2019-2020年高中生物 第四节能量之源 光合作用教案1 新人教版必修1

2019-2020年高中生物第四节能量之源光合作用教案1 新人教版必修1光合作用与当今世界面临的粮食问题、环境问题等关系十分密切；光合作用总的反应方程式的确立历经了科学家们293年的艰辛探索，渗透着科学思维和科学方法；光合作用整个生理过程复杂而抽象，它包含发生在叶绿体中的一系列的化学反应，蕴含着物质转变、能量转化，涉及到较复杂的概念、原理、规律。

因此，一般的教学媒体、方法，难以使绝大部分学生准确、全面、高效地掌握知识、发展能力和培养情感，我们借助CAI、优化教学过程（含教学目的、教学内容、教学方法及教学模式等要素的优化组合），充分激活学生较高层次的思维，引导学生主动地学、合作地学，以提高学生的生物科学素质。

一、确定教学目标1、教学目标知识目标： 1. 了解光合作用的结构和物质基础；2. 理解光合作用的反应方程式、概念、过程、意义；3. 掌握光合作用的过程、图解和实质及在实际中的应用。

智能目标： 1. 自学研究史，了解科学家的科学思维和科学方法；2. 通过试验（含设计）及相关科学方法的学习，培养初步的研究能力和运用相关学科知识解决生物学问题的能力；3. 运用原理分析影响光合作用的因素，加强理论联系实际的能力思想教育目标： 1. 通过研究史的学习及实验设计与实施，培养科学态度及创新、合作等科学精神；2. 借助光合作用的物质和结构及动态变化全过程的分析，认识普遍联系、运动变化、内因与外因等辨证唯物主义观点和结构与功能相统一的观点；3. 借助光合作用意义分析，渗透生物学进化观点、生态学观点、生命科学价值观等的教育。

2、教学重点（1）理解光合作用的反应式和概念（2）掌握光合作用连续的全过程图解和实质、构建植物代谢知识结构体系（3）掌握生命科学研究的一些基本方法，着力培养初步的研究和创造能力（4）分析光合作用的意义和影响因素，深刻理解生命科学的价值3、教学难点（1）科学实验方法的教育（2）完整知识结构的构造（2）光合作用在生产实际中的应用4、教学方法学生自主型与师生共同探究型相结合（含自学、实验、谈话、讨论、讲授等）5、教学手段：（1）CAI：①臭氧层是怎样形成的？怎样减缓温室效应？②设计实验，证明进行光合作用的场所是叶绿体③设计实验，探索叶绿体中色素接受何种波长的光④动画演示光反应过程、暗反应过程设计实验，证明光合作用过程中产生了氧设计实验，证明光合作用过程中产生的氧来自于水设计实验，光合作用过程中需要原料二氧化碳设计实验，探索光合作用过程中碳的循环途径⑤光合作用在世纪之交的研究动向（2）分组实验：色素的提取和分离6、课型：新授课7、课时：2课时二、教学方案与教学策略设计依据教学设计的实施模式（见下图），在明确了教学目标的前提下，设计光合作用一课的教学方案。

1、教学内容设计在注重学科知识完备性、整体性、动态性、多维性、开放性的前提下，将其分成：（1）进行光合作用的结构和物质基础（叶绿体和叶绿体色素）；（2）光合作用具体过程及其连续性；（3）光合作用的实质和意义；（4）与生产实际的联系，引入研究史，探索性实验设计。

重构教学内容，进一步体现系统性、层次性、生命性、逻辑性。

2、教学媒体的设计光合作用一课教学媒体选择计算机，设计一套人机交互型的CAI 课件，力求直观、动态地描述微观世界中的生化反应，辅助学生完成“模拟实验”，且每个知识点和能力目标落实的途径（形成性测试等）均在桌面有一个按钮，学生可以实时与计算机互换信息，使学生主动参与性增强、兴趣提高。

3、教学方法的设计①“探索性实验”采用发现式教学法提出问题—→引导探究、提出假设—→分析、论证、检验—→总结并迁移②“光合作用具体过程”采用自学与讨论相结合的教学法自学—→观看CAI 动画演示—→伴CAI 讨论—→学生总结③“光反应和暗反应的区别和联系”采用CAI 个别化教学法4、认知模式设计实验/观察（叶绿体、叶绿体色素）—→CAI 演示光合作用过程—→理论（概念）—→实践（在生产实际中的应用）宏观（叶）—→微观（叶绿体、光合作用）—→宏观（应用）5、智能培训设计分析温室效应，臭氧层的形成，引导学生关注社会；动手实验，叶绿体色素的提取和分离；提出问题；设计实验、预测结果、分析归纳……，综合培养了观察、实验、思维等能力。

在此基础上，设计课堂教学结构，完成教学流程图的设计。

三、教学流程图的设计*四、教学后记1、“光合作用”教学设计体现了生物是一门以实验为基础的自然科学，强化“提出目标—→提供可供选择的实验材料—→学生设计实验—→实验结果分析—→结论”的训练：培养学生善于发现问题，并选择合适的方法解决问题的技巧；注重相关学科间的知识联系；亲自体验科学思维方式、态度；提高了学生的研究能力、创新能力。

2、教学设计中“学生自学—→学生观察CAI演示的光合作用过程—→伴CAI学生分步讨论具体过程—→伴CAI、学生对比光、暗反应的区别与联系—→总结”，学生在认知过程中辅之以CAI宏观地再现叶绿体的亚显微结构，动静结合地描述全过程，学生对知识掌握准确、记忆清晰、理解深刻、分析透彻。

3、整个教学过程实现了五个转变：教师角色的转变：讲授者—→指导者学生地位的转变：被动的接受者—→主动参与的学习主体媒体作用的转变：演示工具—→学生的认知工具教学过程的转变：设疑、分析、讲授—→学生发现、探索、构建知识、培养能力教学模式的转变：教师讲授式—→自主型与探究型的结合这五大转变努力让学生参与概念和原理的建立过程、生物知识结构的构建过程及生物问题的解决过程，充分体现了过程性、主体性、发展性的教学思想。

2019-2020年高中生物第四节能量之源光合作用教案2 新人教版必修讨论：①臭氧层是如何形成的②如何减缓温室效应总结光合作用总反应式及实质学生活动1教学目的: 1.理解光合作用的概念2、理解叶绿体的有关结构特点及其中色素种类及作用3、综合分析光合作用的过程、实质和生理意义教学重点和教学难点:光反应和暗反应的过程课时安排：3课时教具准备：光合作用的过程示意图教学过程：[第一课时]复习: 1.矿质元素以什么状态存在和被根吸收?2.根吸收矿质元素的过程分哪两步?与呼吸作用有何关系?绿色植物的生活，除了根从土壤中吸收水分和矿质元素外，还需要有机物，如葡萄糖等，那么，有机物从哪昊来呢？归根到底是绿色植物通过光合作用制造的。

(一)光合作用的场所──叶绿体1.叶绿体的结构特点①含各种与光合作用有关的酶(用挂图复习) ②含各种色素2.叶绿体的色素种类和作用胡萝卜素（橙黄色）类胡萝卜素吸收蓝紫光（1/5）叶黄素（黄色）叶绿体色素叶绿素a（蓝绿色）（吸收可见的太阳光）叶绿素吸收红光（4/5）叶绿素b（黄绿色）和蓝紫光问：叶子颜色是绿色的原因(2)各种色素的作用:吸收可见光,用于光合作用.(简要讲解太阳光谱和吸收光谱的知识，思考：以物理知识分析叶绿体色素颜色与所吸收的光的关系)叶绿素:主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素:主要吸收蓝紫光思考：将绿色植物放在什么光下（用玻璃罩）光合作用效率最高？无色全光> 蓝紫光> 红光> 其它颜色的光> 绿色光> 无光（黑色罩）(二)光合作用的过程总反应式：我们回忆初中光合作用的反应式，指出光合作用的产物：有机物主要是指葡萄糖，由此，写出反应式如下：6CO2＋12H2O*──光叶绿体─→C6H12O6＋6O*2＋6H2O（配平）将反应式配平如上，需特别注意以下几点：A反应条件：有光能和叶绿体（只有叶绿体作为完整的细胞器存在，才能完成光合作用，而不只是“叶绿素”）B式中的O* ，是指O18，即O16的同位素，我们在研究光合作用时给植物O18的水，是为了做标记，看水中的氧最后成为什么化合物的成分，在自然情况下，植物吸收的水当然是O16的水了；由此看出，光合作用释放的氧气，来自反应物中的水；另外也推出，反应前后都有水，简介Hill反应。

C总而言之，二氧化碳成为葡萄糖的组分，葡萄糖中的H则来自水——这叫做二氧化碳被H还原。

本节课我们主要学习的就是上述2个问题，叶绿体色素种类和功能、光合作用总反应式。

下面我们讲解实验四（详见自编实验指导）[第二课时]复习：光合色素种类、光合作用反应式光合作用的反应过程十分复杂。

反应过程：复杂，有几十步，但总的说来可分为光反应和暗反应两个阶段光反应：条件：光，多种酶和光合色素（在叶绿体基粒片层结构的薄膜上进行）①2H2O 光、叶绿素4[H]＋O2 +4e，叫水的光解(1)物质变化即：氧气以分子状态被释放（是副产品），来自于水，[H]具有强的还原性②ADP＋Pi＋光能量酶、叶绿素ATP即：光能被叶绿素分子捕捉、传递，最后转变为化学能(2)能量变化: 光能──→活跃的化学能(贮于A TP中)II、暗反应：条件是不需要光（有光也可以），需多种酶，在叶绿体基质中进行。

总的来说是CO2被还原（CO2不活泼，所以先固定，后还原）(1)物质变化: C5＋CO2───→2C3────→C6H12O6＋H2O上述过程分连续的两阶段：CO2的固定和CO2的还原（需光反应阶段产生的H和ATP供能）注解：C5是二磷酸核酮糖，C3是磷酸甘油酸(2)能量变化:活跃的化学能─→稳定的化学能(贮于A TP中)，发生于第二步说明：A 碳C的转移途径是：CO2 C3 C6（葡萄糖）（解释）B二氧化碳由C5来固定（解释）C碳5的再生D经过6次循环，才能形成一个葡萄糖3.光反应和暗反应的联系光反应是暗反应的基础,光反应为暗反应提供[H]和ATP,因此,尽管暗反应不需要光,暗反应也不能在晚上(或无光条件下)单独进行；但是，在实验情况下，暗反应毕竟晚于光反应，所以给实验植物断光后，植物仍然可以在短时间内进行暗反应。

（举例题说明） CA上图是利用绿色植物研究光合作用的一个实验结果，时间T之前有光而无二氧化碳，时间T之后停止光照而给植物二氧化碳，纵坐标是有机物的合成量，请分析曲线A-B-C-D的各段变化。

（分析略）4.解释下列几个问题(1)光合作用的反应物有哪些?各参加哪一步反应?水──光反应；二氧化碳───暗反应(2)光合作用的产物有哪些?各生成于哪一个反应过程?葡萄糖──暗反应；氧气──光反应；水——暗反应(3)生成物中各种元素的来源如何?葡萄糖中的C、O来源于二氧化碳，H来源于水;生成的氧气的氧来源于水(4)光反应和暗反应能否独立进行?否，因为暗反应要光反应提供[H]和ATP(三)光合作用的反应总式6CO2＋12H2O 叶绿光体C6H12O6＋6O2＋12H2O写这反应式时注意以下几点(1)光合作用有水分解,也有水生成,反应式中不能抵消(2)“─→”不能写成“＝”(3) O*是一种标记方法,不要漏写（四）光合作用的实质：把无机物（CO2和H2O）转变为有机物，把光能转变为化学能，并储存在有机物中。