【設計思路】筆者多次參加學習兄弟學校的《能量之源——光與光合作用》的公開課,由于此節內容較多,在教材中地位又很重要,因此我們都普遍覺得在課標的要求下,很難在規定的時間內完成教學任務,因此很難達到課標要求的情感態度價值觀目標——利用光合作用的探索歷程對學生進行科學史教育和科學教育。因此本人將“光合作用的探索歷程”這一部分內容交給學生,讓他們帶著問題去小組討論,互相交流,既發揮了學生的主體性,又大大提高了課堂效率。
在光合作用過程的教學中,由于內容較抽象,因此可借助于多媒體課件演示全過程,化抽象為直觀,引導學生主動探索,合作學習,提高學生的生物科學的素養。
【教學目標】
1.知識目標
說明光合作用以及對它的認識過程。
2.能力目標
在教學中,培養學生自主性學習、合作學習的能力,培養學生語言表達能力。
3.情感太度價值觀
在“光合作用探索歷程”的學習中讓學生領悟在科學研究時需具有勇于探索、鍥而不舍、不斷創新和合作的精神;在“光合作用的過程”學習中,借助光合作用的全過程分析,培養學生認識普遍聯系、運動變化、內因與外因等辯證唯物主義的能力。
【教學方法】教師提問、談話與在教師的引導下,學生分小組交流,自主探究相結合。
【教學手段】利用圖片展示科學史的探索歷程,利用動畫展示光合作用的過程。
【教學重點】
1.光合作用的探索歷程;
2.光合作用的過程、光反應與暗反應的區別聯系。
【教學難點】光合作用的過程、光反應與暗反應的區別聯系
【教學過程】
一、復習鞏固
師:上一節課我們學習了捕獲光能的色素以及捕獲光能的結構——葉綠體,其功能是什么?
生:葉綠體是光合作用的場所。
二、導入新課
師:我們在初中時已經簡單學習過光合作用,請大家討論你們對光合作用有哪些了解?我們在學習細胞器時書上關于葉綠體功能的描述是什么?
生:光合作用要水和二氧化碳,要光照……
生:葉綠體是“養料制造車間”和“能量轉換站”。
師:為什么說葉綠體是“養料制造車間”和“能量轉換站”?為解決這個問題科學家經歷了漫長的探索歷程,現在就讓我們追尋這個過程,來領悟他們這些偉人的科學精神。
教學意圖:用問題引起學生的學習興趣。
三、教師講述及學生討論
師:普利斯特利實驗結論是什么?為什么有人重復他的實驗卻得到相反地結果?
生:他的實驗結論是植物可以更新空氣。有些人得到相反地結論是由于在沒有光的條件下做的次實驗。
師:英格豪斯實驗結論是什么?與前人相比有何改進?
生:他的實驗結論是植物更新空氣時離不開光。
生:他的實驗優點是做了對照實驗和重復實驗,增加了實驗的說服力。
師:科學家明確了光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣需要什么科學知識支持?
生:拉瓦錫通過研究發現空氣的成分。
師:梅耶認為光合作用光能轉化為化學能的理論依據是什么?
生:依據是能量守恒定律。
師:那么化學能究竟儲存在什么物質中了?由誰來研究的?他的實驗有什么優點?
生:通過薩克斯將葉片先饑餓處理,防止原有淀粉對實驗結果的干擾,然后將葉片一半曝光一半遮光形成一對照的實驗,說明光合作用產物除了氧氣還有淀粉。
師:前人已經知道了光合作用的產物,魯賓和卡門接下來就要著手研究一些原子的轉移問題,他們用的是什么科學方法?說明什么?
生:用同位素標記法得知光合作用釋放的氧氣全部來自于參與反應的水。
師:那么光合作用產生的有機物(如淀粉)中的碳是不是來自于二氧化碳呢?有誰來完成的?
生:卡爾文通過同位素標記法得出結論:光合作用中產生的有機物中的碳來自反應物中的二氧化碳。
師:從光合作用的探索歷程我們發現,科學的發現是需科學家艱辛的探索,同時自然科學是一個緊密聯系的整體。(總結)
師:我們了解了光合作用探索歷程后接下來我們來學習光合作用具體過程。(引入下一教學目標)
教學意圖:1.讓學生領悟在科學研究時需具有勇于探索、鍥而不舍、不斷創新和合作的精神;2.培養學生自主性學習、合作學習的能力,培養學生語言表達能力。
師:光合作用的原料、產物、場所、條件是什么?你能用一個反應式概括嗎?
生:光合作用原料是二氧化碳和水,產物是糖類等有機物和氧氣,場所是葉綠體,需要光、色素和酶等。反應式概括是:
師:光合作用根據有無光的參與分為兩個過程:光反應和暗反應。
光反應:具體部位、條件、物質變化、能量變化;
暗反應:具體部位、條件、物質變化、能量變化。
(學生結合圖5-15閱讀課本后,學生代表討論回答)
四、學生板書
光反應和暗反應的比較:
教學意圖:通過完成表格鞏固新知識也培養學生對比分析問題的能力。
五、總結
通過這節課大家的積極配合學習,我們追尋了科學家探索光合作用的歷程,從中領悟到科學探索的艱辛,在以后你的學習中我們要具有鍥而不舍的精神。我們學習了光合作用的過程,對比分析了光反應和暗反應,也是我們這個課時的重難點知識,通過大家的表現發現大家掌握的非常好,同時希望同學們能及時的課后鞏固。
教學意圖:肯定學生在課堂上的表現,給學生學習的興趣。
【板書設計】
第四節 能量之源——光與光合作用(第二課時)
一、光合作用的探索歷程
二、光合作用的過程
1.光合作用的概念及反應式
2.光合作用的過程
3.光反應和暗反應的比較
【課堂練習】
1.關于光合作用的敘述,下列說法正確的是( )
A.光反應不需要酶,暗反應需要多種酶
B.光反應消耗水,暗反應消耗ATP
C光反應固定二氧化碳,暗反應還原二氧化碳
D.光反應儲存能量,暗反應釋放能量
2.夏季晴朗的中午綠色植物光合作用強度會出現短暫下降的原因是什么?
3.為什么將葉綠體稱為“養料的制造車間”和能量的轉換站?
(作者單位:安徽省天長中學)