“光合作用的過程”教學(xué)設(shè)計

1、.“光合作用的過程”教學(xué)設(shè)計定海一中黃敏一、設(shè)計思想光合作用的過程是光合作用這一節(jié)內(nèi)容的重點，也是細(xì)胞的代謝這一章的重點，該知識點的系統(tǒng)性很強，但也很抽象，鑒于本節(jié)內(nèi)容的以上特點，本人采用了以下教學(xué)思路以強化重點、突破難點。建構(gòu)主義學(xué)生觀認(rèn)為，學(xué)生不是空著腦袋走進教室的，在日常的生活中他們已經(jīng)形成了豐富的經(jīng)驗，教學(xué)不能無視這些經(jīng)驗，另起爐灶,從外部裝進新知識,而要把現(xiàn)有的知識經(jīng)驗,作為新知識的生長點。所以這節(jié)課從學(xué)生已有的知識經(jīng)驗開始,來生長出光合作用新的知識。教學(xué)過程秉承“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念，學(xué)生按照學(xué)案實施流程，教師適時引導(dǎo)，首先利用多媒體課件引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)葉綠體的結(jié)構(gòu)，為學(xué)

2、生學(xué)習(xí)光合作用的過程打下基礎(chǔ)，了解光合作用的概念，嘗試寫出光合作用的反應(yīng)式。然后結(jié)合教師播放的flash動畫演示的光合作用過程（包括分步演示和連續(xù)演示兩種形式），自主閱讀課本有關(guān)段落，簡要尋找、梳理出光合作用兩個階段的知識要點，在教師指導(dǎo)下，深入理解、注重比較并學(xué)會歸納知識要點。最后回到課堂最初寫的反應(yīng)方程式，制造認(rèn)知沖突，完善光合作用的反應(yīng)方程式，歸納出光合作用的實質(zhì)，完成對光合作用過程相關(guān)知識的整體建構(gòu)。整個學(xué)習(xí)過程教師要注意方法的介紹、學(xué)情的關(guān)注和適時點撥。特別注重通過圖解的認(rèn)識、列表的比較，認(rèn)清光合作用的光反應(yīng)和碳反應(yīng)中，物質(zhì)和能量的變化過程、化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的部位和條件等，讓學(xué)生能夠真正

3、明確光反應(yīng)和碳反應(yīng)這兩個階段中，物質(zhì)變化的來龍去脈和伴隨著的能量轉(zhuǎn)換過程，以便從整體上認(rèn)識、理解和掌握光合作用全過程。 二、教學(xué)分析1教材分析本節(jié)課位于浙科版高中生物必修1模塊第三章第五節(jié)，安排在細(xì)胞呼吸之后，通過前面細(xì)胞與能量、酶和細(xì)胞呼吸的學(xué)習(xí)，為光合作用的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)?！肮夂献饔谩币还?jié)共講述了三個方面的內(nèi)容：光合作用的過程；葉綠素和其他色素；影響光合作用的環(huán)境因素。本節(jié)內(nèi)容為激活細(xì)胞器結(jié)構(gòu)功能、能量轉(zhuǎn)換等學(xué)生原有知識、同化新知識做好鋪墊，同時還是學(xué)生學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)、生物圈等知識的基礎(chǔ)。光合作用的過程是一個比較復(fù)雜的問題，從表面上看，光合作用的總反應(yīng)式似乎是一個簡單的氧化還原

4、過程（二氧化碳被還原成糖類，水被氧化成氧氣）。但實質(zhì)上包括一系列的物質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)變問題。光反應(yīng)和碳反應(yīng)過程的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化比較抽象，又是理解光合作用實質(zhì)、探究影響光合作用的環(huán)境因素的基礎(chǔ)。因此，光合作用的過程是本節(jié)內(nèi)容的重點和難點，又是整個高中生物學(xué)的重點和難點。2學(xué)情分析高二學(xué)生對光合作用已經(jīng)具有粗淺的了解和初步的基礎(chǔ)，已經(jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞的類型與結(jié)構(gòu)，知道葉綠體是進行光合作用的場所。并且認(rèn)知結(jié)構(gòu)已基本形成，思維能力更加成熟，學(xué)習(xí)動機有一定內(nèi)在的信念，認(rèn)知活動能力明顯增強；而在這一節(jié)知識中，既有微觀上的、分子水平上（色素、光合作用的過程、實質(zhì)等）的知識，又有宏觀上的知識（光合作用的意義），有的

5、知識（光合作用的過程）很抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)時會有一定的困難。故在教學(xué)中，應(yīng)該重點啟發(fā)學(xué)生自主探索，通過設(shè)置適量的問題情景，進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)分析、歸納、概括的能力。三、教學(xué)目標(biāo)1知識目標(biāo)：概述光合作用的光反應(yīng)和碳反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)，比較二者的區(qū)別和聯(lián)系。從物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)換的角度，簡述光合作用的實質(zhì)。2能力目標(biāo)通過讀圖來歸納、建構(gòu)自己的光合作用核心知識結(jié)構(gòu)，并掌握這種構(gòu)建的方法。嘗試?yán)谩巴凰貥?biāo)記法”探究H2O中的氧原子在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑。3情感目標(biāo)通過模仿學(xué)習(xí)科學(xué)家的研究方法，通過與老師和同學(xué)的合作學(xué)習(xí)與探究，體驗自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)成功的樂趣。感悟植物進行光合作用對

6、地球生命的意義，培養(yǎng)愛護地球生態(tài)環(huán)境的意識。四、教學(xué)重難點的設(shè)定1教學(xué)重點：光合作用的過程和實質(zhì)，光反應(yīng)過程和碳反應(yīng)過程的區(qū)別和聯(lián)系。2教學(xué)難點：光反應(yīng)、碳反應(yīng)過程中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變過程。 認(rèn)識光合作用的實質(zhì)，首先要能理解光反應(yīng)、碳反應(yīng)的過程及物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化，所以把教學(xué)的重難點設(shè)定為光反應(yīng)、碳反應(yīng)的過程及物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化。此外，對高中學(xué)生來講，學(xué)會分析與處理信息，并獲得其核心內(nèi)容也是重要，必備的能力。所以本節(jié)的另一個重點，就是讓學(xué)生學(xué)習(xí)分析與處理信息，并獲得其核心內(nèi)容的方法。光合作用的過程是非常復(fù)雜、深奧的，大部分學(xué)生不能通過課本的描述，圖示，將這些知識建構(gòu)到自己的知識體系中，

7、不能掌握好這部分的主要問題是不能理解光反應(yīng)、碳反應(yīng)的過程。五、教學(xué)策略與手段1教學(xué)策略光反應(yīng)、碳反應(yīng)的過程設(shè)定為教學(xué)的重難點，課本的描述是靜態(tài)的，無法被觀察，可采用flash動畫來展示，讓學(xué)生“看到”光合作用中各項化學(xué)反應(yīng)的過程，幫助學(xué)生理解。結(jié)合動畫，在學(xué)生自學(xué)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)講解每個步驟，條理清楚。在初步建構(gòu)了光反應(yīng)、碳反應(yīng)各步驟的反應(yīng)過程后，再讓學(xué)生歸納光反應(yīng)、碳反應(yīng)的過程中物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化。然后利用多媒體課件展示光反應(yīng)和碳反應(yīng)比較的表格，讓學(xué)生討論完成，又能進一步加深對兩個過程關(guān)系的理解。最后，歸納出光合作用的實質(zhì)，完成對光合作用過程相關(guān)知識的整體建構(gòu)。2教學(xué)手段采用多媒體課件、fla

8、sh動畫作為輔助手段，幫助學(xué)生建立形象直觀的認(rèn)識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。3教學(xué)模式以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，采用教師講授與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合，教師的啟發(fā)與學(xué)生的分析、討論、歸納相結(jié)合，師生共同探究的方法，突出重點、突破難點。六、教學(xué)過程教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖回憶細(xì)胞結(jié)構(gòu)導(dǎo)入新課【復(fù)習(xí)提問】這是什么結(jié)構(gòu)，其主要功能是什么？葉綠體類囊體和基質(zhì)中都含有哪些物質(zhì)？葉綠體作為光合作用的場所，有著怎樣一個與功能相適應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)特點？【展示】多媒體課件呈現(xiàn)葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖，引導(dǎo)學(xué)生回憶并識圖，完成學(xué)案填空內(nèi)容?；仡櫣夂献饔玫膱鏊~綠體，回憶葉綠體的結(jié)構(gòu)并回答問題，完成學(xué)案填空內(nèi)容。溫故知新，為光合作

9、用的過程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。從學(xué)生已有的知識經(jīng)驗開始,來生長出光合作用新的知識。光合作用概念【概述】請同學(xué)們閱讀課本85頁的相關(guān)內(nèi)容，概括總結(jié)光合作用的概念，并且請用一個化學(xué)反應(yīng)式來概括。【評價】學(xué)生在黑板上的書寫內(nèi)容6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2（若不正確，可以通過師生共同討論來確定）綠色植物通過葉綠體，利用光能，把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物，并釋放出O2的過程?！痉治觥客ㄟ^反應(yīng)式分析物質(zhì)是怎樣轉(zhuǎn)化的。此反應(yīng)式是一個總反應(yīng)式，只寫出了最初的反應(yīng)物和最終的產(chǎn)物，其中很多的中間反應(yīng)物和中間產(chǎn)物都沒有表示。然后以問題“這一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)是怎樣進行的呢？”過渡到本節(jié)課的主

10、題：光合作用的過程。閱讀書本85頁相關(guān)內(nèi)容，總結(jié)概念，注意關(guān)鍵詞，學(xué)案上寫出光合作用的方程式（學(xué)生代表黑板上書寫）。對光合作用有一個整體的認(rèn)識。明確光合作用的最初反應(yīng)物和最終產(chǎn)物。光合作用概述【展示】播放光合作用的全過程flash動畫【概述】根據(jù)反應(yīng)過程是否直接需要光能，將光合作用分為光反應(yīng)和碳反應(yīng)兩個階段。觀看動畫，感到過程很復(fù)雜對光合作用過程有個大致的了解光反應(yīng)一、光反應(yīng)【布置任務(wù)】自主閱讀90頁光反應(yīng)內(nèi)容，完成學(xué)案相應(yīng)內(nèi)容，提出、思考并討論問題：光反應(yīng)的場所在哪里？光反應(yīng)的條件是什么？光反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化是怎樣？（嘗試用化學(xué)反應(yīng)式寫出物質(zhì)變化）【展示】多媒體課件顯示以下內(nèi)容（物質(zhì)變

11、化動態(tài)顯示）【板書歸納】邊分析歸納邊點評學(xué)生答案：1、場所：葉綠體類囊體膜上2、物質(zhì)變化（1）水在光下裂解為H、O2和電子2H2O 4H+O2（2）光能被吸收并轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能ADPPi+能量（光能）ATP（3）水中的氫（ He ）在光下將 NADP還原為NADPHNADPH+ 2eNADPH3、能量變化：光能ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能學(xué)生閱讀書本、結(jié)合多媒體課件上的光反應(yīng)動態(tài)圖，思考、分析光反應(yīng)階段的場所、條件、物質(zhì)變化和能量變化。完成學(xué)案上相應(yīng)內(nèi)容。學(xué)生代表總結(jié)歸納光反應(yīng)的場所、物質(zhì)變化、能量變化。建構(gòu)光反應(yīng)的知識，歸納、整理形成學(xué)生自己的知識體系。通過閱讀，找出光反應(yīng)的內(nèi)容要

12、點，學(xué)會自我閱讀、概括要點。 通過觀看PPT演示光合作用動態(tài)過程，將書面感性認(rèn)識提升成理性思考，有利于掌握光合作用的過程，調(diào)動學(xué)生的積極思維活動。過渡光反應(yīng)階段共有幾種產(chǎn)物？去向如何？ 過渡到碳反應(yīng)。承上啟下，過渡作用碳反應(yīng)碳反應(yīng)二、碳反應(yīng)【布置任務(wù)】自主閱讀9293頁碳反應(yīng)內(nèi)容，完成學(xué)案相應(yīng)內(nèi)容，提出、思考并討論問題：碳反應(yīng)的場所在哪里？碳反應(yīng)的條件是什么？碳反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化是怎樣？（嘗試用化學(xué)反應(yīng)式寫出物質(zhì)變化）【展示】多媒體課件顯示以下內(nèi)容（物質(zhì)變化動態(tài)顯示）【板書歸納】邊分析歸納邊點評學(xué)生答案：1、場所：葉綠體基質(zhì)2、物質(zhì)變化（1）CO2的固定：C5+CO2 2C3（

13、2）C3酸的還原：ATPNADPH2C3 2三碳糖（3）RuBP的再生：五碳糖三碳糖3、能量變化：ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能三碳糖中穩(wěn)定的化學(xué)能【深化】生成的三碳糖中，有多少用于RuBP的再生？又有多少離開卡爾文循環(huán)？【分析】生成的2個三碳糖分子，若各有一個分別用于RuBP的再生和離開卡爾文循環(huán)，不滿足碳原子守恒。因此，每3個二氧化碳分子進入卡爾文循環(huán)，就形成6分子三碳糖，其中5個三碳糖分子在卡爾文循環(huán)中經(jīng)過一系列復(fù)雜變化，再生為RuBP，以保證卡爾文循環(huán)繼續(xù)進行，1個三碳糖分子則離開卡爾文循環(huán)。學(xué)生閱讀書本、結(jié)合多媒體課件上的碳反應(yīng)動態(tài)圖，思考、分析碳反應(yīng)階段的場所、條件、物質(zhì)變化和能

14、量變化。完成學(xué)案上相應(yīng)內(nèi)容。學(xué)生代表總結(jié)碳反應(yīng)的反應(yīng)場所、條件、物質(zhì)變化和能量變化。建構(gòu)碳反應(yīng)的知識，歸納、整理形成學(xué)生自己的知識體系。學(xué)生相互討論、思考。通過閱讀，找出碳反應(yīng)的內(nèi)容要點，學(xué)會自我閱讀、概括要點。通過觀看PPT演示光合作用動態(tài)過程，將書面感性認(rèn)識提升成理性思考，有利于掌握光合作用的過程，調(diào)動學(xué)生的積極思維活動。加深對碳反應(yīng)過程的理解小結(jié)播放flash動畫：光合作用全過程理解、加深記憶整體上加深理解光合作用的過程光反應(yīng)和碳反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系三、光反應(yīng)與碳反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系【布置任務(wù)】光反應(yīng)和碳反應(yīng)有哪些區(qū)別與聯(lián)系？【展示】多媒體課件展示光反應(yīng)和碳反應(yīng)比較的表格光反應(yīng)與碳反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)

15、系過 程光反應(yīng)碳反應(yīng)區(qū)別場 所條 件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系【評價】總結(jié)各個小組的結(jié)果，給予評價。參照學(xué)案中給出的表格，以小組為單位合作學(xué)習(xí)，對光反應(yīng)階段和碳反應(yīng)階段的區(qū)別和聯(lián)系進行總結(jié)歸納。各個小組展示自己的成果。指導(dǎo)、鼓勵學(xué)生，學(xué)會自主式、探究式合作式的學(xué)習(xí)品嘗學(xué)習(xí)成功的快樂。進一步加深對兩個過程關(guān)系的理解光反應(yīng)和碳反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系【展示】多媒體課件展示光反應(yīng)和碳反應(yīng)比較結(jié)果的表格光反應(yīng)與碳反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系過程光反應(yīng)碳反應(yīng)區(qū)別場所類囊體膜上 葉綠體基質(zhì)中 條件光、色素、水、酶 NADPH、ATP、CO2、酶 物質(zhì)變化水的光解：2H2O 4H+O2ATP的合成：ADPPi能量 ATPNADPH的

16、合成：NADP+H+ 2e NADPHCO2的固定：CO2C5 2C3C3化合物的還原：三碳酸 三碳糖RuBP的再生： 三碳糖 五碳糖 能量變化光能ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能三碳糖中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供了NADPH和ATP，碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和NADP+，兩者相輔相成。運用對比、比較的方法對光反應(yīng)階段和碳反應(yīng)階段進行總結(jié)歸納?；?扣主 題【展示】多媒體課件展示課堂最初寫的光合作用總反應(yīng)6CO2 + 6H20 C6H12O6 + 6O2 ×【提問】上述反應(yīng)式體現(xiàn)的物質(zhì)變化對嗎？（提示：可從氧元素的來源與去路考慮）【糾錯】 完善原

17、來的反應(yīng)式:6CO2 + 12H20 C6H12O6 + 6O2 + 6H20【提問】從反應(yīng)式中歸納出光合作用的實質(zhì)是什么？（提示：從物質(zhì)轉(zhuǎn)換和能量變化角度考慮）學(xué)生思考：氧氣來源于水的分解，因此反應(yīng)物中的水應(yīng)該是12個，光合作用中還有6個水產(chǎn)生。思考從反應(yīng)式中得出光合作用的實質(zhì)。回到最初寫的反應(yīng)式，制造認(rèn)知沖突，完善光合作用的反應(yīng)方程式，歸納出光合作用的實質(zhì)。課堂總結(jié)總結(jié)本節(jié)課的知識點，構(gòu)建知識、能力體系【總結(jié)】光合作用的過程：水的光解光反應(yīng)NADPH的合成 ATP的合成NADPH ADPATP NADP+ CO2的固定碳反應(yīng) C3的還原 RuBP的再生建構(gòu)光合作用知識，再歸納、整理形成學(xué)生自己的知識體系鞏固知識七、板書設(shè)計光合作用的過程光反應(yīng)碳反應(yīng)場 所葉綠體類囊體膜上葉綠體基質(zhì)中物質(zhì)變化水的光解：2H2O 4H+O2ATP的合成：ADPPi能量 ATPNADPH的合成：NADP+H+ 2e NADPHCO2的固定：CO2C5 2C3C3化合物的還原：三碳酸 三碳糖RuBP的再生：三碳糖 五碳糖能量變化光能ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能ATP、NADP