《光合作用的探究历程和光合作用的过程》教学设计Word下载.docx
- 文档编号:4430360
- 上传时间:2023-05-03
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:19.91KB
《光合作用的探究历程和光合作用的过程》教学设计Word下载.docx
《《光合作用的探究历程和光合作用的过程》教学设计Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《光合作用的探究历程和光合作用的过程》教学设计Word下载.docx(11页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
【教学难点】
光反应阶段和暗反应阶段的过程。
(1)指导学生观察、思考,通过资料分析、模型建构突破光合作用过程的难点。
(2)通过列表比较光反应阶段和暗反应阶段的过程,启发学生总结两者在物质和能量方面的联系。
【教学用具】
多媒体设备。
【学习用具】
学案。
【教学设计思路】
以光合作用探究历程的经典实验作为探究的载体,以真实的问题情境和资料作为探究的背景,以建构模型为手段,以真正理解探究过程和实验设计策略并学以致用为中心目标,采用以“问题”激活思维,自主、探究和合作学习的教学模式,在教学过程中贯穿从“过去”到“现在”再到“未来”,从“课外”到“课堂”再到“课外”的开放式教学思想。
教学活动设计按下图所示流程展开:
从“问题”开始,是考虑到“问题”有利于激活学生的思维,调动学生自主探究的积极性。
同时在发现、分析、解决问题的过程中,容易建立教学互动;
也有利于学生发展观察、思考、分析、概括与总结等方面的能力。
【教学方法】
自主、探究、合作、讨论、交流,比较分析,小结表达。
【教学过程】
1.光合作用的探究历程
设置情境导入主题:
多媒体展示绿色植物风景资料。
师:
绿色植物的正常生长离不开光合作用,我们回顾一下初中所学的光合作用的概念。
在此基础上,教师进一步提问引起学生深层思考:
人类是怎样认识光合作用原理的?
教师板书:
光合作用的探究历程和光合作用的过程。
呈现史料―
多媒体呈现史料一:
18世纪中期,人们通过实验得出了“建造植物体的原料是水分”的结论。
但植物生长与空气是否有关呢?
多媒体呈现史料二:
1771年英国科学家普利斯特里的实验。
史料分析―
依据科学家经过大量的艰辛的实验所观察到的实验现象,同学们能得出什么结论?
讨论后得出结论:
绿色植物可以更新空气。
学生把得出的结论同科学家的结论相比较。
提出问题―
为什么有人认为植物跟动物一样也能使空气变污浊?
学生思考、讨论后认为:
普利斯特里的实验不足之处是没有发现光在植物更新空气中的作用。
多媒体呈现史料三:
1779年荷兰科学家英格豪斯的实验。
依据英格豪斯的实验,你能得出什么结论?
学生讨论后得出结论:
植物只有在阳光照射下才能更新空气,植物只有绿叶才能更新污浊的空气。
回忆学过的化学知识,空气的组成成分主要有哪些?
学生讨论后得出:
主要有氮气、氧气等。
多媒体呈现史料四:
1785年,科学家明确了:
绿叶在光下放出的气体是氧气,吸收的是二氧化碳。
多媒体呈现史料五:
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。
多媒体呈现史料六:
1864年德国植物学家萨克斯的实验。
科学家萨克斯的实验证明了什么?
该实验设计的巧妙之处在哪里?
光合作用产生了淀粉。
学生把得出的结论同科学家研究的结论相比较。
多媒体呈现史料七:
1880年德国科学家恩格尔曼的实验。
恩格尔曼实验的结论是什么?
氧气是叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
学生把得出的结论同科学家的结论相比较。
讨论:
恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处?
实验材料选择水绵和好氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察,用好氧细菌可确定释放氧气多的部位;
没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰;
用极细的光束照射,叶绿体上可分为光照多和光照少的部位,相当于一组对比实验;
临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果,等等。
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到底是来自二氧化碳还是水?
多媒体呈现史料八:
1941年美国科学家鲁宾和卡门的实验。
这一实验可以得出什么结论?
光合作用释放的氧来自水。
学生把得出的结论同科学家研究的结论进行比较。
多媒体呈现史料九:
20世纪40年代美国科学家卡尔文的实验。
鲁宾、卡门和卡尔文的实验方法有什么巧妙之处?
运用了同位素标记法。
卡尔文的实验说明了什么问题?
光合作用产物中的碳来自参加反应的CO2。
知识点小结:
小结光合作用的探究历程。
思考与讨论:
分析了光合作用的探究历程,你有何感悟?
学生讨论后得出科学探究的一般过程:
提出问题→作出假设→设计实验→结果分析→得出结论→表达与交流。
2.光合作用的过程
过渡―
光合作用是一个非常复杂的生物化学反应过程。
接下来我们就沿着科学家的实验思路来初步了解光合作用的过程。
学生上台写出光合作用化学反应式。
学生阅读课本:
光合作用的过程。
资料分析―
多媒体呈现资料1、资料2:
【资料1】英国剑桥大学的希尔将叶绿体从植物中分离出来,加到具有氢受体(可以结合H+的物质)的水溶液中,在无二氧化碳的条件下给予光照,发现叶绿体中有O2放出。
【资料2】美国科学家阿尔农用离体的叶绿体做实验,同样无二氧化碳,在给叶绿体照光时发现,当向反应体系中供给ADP、Pi和NADP+(辅酶Ⅱ)时,会有ATP和NADPH(还原型辅酶Ⅱ)产生。
(注:
NADP+与H+和电子结合生成NADPH,简写为“[H]”)
(1)资料1和资料2实验过程的共同点是:
都给予了和条件。
(2)资料1说明氧气的释放与
无关。
(3)资料2结果说明能可以转变为能储存在直接能源物质ATP中,可以作为氢受体。
(4)写出资料1和资料2实验中所包含的主要化学反应式:
学生小组讨论、得出结论。
分析总结―
因为需要光照,所以我们把这一阶段叫作光反应阶段。
根据上一节所学的知识,我们分析:
叶绿体中靠什么物质吸收光?
色素又分布在哪里?
由此推测光反应的场所在哪里?
学生小组讨论、得出结论,并上台完善光反应黑板画,归纳光反应过程。
光反应的产物ATP和[H]有什么用途呢?
接下来请同学们看资料3(多媒体呈现资料3):
【资料3】阿尔农继续用离体叶绿体做实验,在黑暗条件下,只要供给CO2、ATP和NADPH,叶绿体就能将CO2转变为糖类,同时ATP和NADPH含量急剧下降。
资料3实验说明:
ATP和NADPH被用于将CO2转变为的过程。
因为光合作用第二阶段中的化学反应有没有光都可以进行,所以我们把这个阶段叫作暗反应阶段。
暗反应的场所在哪里?
CO2是如何转变为糖类的呢?
请继续分析资料4和资料5(多媒体呈现资料4和资料5):
【资料4】卡尔文用小球藻做实验材料,研究了该藻类植物在光合作用时CO2转化为糖类的路线。
卡尔文将带有14C标记的CO2通入盛有小球藻的玻璃器皿中,给予充足的光照,每隔一定时间取样,并立即杀死小球藻。
用甲醇将标记化合物提取出来,再通过一定的方法分离光合产物。
根据被14C标记的化合物出现时间的先后,推测生化过程。
(1)该实验采用的主要方法是
;
(2)实验过程中需要控制的自变量是;
A.光照B.时间C.14CO2
(3)“立即”杀死小球藻的目的是使停止。
【资料5】卡尔文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)。
讨论:
(1)光照30s,检测到了多种带标记的化合物,说明反应时间太,
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,说明应该是暗反应中第一个出现的产物。
(2)在5秒钟光照后,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),可见CO2转变成糖类的途径是:
由此可见,CO2是先转变成C3,再由C3转变成C5和C6。
光反应生成的ATP和[H]是用于CO2转变成C3的过程,还是用于C3转变成C5和C6的过程呢?
我们来看资料6(多媒体呈现资料6):
【资料6】卡尔文及其同事通过改变实验条件,发现C5化合物呈规律性变化:
当停止CO2供应时,C3的浓度快速降低,C5的浓度快速升高;
停止光照时,C3的浓度快速升高,C5的浓度快速降低。
提示:
C5的浓度快速升高的直接原因:
生成量激增或者消耗量骤减。
C5的浓度快速降低的直接原因:
生成量骤减或者消耗量激增。
(1)当停止CO2供应时,发现C5的浓度快速升高。
推测:
参与了CO2转变成C3的过程。
(2)停止光照时,C3的浓度快速升高,C5的浓度快速降低,分析可能是C3转变成C5的过程减慢。
光反应的产物ATP和[H]只用于转变成的过程。
知识点小结―
细胞内的化学反应一般都需要谁来催化?
C5在CO2转变为糖类的过程里有什么特点?
学生小组讨论、得出结论,并上台完善暗反应黑板画,归纳暗反应过程。
模型构建―
综合上述六组资料,现在请同学们在学案上构建光合作用过程的模型。
本课小结―
教师引导学生对光反应和暗反应过程进行比较、总结。
通过光合作用过程的探究,我们发现,光合作用过程实质上是发生了两个转变:
一个是物质的转变,将无机物转变成有机物;
一个是能量的转换,将光能转换成有机物中稳定的化学能。
光合作用是发生在叶绿体中的复杂的生理过程,是自然界最基本的物质代谢和能量代谢。
设计意图:
此过程在于梳理知识,让学生在头脑中留下清晰的概念图。
结束语―
光合作用的过程非常复杂,现在科学家仍然在进行进一步的探索。
如何将此原理应用于解决我们所面临的各种难题?
对此,你有何灵感和创新?
同学们,只要坚持不懈,老师相信你们当中也一定会出现像卡尔文一样伟大的科学家!
今天的课就到这里。
谢谢同学们的积极参与!
下课!
【板书设计】
光合作用的探究历程和光合作用的过程
一、光合作用的探究历程
二、光合作用的过程
【教学反思】
上好一堂课,说易也易,说难也难。
难在师生要在新的课程理念指导下进行教和学;
难在达成知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体的教学目标;
难在把握好教学内容的时代性、基础性和选择性的有机统一;
难在引发和保持学生的学习兴趣和探索精神。
本节课的教学,教师应引导学生形成共识:
世界是物质的运动和运动着的物质,这是唯物主义的基本观点。
细胞这一生命的基本单位,演绎着或简约、或繁复的生命之歌。
生命系统由宏观到微观,细胞是基本的生命系统,系统都有它自身的调控规律,这既是运动的观点,也是辩证的观点。
本课的设计,我采取“问题驱动学习”的教学策略,期望将传统的教学过程转变为“提出问题―解决问题―发现问题”的教学模式。
学会自主探究,养成自主评价的习惯,是自主学习的重要特征。
本课,我设计有小组讨论、学生互评,引导学生进行简约、精练的小结,期望促成学生养成善于总结的习惯。
本课一个重要教学期望是:
通过采取自主、探究、合作式的学习方式,铸就师生平等、民主和谐、相互尊重、善于合作、乐于交流、成果共享的学习文化。
教学是一门艺术,艺术永无止境。
我愿继续在教学一线实践中时常反思,在反思中不断奋力前行!
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光合作用的探究历程和光合作用的过程 光合作用 探究 历程 过程 教学 设计