全國優(yōu)質(zhì)課--特等獎--光合作用的原理和應(yīng)用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第5章 第4節(jié) 能量之源光與光合作用光合作用的原理和應(yīng)用教學(xué)設(shè)計畢節(jié)一中 李曉會【教材分析】本課選自人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)，是在完成了光合作用的探究歷程之后，進(jìn)一步學(xué)習(xí)光合作用的過程、實質(zhì)和應(yīng)用等知識。光合作用是光能啟動的、以物質(zhì)變化為載體的復(fù)雜能量轉(zhuǎn)換過程，對“物質(zhì)與能量”生命觀念的形成具有其他內(nèi)容不能替代的地位和作用。從聯(lián)系農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐和保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面來說，光合作用原理的應(yīng)用可以極大地增強學(xué)生的社會責(zé)任感。按照考綱要求，光合作用也是高考的重點和熱點。【學(xué)情分析】 學(xué)生通過細(xì)胞中物質(zhì)運輸?shù)膶W(xué)習(xí)，初步了解到能量對維持生命活動的重要性。經(jīng)過酶、ATP等知識

2、的積累，對學(xué)習(xí)細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)有一定的認(rèn)知基礎(chǔ)。結(jié)合細(xì)胞呼吸的內(nèi)容，學(xué)生已經(jīng)知道各項生命活動的進(jìn)行，需要有機物分解釋放的能量來維持。學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識葉綠體結(jié)構(gòu)，對本課的學(xué)習(xí)有所鋪墊。光合作用是非常復(fù)雜的變化，學(xué)生真正的理解和內(nèi)化需要循序漸進(jìn)的過程。【教學(xué)目標(biāo)】1、能用“結(jié)構(gòu)與功能觀”認(rèn)識葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。用“物質(zhì)與能量觀”，闡述光合作用的實質(zhì)。2、能用理性思維構(gòu)建光合作用過程的模型，結(jié)合教材歸納光合作用的過程。3、能按科學(xué)探究的要求，小組之間交流學(xué)習(xí)并描述光反應(yīng)與暗反應(yīng)的具體變化。4、從社會責(zé)任方面，認(rèn)同綠色植物進(jìn)行光合作用對于人類的生存和地球的生態(tài)具有重要意義，關(guān)注光合作用的原理在農(nóng)

3、業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。5、能舉例說明化能合成作用。【教學(xué)重難點】重點：光合作用的過程和實質(zhì)；光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用。難點：光合作用過程中的物質(zhì)變化和能量變化。【教法與學(xué)法】教法：演示教學(xué)法、模型建構(gòu)法、設(shè)問引導(dǎo)法。學(xué)法：自主學(xué)習(xí)法、合作交流法、觀察歸納法?！窘虒W(xué)工具】自制教具、PPT、視頻等。【教學(xué)過程】教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖導(dǎo)入新課“新葉伸向和煦的陽光，蚱蜢覬覦綠葉的芬芳。它們?yōu)樯娑@取能量，能量在細(xì)胞里流轉(zhuǎn)激蕩！”細(xì)胞作為一個基本的生命系統(tǒng)，只有不斷地輸入能量，才能維持正常的生命活動。而太陽能是幾乎所有生命系統(tǒng)中能量的最終源頭，它是怎么輸入細(xì)胞的呢？這中間發(fā)生了哪些復(fù)雜的化學(xué)反

4、應(yīng)呢？讓我們一起來學(xué)習(xí)今天的新課光合作用的原理和應(yīng)用。聆聽優(yōu)美 的小詩，聯(lián)想新課。從課本序言引入，增加學(xué)生閱讀教材的興趣，引出細(xì)胞的生命活動需要能量的供應(yīng)。演示講解上節(jié)課我們穿越到了不同時期，追溯了科學(xué)家們對光合作用的探究歷程，已經(jīng)知道光合作用是綠色植物利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放氧氣的過程。陽光、綠葉、水、二氧化碳等這些本來毫無關(guān)系的東西，是怎么聯(lián)系起來的呢？不得不說細(xì)胞是一個偉大的魔術(shù)師，讓一切都變得不可思議，光合作用就像是一場陽光下的魔術(shù)表演。這一切就發(fā)生在魔術(shù)城堡葉綠體里。（展示自制葉綠體結(jié)構(gòu)模型）這個城堡有幾層城墻保護(hù)呢？走進(jìn)城堡里，我們可以看到很多高高

5、的樓房，它們叫什么？這些樓房是由很多小房間堆疊起來的，每一個小房間又叫什么呢？樓房與樓房之間的空隙充滿了什么東西？葉綠體之所以被稱為魔術(shù)城堡，是因為它儲存著魔術(shù)發(fā)生所必需的道具：色素和酶。這場魔術(shù)到底是怎么發(fā)生的呢？接下來，我們就一起來探索神奇的魔術(shù)世界吧。聯(lián)系舊知識，進(jìn)一步認(rèn)識葉綠體的結(jié)構(gòu)并回答問題。用結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點，認(rèn)識葉綠體是光合作用的場所，是因為含有光合作用必需的色素和酶。建構(gòu)模型1.CO2和H2O是怎么合成有機物的？ 2.光能是如何轉(zhuǎn)變成有機物中能量的？3.葉綠體各部分在光合作用中起什么作用？為了解決這些問題，我們需要同學(xué)們小組合作，結(jié)合教材，構(gòu)建光合作用過程的模型。材料是葉

6、綠體結(jié)構(gòu)示意圖和代表各種物質(zhì)的卡片。大家需要把卡片貼在相應(yīng)的位置。并且要組織語言說出對光合作用過程的認(rèn)識，稍后，每個組要選一個“魔術(shù)大使”作為解說員，到其他組去講解?；顒訒r間為5分鐘。小組合作，構(gòu)建模型，組內(nèi)共學(xué)。問題引導(dǎo)激發(fā)學(xué)生的興趣，建構(gòu)模型化抽象為具體，培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣。小組互評請各小組派出“魔術(shù)大使”到相鄰小組展示模型圖，并講解自己對光合作用過程的認(rèn)識。時間為3分鐘。講解完以后回到座位上。請每個組秉承“公平公正”的原則，給“魔術(shù)大使”的小組評分。PPT展示老師構(gòu)建的模型，大家對照一下。過程圖構(gòu)建準(zhǔn)確、語言描述清楚的得3分，其中一項不夠準(zhǔn)確的得2分，兩項都不太準(zhǔn)確可得1分。接下來請

7、每個小組的評分員給“魔術(shù)大使”的小組加分。有沒有哪位“魔術(shù)大使”愿意分享一下你們的成果呢？該小組可以加2分。請學(xué)生上臺展示模型圖，講解對光合作用過程的認(rèn)識。各組選出解說員到相鄰小組展示和講解，相互評價。各組評分員上臺加分。學(xué)生上臺展示模型并講解過程。發(fā)揮小組之間的相互評價，引導(dǎo)學(xué)生互查互糾，共同進(jìn)步。教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖過程講解從這個活動可以看出，大家已經(jīng)認(rèn)真閱讀了教材，充分發(fā)揮了小組的合作學(xué)習(xí)。下面，老師也來當(dāng)一回“魔術(shù)大使”，我為魔術(shù)代言。大家要注意從場所、條件、物質(zhì)變化、能量變化等幾個方面提煉關(guān)鍵詞，在學(xué)案的表格里做好記錄。這場魔術(shù)的發(fā)生，其實是源于愛，因為愛是一道光啊，照亮

8、了類囊體薄膜上的色素，色素吸收了光的愛意，獲得了強大的能量，就把水分解成了氧氣和H，在酶的催化下ADP和Pi合成了ATP，于是光能就傳遞到了活躍的ATP中。這個階段必須要有光，所以叫做光反應(yīng)。具體過程概括為水的光解和ATP的合成。此時，基質(zhì)中的C5也感受到了愛的召喚，把漂泊的二氧化碳給固定了下來，生成了兩個C3，C3在H和ATP的幫助下被還原，產(chǎn)生了糖類等有機物和C5，這個過程需要多種酶的催化。從此后，來自光的愛就穩(wěn)定地儲存在甜蜜的糖類有機物里了。穩(wěn)定的愛不懼黑暗，所以這個階段有光、沒光都可以，叫做暗反應(yīng)。具體過程概括為二氧化碳的固定和C3的還原。從過程中可以看出，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了ATP和

9、H，暗反應(yīng)又為光反應(yīng)提供了ADP和Pi。所以，兩者有區(qū)別也有聯(lián)系，是缺一不可的整體。接下來我們做幾個小練習(xí)，鞏固一下光合作用的過程。判斷題，答對加1分：1、光反應(yīng)場所是葉綠體內(nèi)膜，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)。2、 光反應(yīng)中光能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能儲存在ATP中。3、 CO2的固定需要C5的參與，還需要酶的催化。4、 沒有光反應(yīng)提供ATP和H，就不能發(fā)生C3的還原。PPT展示光反應(yīng)和暗反應(yīng)的分類小游戲，把光反應(yīng)有關(guān)的條件、場所、變化等放入光反應(yīng)的筐，暗反應(yīng)同理。我們請兩位同學(xué)來PK一下，有沒有哪位同學(xué)敢于迎接未知的挑戰(zhàn)呢？哪位同學(xué)愿意上來PK一下？兩位同學(xué)得分率高的加1分。聽老師講解，提煉關(guān)鍵詞，在學(xué)

10、案上做好記錄。積極回答問題。學(xué)生舉手參與游戲。增加知識的趣味性和故事性，激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生靈活地學(xué)習(xí)和記憶。課堂檢測，及時鞏固。趣味分類，寓學(xué)于樂。概括實質(zhì)從前面的學(xué)習(xí)中，大家已經(jīng)知道物質(zhì)和能量代謝是生命的本質(zhì)特征。主動運輸、大腦思考、肌肉收縮等都需要消耗能量，而這些能量來自于細(xì)胞呼吸分解有機物。有機物是怎么合成的呢？能量又是怎么儲存到有機物中呢？讓我們來揭開光合作用的實質(zhì)。從物質(zhì)代謝方面，綠色植物將CO2和H2O這樣的無機物轉(zhuǎn)化成了糖類等有機物，并釋放出氧氣。從能量代謝方面，光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能，再轉(zhuǎn)化為有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能。從物質(zhì)和能量視角，認(rèn)識光合作用的實質(zhì)。用生命觀念來

11、引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識光合作用的本質(zhì)。升華意義居里夫人說過：“掌握光合作用的過程，對于人類來說，比得到核能還重要”。光合作用究竟具有哪些重要意義呢？展示資料：全球自養(yǎng)植物每年可以生產(chǎn)約(45)×1011噸有機物，被稱為“綠色工廠”；每年轉(zhuǎn)化太陽能約3×1018千焦，被稱為“巨型能量轉(zhuǎn)化站”；每年釋放氧氣約5.35×1011噸，被稱為“自動空氣凈化器”。從這些數(shù)據(jù)我們看出，光合作用對于人類的生存和地球的生態(tài)都是至關(guān)重要的，所以我們要保護(hù)植物，愛護(hù)身邊的一花一草，守護(hù)我們賴以生存的家園，守護(hù)好這一片寶貴的青山綠水！認(rèn)同光合作用的意義。加強自我約束。保護(hù)植被，愛護(hù)環(huán)境。保護(hù)環(huán)境，

12、人人有責(zé)。培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖善于應(yīng)用（展示一個蘋果）。這是貴州省海拔最高的縣威寧縣的特產(chǎn)，威寧蘋果，已經(jīng)被評為國家地理標(biāo)志產(chǎn)品。別看它丑，咬一口能甜到你心里去。甜就說明糖類積累的多，光合作用的強度較高。光合作用強度簡單地說，就是植物單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。這跟威寧本地的環(huán)境有沒有關(guān)系呢？威寧當(dāng)?shù)睾０胃撸照諘r間長，晝夜溫差大都有利于糖類有機物的積累。學(xué)好光合作用的原理，我們不僅可以種出甜甜的蘋果，還可以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，具體有哪些措施呢？來看一下這個視頻。 從這個視頻中，大家學(xué)到了哪些具體的措施呢？有沒有哪位同學(xué)愿意分享一下？可以加

13、2分。通過學(xué)生的回答，總結(jié)出合理密植、間作套種、增施有機肥等措施，為了獲得最大的產(chǎn)量，還要滿足植物對水、無機鹽、溫度的需求。如果把威寧蘋果移植過來，怎樣才能保持它的甜度呢？請大家課后思考，匯總成文，相互交流。觀看視頻，提煉信息，回答問題。從生活出發(fā)，增加知識的實用性，增強學(xué)生社會責(zé)任意識，關(guān)注光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用?；芎铣勺匀唤缰?，有些生物能夠把無機物轉(zhuǎn)化成有機物，這種生物叫做自養(yǎng)生物，通過光能自養(yǎng)的生物主要有藍(lán)藻和綠色植物。今天我們來學(xué)習(xí)利用化能自養(yǎng)的生物，如硝化細(xì)菌。它將土壤中的氨氧化成亞硝酸，再將亞硝酸氧化成硝酸，利用這兩個反應(yīng)中釋放的化學(xué)能，將二氧化碳和水合成糖類，因為利用的是化學(xué)能，所以叫做化能合成。是一種另類孤單的自養(yǎng)型。學(xué)習(xí)新知。用另類孤單來描述化能合成，加深學(xué)生的印象。課堂小結(jié)通過板書總結(jié)本課所學(xué)知識框架。請學(xué)生對照學(xué)習(xí)目標(biāo)，自我評價。老師自己改編了一首歌，自己演唱錄制了視頻，利于同學(xué)們更深刻地理解光合作用的過程。學(xué)生回顧知識。觀看視頻，加深理解?；仡櫛菊n所學(xué)，提煉知識點。原創(chuàng)性的視頻激發(fā)學(xué)生興趣。作業(yè)布置1、 完成課本106頁練習(xí)，基礎(chǔ)題，小組長檢查。2、完成學(xué)案，【課后鞏固】由小組內(nèi)互