第五章第4节 能量之源——光与光合作用

二、光合作用的原理和应用

光合作用过程

一、教材分析

光合作用的原理和应用一课,主要介绍了光合作用的探究历程,光合作用的过程和应用等知识。教材介绍的与光合作用有关的几个经典实验,有利于培养学生的科学精神和严谨的科学态度,培养学生掌握生物科学的研究方法。光合作用的过程介绍了光反应和暗反应过程中物质和能量的变化,光合作用原理的应用通过学习光合作用强度,引导学生探究环境因素对光合作用的影响,使知识得到迁移和应用

二、教学目标

1.知识目标:

1.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

2..说出光合作用原理的应用。

3..简述化能合成作用。

2.能力目标:

1.过多媒体投影,对光合作用过程图解的分步展示,运用化学知识理解物质和能量变化,理顺所学知识的逻辑顺序,启迪学生的形象思维,培养学生观察联想、归纳综合、灵活应用知识的能力。

2.过读书和师生的讨论活动,培养学生自学和主动探索新知识的技能、技巧。

3.情感、态度和价值观目标:

1.过生物结构和生理功能相统一,物质代谢和能量代谢相联系等生物科学知识的学习和理解,帮助学生树立辨证唯物主义的观点。

2.过科学家研究光合作用暗反应的科研成果的介绍,对学生进行热爱科学,献身科学的思想教育。

三、教学重点难点

重点:光反应和暗反应的生理过程

难点:(1)光反应和暗反应的场所与条件、物质与能量转换的关系。

(2)光反应和暗反应的区别和联系。

四、学情分析

高一年级的学生在初中接触过生物学,但对本节知识的支撑较弱,加上学生有城市的也有农村的,生物的知识层次有差别,在教学中通过一些学生很熟悉的贴近生活的知识、图片、动画激发学习兴趣,启发学生积极思考,组织学生在课堂上开展讨论和探究。

五、教学方法

探究式教学,结合问题、讨论、比较、归纳多种教学方法,并配以多媒体辅助教学,引导学生再现科学发现过程,并进行分析、讨论、归纳和总结。新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

六、课前准备

1.教师准备

(1)查阅有关资料。了解近年来随着科学技术的进步与发展,光合作用的原理在生活和生产实践中的应用情况。

(2)准备种植反季节蔬菜的温室中二氧化碳的调控示意图

2.学生准备

(1)阅读本节课的内容。联系前面学习的光合作用探究历程本节课内容作一了解。

(2)调查当前农村生产的实际情况,搜集有关与光合作用的生产实际例子。

七、课时安排:1课时

八、教学过程:

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标。

由粮食短缺问题导入,让同学们思考光合作用的意义,如何提高光合作用效率,以及衡量光合作用的指标是什么?

教师:这节课我们就来学习光合作用的原理。我们来看本节课的学习目标。多媒体展示学习目标,强调重难点。

(三)合作探究、精讲点拨。

光合作用的过程

1.光合作用反应式

人们常常根据反应过程是否需要光这个条件,将光合作用全过程分为光反应和暗反应两个大的阶段。

电脑演示类囊体上光反应的动态变化过程,引导学生观察,并组织小组讨论:

(1)光反应阶段

1、光反应的部位在何处?

2、光反应的条件是什么?

3、色素吸收的光能有哪两个方面的用途?

4、光反应中物质变化和能量变化是怎样?

试用反应式写出物质变化。

5、光反应中产生的[H]和ATP到哪里去了?

【学生】

①发生部位:叶绿体片层结构薄膜上

②反应条件:光、水色素分子、酶

③水的光解和ATP的形成

④物质变化

水的光解: ATP形成: 能量转变:

⑤[H]和ATP用于暗反应

【教师】暗反应又如何进行的呢?

演示叶绿体基质中暗反应的动态变化过程,引导学生观察,并组织小组讨论:

(2)暗反应阶段

1、暗反应的场所在何处?

2、暗反应的条件是什么?是否一定不能有光?

3、CO2发生了哪些变化?

4、暗反应中物质变化和能量变化是怎样?

试用反应式写出物质变化。

【学生】

①发生部位:叶绿体基质中

②反应条件: ,不需要光

③CO2被固定和还原

④物质变化

CO2固定: ;

C3化合物还原: 。

能量转变:ATP中活跃化学能→有机物中稳定化学能。

【教师】光反应与暗反应并非是两个完全独立的过程而它们之间有联系吗?

引导学生列表比较光反应和暗反应的区别和联系。

【学生】 展示光反应阶段和暗反应阶段比较表格

光反应与暗反应的相互影响

【教师】光反应与暗反应会相互影响吗?

【学生】会

【教师】那么它们是如何影响的呢?假如将正常进行光合作用的某植物置于黑暗条件下,即停止光照,但二氧化碳持续供应,它的暗反应将如何变化呢?

讲解:当光停后,光反应就停止了,作为暗反应的原料[H]和ATP也停止供应了,而暗反应中的二氧化碳固定形成三碳化合物继续进行,三碳化合物的还原将因为[H]和ATP的停止供应而停止了,即C3的含量上升,而C5的含量下降。

提问:如果现在换成光照继续,而二氧化碳的供应停止,光反应如何变化呢?C5和C3的含量又会如何变化呢?

【学生】思考、讨论、回答。

讲解:光照持续,光反应正常进行,二氧化碳停止,暗反应中二氧化碳固定形成C3反应停止,叶绿体中积累了一定量的C3,C3的还原继续进行,所以C3含量下降而C5的含量上升。

(四)反思总结,当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。

设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。

(五)发导学案、布置预习。

我们已经学习了光合作用的全部内容,在下一节课我们一起来复习光合作用。这节课后大家可以先完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

设计意图:布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。

九、板书设计

(一)光合作用的概念

(二)光合作用的过程

(三)光合作用的生理过程

光反应:水的光解、形成ATP

暗反应:CO2的固定、C3的还原

(四)光合作用原理的应用

(五)化能合成作用

十、教学反思

本课内容抽象,通过多媒体课件的展示,分组观察讨论,学生的积极性主动性提高,也提高了学生全面理解获取知识的能力。提取问题布置相应的学习任务,学生互相合作共同完成学习任务的过程中驱动学生学习的主动性,驱动学生发现问题的积极性并找到解决问题的方法和途径。学生真正成为了学习的主体,培养和提高了学生的学习能力。

多媒体教学手段使课堂容量加大,教学进度加快,课堂效率提高,加深了学生的理解和体会。

课堂容量较大,学生掌握的深度和广度有一定的差异,应调整教学策略,保证教学目标的达成度。如:光合作用的过程的学习,应指导学生把光合作用过程中发生的反应,标明在叶绿体结构的各个场所上,这样更容易理解光合作用过程中的本质联系,达到对知识的整合和贯通。

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