《光合作用的原理和應用》教學設計

　　(羅定市廷鍇紀念中學，廣東羅定527200)
　　
　　一、教材分析
　　
　　本節內容在義務教育課程標準的基礎上，簡述了普利斯特利的著名實驗，介紹了英格豪斯等科學家歷年來關于光合作用原理的主要研究成果。這有利于培養學生的科學精神、科學態度和科學的研究方法，有利于為講授光合作用原理做好鋪墊。
　　
　　二、教學對象
　　
　　學生在初中階段曾做過觀察葉片結構實驗和綠葉在光下制造有機物的實驗，觀察了光合作用放氧的演示實驗等。這些知識、經驗和技能是學好本節內容的重要基礎，在教學中不要忽視學生已有的知識經驗。
　　
　　三、三維目標
　　
　　
　　1．通過光合作用發現史的學習，使學生掌握科學的實驗方法，培養科學態度和養成良好的生物素養。
　　2．理解光合作用的過程，并嘗試探究影響光合作用強度的環境因素。
　　3．說出光合作用在農業上的應用，通過表達與交流。使學生認識生物科學的價值，同時提高生物興趣。
　　
　　四、教學重點
　　
　　1．光合作用的發現及研究史。
　　2．光合作用的光反應與暗反應過程及相互關系。
　　3．影響光合作用的因素。
　　
　　五、教學難點
　　
　　1．光反應與暗反應過程
　　2．探究影響光合作用強度的環境因素
　　
　　六、教學策略
　　
　　首先，讓學生了解光合作用研究歷史，沿科學家的發現思路作一次思想的探究，通過討論、歸納、總結得出光合作用的探究歷程。接著，在學習光合作用的具體過程時用圖解方法逐步講解各反應過程。注重光反應和暗反應的聯系與區別，特別是物質和能量的變化的過程、發生的部位和條件。讓學生明確在這兩個過程中每一個物質變化的來龍去脈和相應的能量轉化過程。以便從整體認識、理解和掌握光合作用整體過程。最后，引導學生根據光合作用整體過程探討影響光合作用強度的因素，從影響因素中得出提高農作物光合作用強度的措施。
　　七、教具準備
　　
　　多媒體課件(PowerPoint、Flash)、隨堂練習
　　
　　八、教學過程
　　
　　(一)情景創設
　　教師：通過上一節課程學習，我們知道葉綠體內含有色素，具體包括哪幾種?主要功能是什么?
　　學生：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b，主要是吸收光能。
　　教師：初中我們就知道綠色植物通過葉綠體，吸收并利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。人們得出這一認識是眾多科學家經過漫長的探索歸納總結獲得的。下面我們沿著科學家們發現光合作用歷程來了解光合作用過程，同時學習他們的科學研究方法。
　　(二)光合作用的探究歷程
　　教師：這部分內容我們以小組合作形式進行，請大家結合教材P101-102的內容快速閱讀，然后分組討論表格的內容。(提示看大屏幕)
　　思考與討論：(個別提問)
　　1．從光合作用的探究歷程中，說出光合作用的場所、原料、產物和條件是什么?
　　學生：場所：葉綠體；原料：二氧化碳、水；產物：氧氣、糖類；條件：光、酶。
　　
　　教師：那么光合作用的具體過程是如何的呢?根據光合作用過程中是否需要光可以分為兩個階段：光反應階段和暗反應階段。
　　1．光反應階段
　　4．使用動畫展示光合作用的全過程，根據光合作用的整體過程思考與討論一下問題(先提問學生，后教師糾正)。
　　(1)光合作用過程中突然中斷光照，C與C含量會發生什么變化?
　　
　　教師：如果二氧化碳的濃度不變，突然停光照，此時，二氧化碳的固定照常進行，C，還原受阻，那么C含量將下降，C含量將上升。
　　(2)光合作用過程中突然中斷CO時，C與C含量又會發生什么變化？
　　教師：如果在光照條件不變的情況下，突然降低CO濃度，此時，CO固定受阻，而C則照常還原，那么，C的含量就會上升，C的含量就會下降。
　　(四)光合作用強度
　　1．定義：植物在單位時間內通過光合作用制造出糖類的數量。2．根據光合作用所需的條件、物質等探討影響光合作用強度的因素。教師引導學生積極討論，并對討論的結果進行評價與糾正。通過歸納總結得出影響光合作用強度的因素有：光(光照的強弱、光的本質)、二氧化碳、水、溫度、礦質元素等。
　　(1)光照作為動力對光合作用的進行有著重要的影響。光照強度、光照時間延長可以促進光反應的進行，使光反應產生更多的氧氣、[H]和ATP。[H]和ATP的增多又可以促進暗反應的進行，產生更多的有機物。光照強度減弱、光照時間縮短也會限制光合作用的進行。除此之外，光的本質也會影響到光合作用的進行。
　　(2)二氧化碳作為光合作用的原料之一，其濃度增加可以促進暗反應中二氧化碳的固定，從而產生更多的三碳化合物，促進還原過程的進行，產生更多的有機物。二氧化碳濃度降低同樣也可以限制光合作用的進行。
　　(3)溫度通過影響酶的催化效率來影響光合作用。光合作用過程需要大量的酶進行催化，溫度的適當提高可以大幅度地提高酶的催化效率，從而提高光合作用的強度。
　　(4)水也是光合作用的原料之一，缺乏時可以使光合作用的強度下降。同時，水分的減少可以使葉片的氣孔關閉，影響二氧化碳的進入，從而降低光合作用的強度。
　　(5)礦質元素也可以直接或間接影響光合作用的進行。鎂是葉綠素的重要組成成分，磷是ATP的重要組成成分。
　　(五)光合作用原理的應用
　　要求學生根據影響光合作用強度因素，思考與討論，提出在農業生產時如何提高光合作用的產量。先由學生作答，教師再作點評，最后歸納總結得出結論：
　　1．適當提高光照強度，延長光照時間；2．適當提高CO濃度；3．適當提高溫度；4．適當增加植物體內的含水量；5．適當增加礦質元素的含量
　　(六)評價反饋
　　給學生一定的時間，讓學生完成書本的課后練習。然后個別提問，解決學生存在問題，檢查教學效果。
　　(七)課堂小結
　　光合作用的過程和影響光合作用的因素。
　　(八)作業布置
　　探究實驗：從影響光合作用的因素中選擇其中一種因素，通過實驗探究它對光合作用強度的影響。通過小組討論，設計實驗方案，力求探索出提高農作物光合作用強度的有效而實用的措施。
　　
　　九、教學反思
　　
　　課堂教學中教師應該創設相關的問題，引發學生思考，并給予充足的時間進行探究。同時結合知識點做一些配套練習，進行鞏固與拓展，培養學生探究精神，體現學生是學習的主體的理念。
　　(責任編輯：張華