近生活，提高了学生学习的兴趣。4、教学效果评价光合作用的探究历程这一部分，让学生分组分配好任务，每一组负责一个科学家的发现过程及分析，先自学并查找有关资料，再小组讨论归纳，课堂用来展示归纳并解答疑难问题。学生模拟了当时科学家的发现过程，兴趣浓厚，把
19、自己置身于科学家的研究过程中，体会了科学家探索科学的方法，其他同学通过提问方式加深了对实验的理解和分析，培养了学生的科学精神和科学态度，提高了学生的兴趣，取得了好的教学效果。光合作用的过程这部分相对比较难懂，学生学起来感到困难，先让学生自学，对这一部分有个大概的了解，再通过完成光反应和暗反应的比较，更进一步理解光反应和暗反应，再通过疑难解答掌握光反应和暗反应的关系，最后通过多媒体教学手段再现光合作用的整个过程，使课堂容量加大，教学进度加快，课堂效率提高，加深了学生的理解和体会。让微观的生命过程直观化，有得于学生对光反应和暗反应的理解，这样的教学充分体现了以学生主体，学生自主学习为主，教师只是起
20、到组织和引领的作用，这样提高了学生的学习兴趣，提高了教学效果，又培养了学生多种能力，激发了学生主动学习的兴趣。最后由学生畅所欲言，说说由光合作用过程联想到了什么，学生发挥联想、畅所欲言，培养学生的情感态度与价值观及科学的动态观，发挥学生的联想能力。学生的学习兴趣再次激起，充分培养了学生的语言表达能力。5、需改进的地方（1）思想观念转变不彻底，不能完全以学生为主体，教师为主导，导致教师讲的过多；（2）由于担心教学任务的完成，忽视了学生的情感体验； （3）导学案与板书重复；（4）精选例题少，用课外练习来补，占用学生自主学习的时间；（5）另外本节分2课时讲，总觉得知识体系不完整，不大连续。总之，新课程改革的实施需要我不断更新教育理念，转变教学方法，不断加强新课程理论的学习，力争把时间多给学生一点，引导学生探究，组织好学生讨论，使课堂充满生机和活力。
