《绿色植物呼吸作用》教学设计

时间:2022-11-03 13:25:12 教学设计 我要投稿

《绿色植物呼吸作用》教学设计(通用11篇)

  作为一位杰出的教职工,有必要进行细致的教学设计准备工作,教学设计是一个系统化规划教学系统的过程。那么应当如何写教学设计呢?下面是小编为大家收集的《绿色植物呼吸作用》教学设计,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

《绿色植物呼吸作用》教学设计(通用11篇)

  《绿色植物呼吸作用》教学设计 篇1

  教学目的:

  1、观察绿色植物的呼吸现象,探究植物呼吸作用的发生部位

  2、培养学生的观察能力,分析能力和总结能力。

  3、在科学实验过程中培养严谨的科学态度和树立实事求是的科学精神。

  教学重点:

  植物的呼吸现象。

  教学难点:

  植物的呼吸现象,呼吸作用的概念。

  教法:

  演示实验法,观察法,分析法、归纳总结法。

  教具准备:

  玻璃瓶,萌发种子,煮熟种子,保温瓶,试管,澄清石灰水等。

  教学过程:

  一、引入新课

  1、为什么萝卜放久了会空心呢?

  2、为什么冷藏的蔬菜能较长时间地保持新鲜呢?

  3、为什么花盆的底部要有洞呢?

  4、为什么卧室里不宜摆放植物?

  5、为什么人下到储存蔬菜地窖有时会晕倒?

  二、观察植物的呼吸现象

  演示实验一:

  种子萌发时吸收氧气现象:燃烧的蜡烛放进甲瓶里,立即熄灭了,说明甲瓶晨缺少氧气。

  结论:萌发种子进行呼吸时吸收氧气。

  演示实验二:(课件展示)

  种子萌发时释放二氧化碳。

  现象:甲瓶里气体能使澄清的石灰水变得混浊。

  结论:萌发种子进行呼吸时释放二氧化碳。

  演示实验三:种子萌发时释放能量(课件展示)

  现象:装有萌发种子的保温瓶里温度比装有煮熟种子的保温瓶里的温度高。

  结论:萌发种子进行呼吸时产生热量。

  小结:上述三个实验的结果表明,萌发种子进行呼吸作用时,不但吸收氧气,释放二氧化碳,而且还会产生热量。萌发的种子能进行呼吸作用。

  三、呼吸作用的原理

  有机物(储存能量)+氧气=二氧化碳+水+能场所线粒体

  概念:绿色植物吸收氧气,将有机物分解成二氧化碳和水,同时释放能量的过程,叫做呼吸作用。

  呼吸作用的意义:植物的呼吸作用为生命活动提供了动力。

  四、呼吸作用与光合作用的联系

  光合作用为呼吸作用提供了储存能量的有机物,呼吸作用为光合作用进行提供能量和原料。

  五、课堂评价练习

  教学反思:

  本堂课我觉得成功环节是第一个实验还是相当的成功,学生直观感觉,看得见摸得着。后两个实验因客观条件限制,用的是课件展示,虽有动画场景,但还是没现场实验直观,这是一大遗憾。这对于学生对生物现象的感知就有一定的限制。以后再有机会我争取克服困难,尽量给学生上好生物实验课!

  《绿色植物呼吸作用》教学设计 篇2

  教学目标

  一、知识方面

  1、使学生了解光合作用的发现过程。

  2、使学生了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱;初步学习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。

  3、掌握光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程、光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义。

  4、应用所学的光合作用的知识,了解植物栽培与合理利用光能的关系。

  二、能力方面

  1、通过叶绿体色素的提取与分离实验,初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。

  2、通过探讨光合作用的氧来源,初步训练学生的实验设计能力。

  3、通过分析、讨论光合作用的光反应和暗反应具体过程,培养学生良好的思维品质。

  三、情感、态度、价值观方面

  1、通过学生对绿色植物的光合作用意义的理解,增强学生保护生态环境的意识。

  2、通过学生讨论“如何利用光合作用的原理提高作物产量”这一问题,加强对科学、技术、社会(STS)的关注。

  教材分析

  因为光合作用在绿色植物的新陈代谢以及整个生态系统的物质循环和能量流动中,具有十分重要的意义,所以本节是本章的重点内容之一。教材这一节主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体和其中的色素(并且安排了叶绿体中色素的提取和分离的学生实验)、光合作用的过程、光合作用的重要意义以及植物栽培与光能的合理利用。义务教育初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识,安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。本节在此基础上,更加深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用发现过程中的几个著名的实验;讲述叶绿体和其中的色素、让学生学会提取和分离叶绿体色素。

  一、教材首先向学生展示了人类研究光合作用这种地球上最重要的生理过程的艰苦历程,同时介绍了在研究光合作用过程中的几个著名实验,如:1771年,英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验;1864年,德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验;1880年,德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放氧的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。介绍这些实验的目的是使学生懂得实验是探究生物科学的基本方法,从而培养学生实事求是的科学态度、不断探求新知识的创新精神。

  二、叶绿体中的色素是本节的重点,实验是本节的难点。

  学生必须在搞清楚叶绿体中色素的种类及其吸收光谱,基粒片层结构的垛叠形式、色素在片层上的分布、基粒和基质的关系基础上,才有可能深刻理解光合作用的光反应和暗反应及其相互关系。

  教材在介绍叶绿体中的色素时,设计了一个学生实验,即《叶绿体中色素的提取和分离》,使学生易于对叶绿体色素有一个感性认识。本实验可以在讲授完叶绿体色素后作为验证实验处理,也可用于叶绿体色素的探究实验;另外教材中叶绿体中各色素的吸收光谱也可作为课上学生讨论叶绿体色素生理作用的探究课题处理。

  三、教材中光合作用的过程是本节的重点内容,也是本节的难点。

  1、其中光合作用的总反应式,即

  概括出了光合作用的场所、条件、原料、产物及氧气的来源,但是,该反应式不足以表示光合作用的具体过程。因此,教材以图解的形式简明扼要地介绍了光合作用的两个重要过程,即光反应和暗反应。

  2、光反应阶段

  教材中光反应阶段可概括为光反应场所和光反应过程两个方面。

  (1)光反应场所:叶绿体基粒片层结构的薄膜(类囊体)上进行。

  (2)光反应过程:光反应的本质是由可见光引起的光化学反应,可分为两方面内容:

  ①水的光解反应:通过光合色素对光能的吸收、传递,在其中部分光能作用下把水分解为氢和氧,氧原子结合形成氧气释放出去,氢与NADP结合形成NADPH,用[H]表示,叫做还原性氢,作为还原剂参与暗反应。

  ②ATP的合成反应:另一部分光能由光合色素吸收、传递的光能转移给ADP,结合一个磷酸形成ATP,也就将光能转变成活跃的化学能储存在高能磷酸键上。

  3、暗反应阶段

  教材中暗反应阶段也可概括为暗反应场所和暗合应过程两个方面。

  (1)暗反应场所:叶绿体基质中进行。

  (2)暗反应过程:暗反应实际上是一个由多种酶的催化才能完成的酶促反应,光对暗反应没有影响。主要包括三个步骤:

  ①二氧化碳的固定:一个二氧化碳分子与一个五碳化合物分子结合形成两个三碳化合物分子,这个反应的作用在于使反应活性不高的二氧化碳分子活化。

  ②三碳化合物的还原:在有关酶的催化下,一些三碳化合物接受光反应产生的ATP分解时释放的能量并被光反应产生的[H]还原,经一系列复杂的变化,形成糖类,一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接产生的。

  ③五碳化合物的再生:另一些三碳化合物则经复杂的变化,又重新生成五碳化合物,从而使暗反应阶段的化学反应不断地进行下去。

  4、教材中光合作用的意义可从以下几个方面归纳:光合作用是生物界有机物的来源; 光合作用是生物生命活动所需要能量的来源;光合作用可调节大气中氧气和二氧化碳的含量;光合作用在生物的进化具有重要作用,即:使无氧呼吸进化为有氧呼吸成为可能,同时为水生生物进化到陆生生物创造了条件。

  教材在最后总结道:“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”,充分概括光合作用在生态系统中的地位。

  5、植物栽培与光能的合理利用是教材的选学内容,其目的是使学生意识到科学、技术、社会(STS)的理念,这部分内容易于调动起学生的讨论热情。

  教法建议

  1、引言

  因为与光合作用相关的问题涉及面非常广泛,尤其是一些广为人们关注的话题,所以本节可引入的话题很多,如可从全世界面临的一些生态危机,如粮食、化石能源、环境污染等,或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施;或从一些自然灾害,蝗灾、沙尘暴等入手;或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用的。这样的引入方式,可有意识地培养学生的社会责任感,也可较好地体现科学、技术、社会的教育的精神。

  2、光合作用的发现

  这部分的教学要特别重视,这不仅仅是进行科学史的教育,学生可从科学家二百多年的研究历程体会到科学发现的艰难;同时还能感受到科学研究方法的重要;实验设计的巧妙,如1880年德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放氧的实验;以及新技术、新理论的发现和综合应用在科学发现中的重要作用,再一次体验科学、技术、社会的理念。例如,没有核科学的进展,就不会有放射性同位素示技术,也就不会有美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。

  3、引导学生讨论叶绿体中的光合色素及其生理功能时,《实验八 叶绿体中色素的提取和分离》可以在讲授完光合色素后作为验证实验处理,也可用于光合色素的探究实验,这样做不但可使学生学会有关方法,激发学生学习生物学的兴趣,还可加深对这部分知识的认识,同时训练其实验探究能力;在引导学生讨论叶绿体中各色素的吸收光谱时,教材上的光合色素吸收光谱曲线可作为课本探究的素材,以训练学生分析曲线的能力。

  4、光合作用过程的的教学是本节的核心内容。教学时可从光合作用的总反应式入手,或从与初中阶段的光合作用总反应式的比较入手,可采用老师讲授,或学生讨论,或学生根据总反应式提出光合作用氧来源假设,即水中的氧是来源于水还是二氧化碳,还是共同来源于二者,条件好的班还可让学生想办法证明这些假设,以训练学生的实验设计能力。通过总反应式的分析,应使学生明确光合作用氧来源这一关键问题。

  在学生理解了光合作用总反应式的基础上,使学生明确另一个重要观点,即光合作用是非常复杂的多步反应,总反应式不能表示光合作用具体的进行历程,这样很自然地就引入了光合作用的光反应和暗反应的过程的学习。

  光合作用光反应与暗反应教学时,因为都是较为枯燥的化学反应过程,且又无法在实验中让学生看到这些变化,可采取图解、表解或多媒体动画的方式展示给学生,这样学生一是乐于接受,二是学生能“亲眼看到”物质的微观化学变化,也降低了理解这部分知识内容的难度。还应引导学生讨论光合作用的光反应与暗反应之间的区别和联系,尤其是二者的联系应多加注意。

  时间允许的话,还可引导学生讨论影响光合作用的因素,进而讨论“如何提高光合效率的途径”,“采取哪些措施提高农业产量?”等问题,使学生体会到学习生物学理论的实际价值,强化学生学以致用、理论联系的理念。

  5、进行光合作用的意义的教学时,可以在课前自己收集或让学生收集诸如当今世界面临的粮食、化石能源、环境污染、生物多样性受到破坏等资料,课上选择几个典型的事例,围绕光合作用的生态意义这个中心,引发学生的思考和讨论,使学生切实体会到“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”。

  6、植物栽培与光能的合理利用的教学,可以综合性讨论题的形式,比如:学生能利用光合作用原理,提出在农业生产中提高作物产量的具体措施吗?这样的问题容量使学生有更大的想象和思维的空间,也易于在高中学生中展开讨论。

  教学设计方案

  【课题】第三节 光合作用

  【教学重点】光合作用的发现过程;叶绿体中色素的种类;颜色及其吸收的光谱;光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义;植物栽培与合理利用光能的关系。

  【教学难点】光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义

  【课时安排】2课时

  【教学手段】板图、挂图、多媒体课件、实验

  【教学过程】

  第一课时

  1、引言

  本节可引入的话题很多,如:

  ①可从全世界面临的一些生态危机,如粮食、化石能源、环境污染等入手;

  ②或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施入手;

  ③或从一些自然灾害,蝗灾、沙尘暴等入手;

  ④或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用;

  ⑤还可通过教材提供的光合作用的发现所列举的几个著名实验为切入点进入光合作用的学习,其中较易作为切入点的实验有:德国科学家萨克斯成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验(学生在初中就做过);德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用场所,且氧由叶绿体释放出来的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。

  教师应特别重视光合作用发现这部分内容的教学,因为通过分析科学家对光合作用的研究历程,学生可以不仅了解到放射性元素示踪技术在生物学研究中的重要作用,从中也可以深切体会到技术的发现和应用,特别是物理、化学技术的使用对生物学起到的推动作用,因此有人说“技术是人类延长了的手臂”。

  2、叶绿体及其光合色素

  用板图或挂图显示出叶绿体结构模式图,提问复习叶绿体的亚显微结构,教师应适时指出,光合作用所以能在叶绿体中进行一是由于其中含有催化光合作用的酶系,这些酶分布在叶绿体的基质中和片层的薄膜上;二是在基粒片层的薄膜上,有吸收转化光能的色素,这样就引出了叶绿体上的光合色素这一教学内容。

  (1)学生做《实验八 叶绿体中色素的提取和分离》

  可作为探究实验,也可作为验证实验,但实验过程都应让学生自己看书总结,之后引导学生讨论下面的问题:

  ①“想要做好《叶绿体中色素的提取和分离》实验,学生应注意哪些问题?

  这个实验是高中生物学实验难度较大的一个,涉及的药品多,实验原理复杂,实验操作也较烦琐,而且实验现象也不是很明显。如何才能顺利地完成这个实验呢?下面就这个实验要注意的问题做一些说明。

  提取光合色素过程中,关键是速度。提取光合色素过程中,因为光合色素都是脂溶性的,因此用丙酮这种有机溶剂作为提取液,因为丙酮易挥发且有一定毒性,因此提取过程要速度要快,同时提取液要用胶塞塞好,以防止其挥发;利用二氧化硅硬度极大的特点,其粉末可增加研磨时磨擦力,加快研磨的速度;又因为叶绿素容易破坏,因此需要保护,而碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏;把绿叶剪碎的目的也是为了加快研磨速度。

  划滤液细线是本实验的结果明显清晰的关键。滤液细线必须待第一次完全干燥后才能划第二遍,重复次数可多一些,滤液细线要齐、细、颜色深,其中齐更重要一些。

  用纸层析法分离色素时,特别要注意滤液细线一定要处于层析液的上面,否则光合色素会溶解于层析液中,而不会沿层析液向上扩散、分离,这会使实验效果极差,甚至不发生分离,导致实验无效;另外,层析液是石油醚、丙酮、苯等有机溶剂的混合液,具有挥发性且有毒,要注意密闭。

  正常的实验现象从上到下应为:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素(a)、叶绿素(b),一般可看到下面三种色素,最上面的胡萝卜素如果操作不适当效果可能不很明显。

  还有这个实验过程用了有毒的有机药品,因此实验后要用肥皂把手洗干净。

  在学生观察的基础上,教师总结光合色素的种类、色素颜色、色素的吸收光谱及在滤纸条分布。

  ②学生实验结束后,教师可给学生演示叶绿体的色素吸收光谱的现象。方法是:用红、橙黄、绿、蓝紫色的薄膜,分别遮住同一光源。把盛有叶绿体的色素提取液的试管,分别放在红、橙黄、绿、蓝紫色光前、让学生观察这些光透过色素提取液的情况。可明显地看到红和蓝紫色光透过的较少(暗),橙黄和绿色光透过的较多(亮)。引导学生分析这些现象,得出叶绿体中的色素,主要吸收红光和蓝紫光。在此基础上,出示教材中的光合色素吸收光谱曲线,引导学生分析曲线含义,总结光合色素吸收光波的不同特点。

  ③教师还可引导学生进一步分析叶绿体结构特点与其光合作用功能相适应的特点,例如:与光合作用有关的各种酶集中分布于叶绿体中,有利于光合反应高效地进行;再如,叶绿体内的片层薄膜,垛叠成基粒,每个基粒由10~100个片层结构组成,这样的结构可增大叶绿体内的膜表面,扩大色素的附着面,有利于提高光能的利用效率

  (2)有条件的学校或班级还可引导学生对色素、光合色素有关的问题做较为深入的讨论,比如可讨论下面几个问题:

  ①学生知道我们平常吃的韭黄和蒜黄是怎么培育出来的吗?

  这个问题涉及到了植物叶绿素合成时的条件问题。

  叶绿素是光合色素中最重要的一类色素。绿色植物的叶绿体中有四种色素,绿色植物只在光下才能合成叶绿素,这样学生已经知道这个问题的答案了。韭黄、蒜黄是在黑暗条件下培育出来的,因为植物此时不能合成叶绿素,只能长成黄化苗,而黄化苗的薄壁细胞比较多,所以吃起来比较嫩,口感比韭菜、蒜苗好一些。但要注意,植物不能长期处于无光条件下,这个道理学生应该是明白的。

  叶绿素的形成除了有光照之外,还与什么因素有关呢?叶绿素是一种较复杂有机化合物,其中心存在一个镁离子,因此叶绿素的形成还与镁这种矿质元素有关,没有镁,叶绿素也是形成不了的。

  ②如果土壤短期缺镁,植物的叶片会出现什么现象呢?

  可给学生适当的提示,镁与叶绿素是以不稳定化合物的形式存在的。学生可以想一想我们在植物矿质代谢中学习的内容,还记得吗?有两类矿质元素可以移动,一是像氮、磷、钾这样以离子态运输的矿质元素,还有一就是像镁这样与不稳定化合态存在的矿质元素;另一类矿质元素不能自由地在植物体内移动,如钙、铁这样以稳定难溶的状态存在的化合物。能移动的矿质元素才能被重复利用,而且这些矿质元素一般都运输到植物体生长比较活跃的地方,如茎尖、芽尖、幼叶等处。因此土壤中短期缺乏镁这种可移动的离子时,整个植物体中的叶片受损伤的程度是不一样的,此时老叶先受损变黄,而幼叶暂时不会受到缺镁的损伤,依然鲜绿。反之,如果土壤中缺乏的是钙、铁这些不能移动的离子,植物体首先受损伤的则是新叶。

  ③浅海中自上而下为什么会出现绿藻、褐藻、红藻等藻类植物的分层分布现象?

  这也是一个和光有关的生物学问题。

  我们平常看到的物体的颜色实际上是这个物体反射的光,如学生看到叶片是绿色,说明叶片反射绿光,而吸收了其它色光;学生看到一个物体是白色的,说明这个物体不吸收任何光,并全部反射回来;学生看到一个物体是黑色的,说明这个物体把所有光都吸收了,没有反射任何光。这是理解这个问题的关键。通过上面的分析学生可能已经知道,绿藻反射了绿光;褐藻反射了黄光,而红藻反射了红光。

  《绿色植物呼吸作用》教学设计 篇3

  学习目标:

  (1)理解掌握光合作用的过程;

  (2)掌握光合作用的概念、反应式

  (3)初步学会运用光合作用的原理分析问题

  教学重点和难点

  重点是光合作用的过程和实质,光反应过程和暗反应过程的区别和联系;难点是光反应和暗反应中物质和能量的转变过程。该过程十分复杂,牵涉到许多物理学、化学等知识,而有机化学知识学生还未学到,因此理论性很强,很抽象很枯燥,学生很难理解和掌握。

  教学方法:

  学生自主型与师生共同探究型相结合(含自学、谈话、讨论和讲授等)

  教学过程:

  复习完叶绿体的结构之后,利用课件展示以下几个问题:

  1. 光反应的场所和外界条件为?

  2.叶绿体中的色素在光反应中有何作用?

  3.光反应中水被分解成和;atp合成过程中能转化成了能,该过程还需的催化。

  让学生阅读教材相关内容,完成上述问题,以上几个问题的解决要求学生具有提取信息的能力和分析问题解决问题的能力。学生自学完成后,再利用图分步展示光反应的各个步骤,课件可将抽象微观的过程形象、具体化,这样既降低了学生学习的难度、加深了学生对所学知识的理解,又能提高学生学习的兴趣。

  学完光反应的过程后,让学生阅读有关暗反应发现过程的材料,材料如下:美国科学家卡尔文用含14c的co2研究了光合作用中c元素的转移途径,在实验开始时,给植物提供一定量的含14c的co2,追踪发现,当空气中的14co2减少后,14c首先出现于c3化合物中并迅速增加,随着时间的推移,c3化合物中的14c逐渐减少,糖类等有机物中的14c开始增加。让学生思考上述过程中c元素先后转变成了哪些物质?

  利用这段材料给学生展示暗反应的科学发现过程,学生在阅读过程中重温了科学家的探索过程,体会到了科学家探索生物学过程的艰辛和一些巧妙的设计。

  在分析上述材料的基础上,让学生自学教材回答:

  1、暗反应的场所和条件为?

  2、暗反应过程中物质和能量是如何变化的?学生回答后,再利用cai分步展示暗反应的过程,该过程同样将抽象微观过程具体形象化,降低了学生理解的难度,同时课件还非常形象的揭示了光反应和暗反应的内在联系。

  在掌握了光合作用的全过程后,利用cai展示光反应和暗反应比较的表格,让学生结合教材完成,比较可以从光反应和暗反应的部位、进行条件、物质变化和能量变化等几个方面进行,在完成表格的过程中,能较好地培养学生的比较和综合的能力。

  完成表格后,给学生拿出自制的板图,让学生把所缺内容补充完整,利用实物让学生动手操作,可极大地提高学生的学习兴趣,培养学生的动手操作能力,以下的教学内容都将以该图为中心,让学生学会灵活运用该图所展示的光合作用的过程分析解决一些实际问题,培养学生分析问题、解决问题的能力。以下就是对光合作用过程原理应用的具体实例:离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断co2气体的供应,短时间内叶绿体中c3化合物与c5化合物相对含量将如何变化?该讨论题要求学生要能将外部环境条件的变化与光合作用过程的结合起来综合分析,外部条件变化直接影响光合作用哪一步骤?这一问题要让学生进行充分讨论,然后提问学生回答,并让学生结合光合作用过程的图解深入分析。若学生不能准确回答,可再次播放多媒体课件,或直接观察自制板图,引导学生逐步得出结论。

  基本知识学习结束后,给学生做一小结,然后利用精选的课堂练习题进行巩固训练,以加深学生对所学知识的理解和掌握。

  6 教后反思

  笔者利用该教学设计实施教学后,达到了预期的教学目标,教好地体现了新课程改革的精神。在设计中有以下几个方面较为成功:

  首先该设计转变了学生传统的学习方式,变被动学习为主动学习,这一转变激活了学生的思维,提高了学生的学习兴趣。例如,对光反应和暗反应过程的设计采用了问题串的形式,让学生带着问题阅读教材自学;另外让学生完成自制板图所缺的内容更是激发了学生学习的热情和主动性。

  其次,该设计挖掘了教材中科学史的潜在教育功能,引导学生运用科学家的思维方式和思维习惯思考解决问题,培养了学生探究性学习的能力。例如,给学生展示了美国科学家卡尔文探究暗反应过程的资料,让学生分析暗反应过程中的物质转变情况。

  第三,设计过程还充分体现了多媒体教学的优势,课件中光反应和暗反应的动画过程形象的展示给学生,降低了学生理解的难度,提高了教学效率,使绝大多数学生都能掌握这一基本过程,落实了新课改面向全体学生的基本理念。

  除了以上成功之处外,该设计也有一些不足,比如,学生通过学习用于解决实际的问题较少等,针对这一问题笔者会在以后的教学中对以上问题加以修正和完善。

  《绿色植物呼吸作用》教学设计 篇4

  一、教材分析

  教材先介绍光合作用的发现史,让学生通过阅读和讨论,对光合作用形成初步认识。在此基础上,通过几个不同类型的活动,引导学生对光合作用的原料、产物、条件和场所进行探讨。然后,指导学生用显微镜观察新鲜树叶的徒手切片,认识叶片与光合作用相适应的结构。最后,对光合作用的实质和重要意义进行总结归纳,通过与生产实际相结合,使学生能体会光合作用的实践意义。

  二、教学目标

  知识目标:

  1、识别叶片的结构,说出叶片与其光合作用相适应的结构特点。

  2、概述光合作用的原料、产物、条件和场所,阐明光合作用的实质意义,举例说明光合作用原理对作物种植的指导意义。

  能力目标:

  独立完成验证绿叶在光下合成淀粉的实验操作,尝试制作叶的徒手切片,使用显微镜观察叶片的结构。

  情感目标:

  1、通过探索光合作用的原料、产物、条件和场所等各种实验活动,初步领会生物科学探究的一般方法,养成实事求是的科学态度。

  2、认识绿色植物的光合作用在生物界乃至自然界的意义,养成爱护一草一木的生态意识。

  三、重难点:

  重点:

  1、探索光合作用的原料、产物、条件和场所的实验。

  2、叶片与光合作用相适应的结构特点。

  3、光合作用的实质和意义。

  难点:

  1、探究叶绿素在光下形成的实验。

  2、制作和观察叶徒手切片。

  四、教学课时:7课时 五、教学过程:

  一、引题

  为什么绿色植物的叶和一些茎会是绿色呢? 那是因为它们含有一元素叫 叶绿体,这个叶绿体它有什么作用呢?用处可大了,它能利用光能,把植物吸收的二氧化碳和水转变成贮存能量的有机物(主要是淀粉), 同时释放氧气,由此我们说叶绿体的作用非常巨大,植物少了它就不能存活,在这里,我们把植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转变成贮存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。植物的光合作用的发现,促进了农业生产方式的变革,推动了人类社会的进步。那么,植物光合作用是怎样发现的呢?

  二、教授新课

  (一)绿色植物光合作用的发现

  1、学生四人一组

  讨论:材料一、17世纪,范·海尔蒙特的实验

  材料二、18世纪,普利斯特来的实验

  材料三、20世纪,希尔的实验

  2、分析上述三个实验的基本过程

  (1)范海尔蒙特他在100kg干燥的细粒土壤中,种了一棵 2.5kg重的柳树,然后往盆里浇水,但不供给他其它营养物质。五年后,他发现柳树的重量为82.5kg。

  (2)在光照下,普利斯特莱让一只蜡烛在内有薄荷枝条的玻璃罩里燃烧至熄灭。十天后,薄荷枝条仍是繁茂的。当普利斯特莱重新点燃熄灭的蜡烛时,蜡烛又重新明亮的燃烧起来。

  (3)希尔巴植物的叶片烘干后,碾成粉,然后把叶绿体和叶绿素一起提取出来。他把这些叶绿体和叶绿素与不同的铁化合物相混合。当他把光照射在这个培养的混合物上时,出现了气泡。当光照停止后,氧气流也停止了。

  3、归纳每个实验可以得到的结论,并在书上图6—4中用文字或符号表示出来。

  (由学生自己归纳)

  (二)绿色植物光合作用发现的意义

  (由学生自己归纳)

  三、练习(思考题)

  上新课前,请同学们思考一个问:题:叶片的哪些细胞含有叶绿体?

  回答:叶肉细胞和保卫细胞中含有叶绿体。

  师:很好,叶绿体能进行光合作用,制造有机物,那我们如何去验证呢?下面我们一起来做实验证明。

  (一)解疑导拔,合作探究

  实验指导:

  1、剪取你所喜欢的形状的黑纸片(小于叶片),从上下两面将处理过的天竺葵叶片遮盖起来,然后放于光下照射30分钟。

  2、摘下叶片,去掉黑纸片(观察叶片的颜色的变化),把黑纸片放入盛有适量酒精的小烧杯里,水浴加热,观察叶片的颜色变化。

  3、用自来水冲洗叶片,再向叶片滴加碘液。

  4、稍停片刻,用自来水冲洗碘液,观察叶片的颜色变化。

  请同学们根据实验现象,思考讨论下列问题:

  1、为什么要把天竺葵放到黑暗处一昼夜?

  2、水浴加热后,叶片变为什么颜色?

  3、加碘液后,叶片变为什么颜色?能否判断叶在光下制作的是什么物质?

  学生实验

  回答1:把天竺葵放到黑暗处一昼夜,将用于实验的植物叶片中的淀粉除去。不至于影响实验想象。

  师:很好,在黑暗处叶片不能再进行光合作用,叶片中原有的淀粉一部分通过叶脉运输到其它部位,还有一部分被呼吸作用消耗掉。

  回答2:水浴加热后,叶片变为白色。

  师:为什么变为白颜色呢?

  回答:略。

  师:由于酒精溶解了叶绿素,从而去除了叶片中的绿色。

  回答3:加碘液后,叶片四周变为了蓝色,而被纸片遮住的地方颜色没变,从这可以判断光合作用产生的有机物是淀粉。

  师:淀粉遇碘液变蓝色是我们判断淀粉存在的有力证据。那为什么有上面现象产生呢?

  回答:因为叶片被黑纸片遮住后,就不能接受光进行光合作用了产生淀粉,所以加碘液后四周显蓝色,而中间不显蓝色。

  (三)明理强化,实践探究

  师:很好,从今天的实验我们能得到什么结论?

  回答:光合作用能产生有机物,有机物主要是淀粉。

  师:淀粉是一种贮藏大量能量的有机物,玉米、小麦、水稻等种子含有大量的淀粉。

  (二)引深探究

  师:通过今天的学习,你们能提出什么新的问题呢?

  回答:1、二氧化碳和水是怎样形成淀粉的?

  2、光合作用能否产生其它有机物?

  师:请同学们带着这些问题回去思考,并查找有关资料去探究。

  我们知道,绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转变成贮存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。植物光合作用的发现,促进了农业生产方式的变革,推动了人类社会的进步。那么,光合作用的场所在什地方呢?今天我们来学习一下植物光合作用的场所。

  T:光合作用需要光,那我们来想一想,在植物中哪一部分能吸收大量的光呢?

  S:叶子在植物体中能吸收大量的光。

  T:那光合作用应在什么地方进行的呢?

  S:在植物的叶子里进行的。

  T:哪我们就知道叶子中光合作用的主要器官。

  下面我们来共同学习叶是光合作用的主要器官。

  (一)、叶是光合作用的主要器官

  参天大树拔地而起,枝繁叶茂:纤纤小草茁壮成长,生生不息。

  绿色植物一般具有叶,中是光合作用的主要器官。我们来看一下几种植物的叶子。看看它们有什么共同的特点?

  让学生看几种植物的叶子。

  S:它们都有一个长长的柄和叶片。

  T:我们反长长的柄叫做叶柄。

  T:同学们,你认为光合作用是在什么地方进行的呢?

  S:光合作用是在叶片地方进行。

  叶片是叶子和主要器官,下面我们研究一下叶片和结构。

  学生实验:

  请大家来练习一下徒手做切片,并且识别一下

  叶片的结构。

  1、学生4人一组,先观察绿叶。

  2、制作叶片切面的玻片标本,

  把绿叶放在载玻片上,用手把绿叶按平。

  用刀片慢慢的切绿叶,绿叶切的越薄越好。

  把切好的绿叶放入有水的培养皿中,使叶片的切片散开。

  在培养皿中选择最薄的切片放在载玻片上,然后盖好盖玻片。

  3、将制好的玻片标本,入在显微镜的低倍镜下观察,说出叶片和结构如书上P71图

  绿色植物的叶片一般包括表皮、叶肉、和叶脉三部分。

  表皮位于叶片的最外层,分为上表皮和下表皮。表皮细胞的外壁常有一层角质层,可以保护叶片不受病菌侵害,防止叶内的水过度散失。表皮上有一种成对存在的肾形细胞,叫做保卫细胞。保卫细胞之间的空隙,叫做气孔。气孔是叶片与外界环境进行气体交换的门户。

  叶肉位于上表皮与下表皮之间,一般分为栅栏层和海绵层。栅栏层的细胞排列比较整齐,细胞里含有较多的叶绿体。海绵层的细胞排列比较疏松,细胞里含有较少的叶绿体。

  叶脉分布在叶肉之间。叶脉具有输导水、无机盐和有机物的功能,还具有支持叶片的功能。

  (二)、叶绿体是光合作用的场所

  叶片的叶肉细胞和保卫细胞中含有叶绿体,叶绿体中又含叶绿素。叶绿素能够吸收光能,为光合作用提供能量。在生命活动旺盛的绿叶细胞中,叶绿素的含量很多。

  学生实验

  观看绿叶细胞中的叶绿体

  学生4人一组,把标本放在显微镜下观察,注意细胞中的绿色部分。

  讨论:叶片为什么呈现绿色?

  叶绿体中的叶绿素,是叶片呈现绿色的主要原因。

  叶绿中绿色植物进行光合作用的场所。没有叶绿,绿钯植物就不能进行光合作用。

  绿色植物进行光合作用也需要光。只有在地定强度的光照下,植物才能进行光合作用,制造有机物,满足自身生长发育的需要。

  光是植物进行光合作用的来源。叶绿素也只有在光下才能形成。因此,生产实践中,可以利用"叶绿素的形成需要光"的原理生产韭黄。

  五、小结

  植物的叶是光合作用的器官,叶中的叶绿体中光合作用的场所,叶绿体中含有叶绿素,叶绿素使叶子呈现绿色。

  六、社会实践

  1、在生活中寻找不是绿色的植物。

  2、到农村菜农家学习如何生产韭黄。

  《绿色植物呼吸作用》教学设计 篇5

  一、教学目标:

  知识:说出绿叶中色素的种类和作用(了解)

  说出叶绿体的结构和功能(了解)

  说明光合作用以及它的认识过程(理解)

  研究影响光合作用强度的因素

  情感态度:通过了解光合作用的探索过程,认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意见中的合理成分,还要具有质疑、创新和用于实践的科学精神与态度。

  能力、技能:进行有关的探究和实验,学会提取、分离绿叶中的色素,在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中,运用语言表达的能力以及分享信息的能力。

  二、教学重难点:

  重点:绿叶中色素的种类和作用;光合作用的发现和研究历史;光合作用的光反映、暗反应过程以及相互关系;影响光合作用强度的环境因素。

  难点:光反映和暗反应的过程;探究影响光合作用强度的环境因素。

  三、教学用具:

  实验材料;PPT课件

  四、教学过程

  教学内容

  教师活动

  学生活动

  (一)引入

  光合作用对自然界的意义:生成氧气,进而紧接形成地球的臭氧层;直接或间接为其他生物提供能源;促进碳的循环。

  (二)光合色素

  实验:探究光合色素的的种类

  讲述光合色素的种类、吸收光谱

  (三)叶绿体的结构

  通过图片和问题的引导,讲述叶绿体的结构及其适应光合作用的特点。

  对恩格尔曼的两个实验进行讨论,并进行表达交流

  (四)光合作用的探究历程

  利用学生初中学过的关于光合作用的反应式,利用填空的方式,展示光合作用的定义。

  引导学生对几个主要的探索历程资料进行阅读,并找出相关阶段的研究成果或观点。特别讲述用同位素追踪氧元素走向和碳元素走向的实验

  (五)光合作用的过程

  光反应:以光合色素捕获的光能的用处入手,并辅以板话,能量的是水脱氢,并放出氧气和产生[H];并且使ADP生成ATP。强调了光反应需要的条件是光、光合色素、酶。

  暗反应:目的是二氧化碳获得H,被还原成为葡萄糖。二氧化碳与C5化合物结合(二氧化碳的固定),成城2分子C3;一部分C3获得了[H]被还原为葡萄糖;一部分C3形成C5继续参与循环。

  归纳光合作用的本质:把利用光能,产生[H],把二氧化碳还原为葡萄糖,并把光能储存在更加稳定的糖类中。

  以表格的形式再次巩固光合作用两个阶段的各种变化。以及两个阶段之间的关系。

  学生活动

  (六)影响光合作用强度的因素以及呼吸作用与光合作用的关系

  设计情景,引导学生了解二氧化碳浓度、光照强度、温度对植物光合作用强度的影响。利用哈密瓜之类的例子,分析呼吸作用和光合作用的关系。

  (七)化能作用

  自养生物;异氧呼吸的概念,并且通过例子来讲述叶绿体的苦恼。

  《绿色植物呼吸作用》教学设计 篇6

  一、教学目标

  1、知识目标:

  ①阐明绿色植物的光合作用

  ②举例说出绿色植物光合作用原理在生产上的应用

  2、能力目标:

  ①通过探究光合作用的条件、产物和场所,进一步体验科学探究的方法。

  ②在探究活动中培养分析、判断、推理的能力,以及运用知识解决问题的能力。

  3、情感态度与价值目标

  进一步明确生物圈中的人和动物与绿色植物的密切关系,生发保生物、爱护环境的情感。

  二、教学重点:

  阐明绿色植物的光合作用。

  三、教学难点:

  探究植物进行光合作用的场所、了解光合作用原理在生产实践上的应用。

  四、教学过程:

  第1课时

  一、课文导入

  1、创设问题情境:动物和人每天需通过摄取食物来获得生长发育所需的营养物质,需植物则没有摄食现象,那么植物的生长发育需要营养物质吗?

  2、观看视频

  3、学生产生疑问:植物生长发育所需的营养物质是怎么来的?

  二、光合作用的发现过程:

  公元前3世纪,古希腊哲学家亚里士多德根据经验推测得出结论:“植物的物质积累来源于土壤”。

  (一)海尔蒙特实验(比利时科学家、1648年)

  1、flash动画演示

  2、学生讨论:

  ①海尔蒙特的实验是对哪一权威的挑战?

  回答要点:海尔蒙特的实验是对亚里士多德的经验推测的挑战。

  ②柳树真的只需要水就能长大吗?你认为海尔蒙特忽视了哪个重要因素?

  回答要点:不能;海尔蒙特忽视了空气对柳树长大的作用。

  ③我们可以怎样使在自然环境中无法观察到的空气成分的变化间接的表现出来?

  回答要点:

  ①想法把由于植物生长而引起成分发生变化的那部分空气与外界的空气隔开;

  ②验证空气成分有没有发生变化(怎样设计?)。

  (二)普利斯特利实验(英国科学家、1771年)

  1、flash动画演示:

  2、学生讨论:

  ①人们严格按照普里斯特利的实验要求重复他的实验,有的能成功,有的失败,你认为失败最可能的原因是什么?

  回答要点:与实验过程中植物有没有接受光照有关,有则成功,否则失败。

  ③你认为可以怎样进一步实验?

  回答要点:普里斯特利的实验过程中增加阳光这一实验条件。

  3、介绍英格豪斯的改进实验(结论:光在植物更新空气的过程中起关键作用)

  (三)萨克斯实验(德国科学家、1864年)

  1、分析萨克斯实验(视频、动画演示):

  ①现象记录

  植株的部位现 象

  叶片未遮光部分滴加碘液后变蓝

  叶片遮光部分滴加碘液后不变蓝

  ②结论:植物可以更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得混浊的空气。

  2、学生讨论:

  ①这个实验探究的是什么问题?是否设置了对照组?实验中所需控制的单一变量是什么?如何显示实验结果?

  回答要点:实验探究的是阳光与有机物的关系问题。

  对照组:见光的叶片部分与遮光的叶片部分。

  实验中所需控制的单一变量是光。

  通过淀粉遇碘能变蓝来显示实验结果。

  ②实验前,将植物放在黑暗处一昼夜,再移到阳光下照射3-4小时,这样做的目的是什么?

  回答要点:让叶片内原有的植物进行光合作用产生的淀粉被植物运走或耗尽,以免干扰探究实验。

  ③家里种植的花草如果长时间放在黑暗处会死去。小麦在灌浆的时候遇到阴雨天气,就会减产。你能说出其中的原因吗?

  回答要点:植物长时间放在黑暗处,就会使植物不能进行光合作用制造有机物,从而使植物因缺乏生长发育必须的有机物而死去;小麦在灌浆的时候遇到阴雨天气,就会减产。原因是农作物接受光照少,从而使产生的有机物减少引起的。

  (四)恩吉尔曼实验(德这科学家、1880年)

  1、flash动画演示

  2、阅读、分析课文p85页第二节。

  3、讨论:本实验的实验变量是什么?得到了什么结果?

  回答要点:实验变量是光照。结论:光合作用进行的场所是叶绿体。

  《绿色植物呼吸作用》教学设计 篇7

  教学目标

  1.知识方面

  (1)通过观察c3植物和c4植物叶片的永久横切片,使学生识记c3植物和c4植物在叶片结构上的区别,并以此了解c4植物光合作用的特点(识记)。

  (2)c4植物固定二氧化碳的能力明显提高的原因(知道)。

  2.态度观念方面

  通过对c3植物暗反应发现过程的介绍,使学生了解一种科学研究方法—放射性同位素标记法,以此培养学生对科学的热爱和对科学研究的兴趣。

  3.能力方面

  通过本节课的教学,培养学生的实验观察能力、对生命现象及背景材料的分析归纳能力和获取知识的能力。

  重点、难点分析

  重点:c3植物和c4植物在叶片结构上的区别及c3植物光合作用的特点。

  难点:c4植物光合作用的特点。

  教学模式:实验观察——材料分析——概括归纳。教学手段:实验观察、材料分析和多媒体课件辅助教学。

  课时安排:一课时

  设计思路

  提供原始材料,使学生了解美国化学家卡尔文对c3植物的暗反应的研究成果,引出c3植物的发现过程。通过用显微镜观察c3植物和c4植物叶片结构,了解c3植物和c4植物的叶片结构的不同从而进行c3途径和c4途径的教学。

  教学过程:

  一、引言

  光合作用是在叶绿体内进行的一个复杂的能量转换和物质变化过程,是地球上最基本的物质代谢和能量代谢。由于光合作用如此重要,它很早就吸引了许多科学家的兴趣。一个世纪以来,为了探寻光合作用的具体化学反应过程,科学家进行了大量的研究,诞生出众多的科学巨人,如在必修教材中涉及到的海尔豪特、普利斯特利、萨克斯、恩吉尔曼、鲁宾和卡门等,其中美国化学家卡尔文因揭示了植物光合作用暗反应的机理而获得了1961年的诺贝尔化学奖。

  二、新课

  【教师活动】提供材料:《卡尔文与地球上最重要的化学反应》。

  卡尔文(me1vin ca1vin 1911~1997)生于美国明尼苏达州,1931年获得密欧根采矿技术学院的化学学士学位,1935年获明尼苏达州大学的博士学位,1944年到1945年在曼哈顿计划中从事铀的研究。

  1940年,鲁宾(s.ruben)和卡门(m.kanmen)发现了碳的长寿命同位素14c,使卡尔文有了一种理想的工具来追踪二氧化碳是如何在暗反应中一步步变成碳水化合物的。在卡尔文的研究过程中,14c成了主要工具,发挥了特别重要的作用。

  卡尔文在一个装置中放入进行光合作用的小球藻悬浮液,注入普通的二氧化碳,然后按照预先设定的时间长度向装置中注入14c标记的二氧化碳,在每个时间长度结束时,杀死小球藻,使酶反应终止,提取产物进行分析。他通过色谱分析法发现当把光照时间缩短为几分之一秒时,磷酸甘油酸(c3)占全部放射性的90%,这就证明了磷酸甘油酸(c3)是光合作用中由二氧化碳转化的第一个产物。在5秒钟的光合作用后,卡尔文找到了含有放射性的c3、c5和c6。

  在实验中,卡尔文发现在光照下c3和c5很快达到饱和并保持稳定。但当把灯关掉后,c3的浓度急速升高,同时c5的浓度急速降低。如果在光照下突然中断二氧化碳的供应,则c5就积累起来,c3就消失。

  【学生活动】分析材料,结合所学内容回答问题:

  1.在文中,卡尔文运用了哪些研究方法?(放射性同位素标记法、色谱分析法)

  2.被标记的碳元素首先出现在哪一种化合物中?(磷酸甘油酸c3)

  3.文中的最后一段说明了什么问题?(c5是二氧化碳的受体,c3是二氧化碳固定后的产物)

  【教师活动】复习总结c3植物暗反应特点。介绍c4植物的发现过程。

  澳大利亚科学家m.d.hatch和c.r.slack在研究玉米、甘蔗等原产热带地区的绿色植物发现,当向这些绿色植物提供14c时,光合作用开始后的1秒内,90%以上的14c出现在含有四个碳原子的有机酸(c4)中。随着光合作用的进行,c4中的14c逐渐减少,而c3中的14c逐渐增多。

  【学生活动】分析上述材料。结论:说明在这类绿色植物的光合作用中,co2中的c原子首先转移到c4中,然后才转移到c3中。

  【教师活动】介绍c3和c4的概念和常见的种类。【学生活动】用显微镜观察菠菜叶和玉米叶的永久横切片。

  课堂讨论:c3植物和c4植物的叶片结构有哪些不同?

  【师生互动】结合教材图2-3和图2-4及多媒体课件分析c3和c4植物叶片结构的区别并将观察结果记录于下表。

  【教师补充说明】通过研究发现,c3植物的维管束鞘细胞含有没有基粒的叶绿体,这种叶绿体不仅数量多,而且体积大。c3植物和c4植物之所以具有不同的固定co2的途径与二者的结构有密切关系。

  【学生活动】以学习研究小组为单位分析选修教材图2-5c4植物光合作用特点示意图和必修教材图3-8并填写下表:

  【教师总结】c4植物固定co2的pep羧化酶与co2的亲和力比c3途径中c5羧化酶与co2的亲和力高60倍。因此,c4植物能够把大气中含量很低的co2以c4的形式固定下来,并运输到维管束鞘细胞的叶绿体中供c3途径利用。因此,在热带的高温地区及在夏季炎热的中午,叶片气孔关闭,c4植物能够利用叶片内细胞间隙中含量很低的co2进行光合作用。c4植物比c3植物更适于生活在温度较高的热带地区,c4植物比c3植物在进化上更高等。

  要点提示

  1.卡尔文的研究成果在教材中未涉及到,但是在1991年全国高考和1996年的上海高考题中引用了卡尔文的研究过程。在教学中应尽量给予学生科学研究的第一手资料,使学生在了解c4植物的发现过程中不仅掌握科学研究的结果,还学习到了科学研究的方法和过程。

  2.c4植物和c3植物的叶片结构特点的教学应尽量发挥学生的主体性,使学生通过实验观察先获得感性认识,再讨论归纳总结,这样比较符合学生的认知规律。

  3.教师要尽量将图片、图表制作成多媒体演示文稿,这样可吸引学生的注意力,并能发挥教师的主导作用,引导学生的讨论中心,有益于学生知识的建构。

  《绿色植物呼吸作用》教学设计 篇8

  教学目标

  1.知识方面:光合作用效率的.概念以及提高光合作用效率的主要措施和原理(知道)。

  2.态度观念方面:

  (1)通过本节课的教学,使学生能够将所学的知识和农业生产实践结合起来,从而对学生进行sts(科学、技术、社会)的教育。

  (2)通过介绍我国古代农业发展史中的成就,对学生进行爱国主义教育。

  3.能力方面:培养学生对问题的分析能力和综合能力。

  重点、难点:

  提高农作物光能利用率的主要措施及原理。

  分析:本节课的教学内容并不难,关键是要将必修教材和选修教材联系起来,使学生在整体上建立起知识的联系。提高农作物的光合作用效率要从光合作用的条件和原料两方面考虑,要使学生将所学知识和生产实践联系起来。培养学生的sts思想是本节课的重点和难点。

  教学模式:

  设疑激趣——师生互动——建构知识。教学手段:制作多媒体课件辅助教学。

  课时安排:

  一课时

  设计思路:

  以问题引导学生,以历史文献吸引学生,以生产实践带动学生,进而培养学生的思维和能力。

  教学过程

  一、引言

  民以食为天。然而人类赖以生存的第一个要素——粮食却面临着日益短缺的严重局面,如何提高农作物的光合作用效率是我们面临的一个严峻的课题。光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量与光合作用中吸收的光能的比值。

  二、新课【教师活动】引导学生复习光合作用的概念、过程,得出光合作用总反应式:(略)

  从化学反应式的角度分析光合作用总反应式,若要提高光合作用有机物的生成量,我们可采取哪些积极有效的措施?

  【学生讨论】得出结论:从光合作用的条件看:

  1.增加光照,可以:

  (1)延长光照时间,提高复种指数;

  (2)增加光照面积,进行合理密植;

  (3)控制光照强弱。

  2.增加矿质元素的供应,提高叶肉细胞的叶绿素含量。

  3.控制温度,大棚作物白天可适当降低温度,夜晚适当提高温度。

  从光合作用的原料看:

  1.增加作物周围二氧化碳浓度。

  2.合理灌溉,增加植物体内的水分来增加光合作用的原料。

  【教师活动】肯定学生的结论,确定本节课的中心:说古论今谈如何增加光合作用效率。

  阳光给人类带来了光明和温暖,阳光被绿色植物吸收利用,使千姿百态的植物界得以郁郁葱葱,植物为人类及所有动物制造有机物,使其得以繁衍和生存。自古以来我国劳动人民就十分重视阳光与作物生长的关系,对于阳生植物和阴生植物早有记载。例如:《周礼》中记载:“阳木生山南者,阴木生山北者。”《诗经》中说:“梧桐生矣,于彼朝阳。”

  【学生活动】翻译以上两句古汉语,并分析其中的含义。

  “阳木生山南者,阴木生山北者”意为树木有的喜阳光,适宜种在阳光充足的山南,有的喜阴暗,适宜种在光线较弱的山北。“梧桐生矣,于彼朝阳”意为梧桐生长在那朝阳的地方。

  【教师活动】以上两句古汉语反映了古人对多种植物的阴生和阳生之性已有了明确的认识。有些植物进行光合作用时需要强的光照才能生长发育良好,才能提高光合作用效率,这类植物属于阳生植物。有些植物进行光合作用时大强的光照不利于其生长发育,也就不利于提高光合作用效率,这类植物属于阴生植物。

  【学生活动】就所学知识举例说明哪些植物是阳生植物,哪些植物是阴生植物。

  【教师总结】我们应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。例如,古书中记载:梧桐“阳木也”,“桐之性皆恶阴、寒,喜明、暖,阴寒则难长,明暖则易大。”又如古书中对荔枝、龙眼的阴阳特性也有记载:“荔枝属火,宜使向阳;龙眼属水,宜向阴”“当日荔枝,背日龙眼。”可见掌握植物阴阳之性,因地制宜地种植是栽培成功。获得优质高产的重要因素之一。

  【教师活动】提出问题:如何增加二氧化碳的供应呢?

  得出结论:绿色植物周围空气中的二氧化碳的含量,直接影响绿色植物的光合作用效率。

  【教师活动】提出问题:空气中的二氧化碳一般占空气体积的0.03%,当植物旺盛生长时,所需的二氧化碳就更多,若只靠空气中二氧化碳本身的浓度差所造成的扩散作用满足不了植物对二氧化碳的需求。那么,如何提高空气中二氧化碳的浓度呢?

  【学生活动】讨论分析(教师要参与学生的讨论,引导讨论的中心)。

  得出结论:作物需要良好的通风,使大量空气通过叶面,使光合作用正常进行。

  【教师活动】肯定学生的分析,并进行归纳总结。

  阳光是植物进行光合作用的能量来源,而空气中的二氧化碳和根系吸收的水分是植物进行光合作用的原料。把植物种成一定规格的行列,相互保持一定的距离,使植物受到充足的阳光照射,使流动的空气送进农田的四面八方,是提高作物光合作用效率的有效手段。《齐民要术》中提到种植作物要“正其行,通其风”就是这个道理,我国古书中还记载:“种植桃、李、梨、柿三丈一树,八尺为行,果类相从,纵横得当。”“通风见日,实大而美。”即改善通风透光条件有利于作物提高光合作用效率,使作物增产。

  另外,不同的光质对提高光合作用效率也有影响。例如,在蓝紫光下光合产物中蛋白质和脂肪的含量较多;在红光的照射下,光合产物中的糖类含量较多。

  【学生活动】分析在作物壮秧的时候,塑料大棚用什么颜色的塑料薄膜较好。结论:蓝色。

  【教师活动】提出问题:随着农业技术的发展,日光温室种植果蔬已成为我国优质高效农业的一枝奇秀,日光温室中如何提高空气中二氧化碳的浓度呢?

  【学生活动】分组讨论,得出结论。

  1.施用固体二氧化碳(干冰)。

  2.使用农家肥,可以使土壤中微生物的数量增多,活动增强,分解有机物,放出二氧化碳。

  3.植物的秸秆通过深耕埋于地下,也可以通过微生物的分解作用产生二氧化碳。

  4.使用nh4hco3肥料,既可以为植物提供铵盐,又可以为植物提供二氧化碳。

  5.温室作物也要合理密植和通风透光。

  6.日光温室可与养殖场的鸡舍和猪圈相连,动物通过细胞呼吸产生二氧化为植物光合作用提供原料,植物光合作用产生的氧气可用于动物的细胞呼吸。

  【教师补充】温室中还可以使用二氧化碳发生器,二氧化碳发生器的原理是利用硫酸和碳酸盐反应生成二氧化碳。

  提出问题:当全球范围内空气中二氧化碳的含量无限制地提高时,会有什么负面影响?

  【学生活动】讨论并分析回答。

  结论:会促成温室效应的出现,使地球变暖、冰川融化、海面上升、气候异常。(教师要对学生的讨论和分析给予充分的肯定。)

  【教师讲解】绿色植物进行光合作用时,需要多种必需的矿质元素,如n、p、k、mg等,这些元素在植物的生命活动中都有哪些作用?

  【学生活动】讨论氮元素在植物生命活动中的作用。

  结论:

  1.氮元素是蛋白质的主要组成元素,而蛋白质是细胞结构和酶的重要组成成分。

  2.氮元素是atp中腺苷的组成元素。

  3.光反应的电子受体nadp+含有氮元素。

  4.核酸中有含氮的碱基。

  5.吲哚乙酸中含有氮元素。

  【教师补充说明】叶绿素中也含有氮元素。由此可见,氮元素在植物的生命活动中占有重要的地位,故氮元素有生命元素之称。当氮元素供应充足时,叶片大而鲜绿,光合作用旺盛,产量高,因此种植叶菜类的蔬菜,应多施氮肥。但是氮肥施用过多,会造成叶片徒长,机械组织不发达,易倒伏。如果植物缺氮,则生长缓慢,植株矮小,叶绿素含量少,叶子变黄,直接影响植物的光合作用效率。

  【学生活动】讨论磷元素在植物生命活动中的作用。

  结论:

  1.生物膜结构的组成成分磷脂中含有磷元素。

  2.磷元素是dna和rna的组成成分。

  3.磷元素是atp和nadph的组成元素。

  【教师补充说明】磷元素还直接参与糖类的合成和分解,例如,光合作用暗反应产物中的c3和c5都含有磷元素。在有氧呼吸中,葡萄糖首先转化为葡萄糖-6-磷酸。植物缺磷时,生长缓慢,叶片呈暗绿色,某些植物的叶片还呈红色和紫色,且在老叶最先表现出来。

  镁元素是叶绿素的组成成分。植物缺镁时,叶绿素不能合成,在老叶上表现为缺绿,严重影响光合作用的效率。

  钾元素能促进糖类物质运输到储藏器官,并促进储藏器官合成多糖,例如,种植马铃薯、水稻、小麦等以收获淀粉为主的作物要多施钾肥。植物缺钾时,蛋白质分解,叶绿素破坏,叶色变黄卷曲,茎杆易倒伏,抗旱抗寒能力降低。

  提出问题:如何进行合理施肥?

  【学生活动】结合教材“生物的新陈代谢与植物的矿质营养”一节讨论如何进行合理施肥。

  结论:1.根据植物的生长规律和需肥规律施肥。

  2.可以进行根外施肥。

  3.与豆科植物进行间种和轮作,提高土壤的肥力,使植物获得更多的氮肥。

  4.发展生态农业,动物的粪便、沼气池的沼渣、养鱼塘的塘泥、河水表面的藻类(因为含有能固氮的蓝藻,因此含有大量的氮肥)等均可作为肥料。

  5.将植物秸秆尤其是豆科植物的秸秆进行深耕翻压,也是增加土壤肥力的有效措施。

  【教师总结】我国古代农业注重并大量施用有机农家肥料的历史源远流长,《齐民要术》中指出豆类植物是作物最好的前茬,如“美田之法,绿豆为上”,并总结了20多种轮作的方法,充分肯定了豆类植物轮作的地位,使我国的传统农业走上了种地养地的道路。我国有“庄稼要长好,底粪要上饱”,“庄稼上底粪,粮食打满囤”,“底肥不足苗不长,追肥不足苗不旺”的农谚,足以说明矿质元素对提高农作物光合作用效率的重要作用。但是过多地使用化学肥料会使土壤板结,使水体富营养化,因此应走可持续发展的道路,发展生态农业。

  另外,选择具有优良性状的杂交品种也是提高光合作用效率的有效措施。被誉为“杂交水稻之父”的我国著名科学家袁隆平研究的三系配套杂交水稻技术已经在世界上几十个国家推广和应用,大大提高了粮食的产量,解决了几亿人的吃饭问题。这个内容我们将在下一章进行介绍。

  要点提示

  1.提高农作物的光合作用效率要从光合作用的条件——光和叶绿体中的色素与光合作用的原料——二氧化碳和水等方面考虑。

  2.提高作物周围的二氧化碳浓度及增加施用矿质元素一定要注意对环境的影响,培养学生的环保观念和提高环境保护意识。

  3.在讲矿质元素对光合作用效率的影响时,要注意将必修教材和选修教材的相关内容联系起来,并向学生渗透生态农业的思想。

  《绿色植物呼吸作用》教学设计 篇9

  一、 教学目标

  1、 说明光合作用以及对它的认识过程

  2、简述化能合成作用

  3、模仿科学家的实验方法和思路

  4、感悟科学家的科学精神

  二、教学重难点

  1、重点:光合作用的发现及其研究历史

  2、难点:模仿科学家的实验方法和思路

  三、教学策略:

  1、创设情境:从腐殖质学说和海尔蒙特的桶栽柳树实验导入新课,激发学生的学习兴趣。

  2、从光合作用的概念入手,让学生沿着科学家研究光合作用的历程做一次思维的探索。

  3、让学生从实验变量、实验步骤等方面分析经典实验,模仿科学家的实验方法和思路。

  4、与光合作用对比,简述化能合成作用并比较二者之间的相同点和不同点。

  四、教具准备:

  多媒体课件,课本有关图片

  五、课时安排:

  1课时

  六、教学过程:

  (一)情境创设——早期植物生长原因的研究:

  教师:植物为什么能够生长?为什么说万物生长靠太阳?

  学生:是因为植物能进行光合作用。

  教师:同学们已经知道植物生长的原因。

  很好!让我们沿着时光隧道回到2000多年的古希腊时代,看看伟大的思想家和科学家亚里士多德是如何回答这个问题的。

  或者回到400多年前的欧洲,看看海尔蒙特又是怎样回答这个问题的。

  多媒体呈现问题探讨:

  1、 亚里士多德的腐殖质学说

  这一学说是古希腊的伟大哲学家和科学家亚里士多德提出来的。他通过观察发现植物生长总是离不开土壤,他还发现某种物质经腐烂之后会促进植物的生长。因此他认为植物之所以生长是因为从土壤中吸收了一种叫“腐殖质”的生长汁的缘故。

  2、 海尔蒙特实验桶栽柳树实验

  17世纪30年代荷兰医生海尔蒙特栽种一株柳树于一桶土中,栽种之前称得柳树和土的质量分别为2.27千克和90.72千克,五年中对柳树仅仅是按时浇水,五年后称土和柳树的质量分别为76.7千克和90.663千克,发现土只减轻了56.7克,而柳树在五年中增长了74.43千克。

  显然亚里斯多德的“腐殖质”学说受到了挑战,但海尔蒙特得出了植物生长的物质来自水的结论,这一结论被无土栽培技术所证实。

  问题探讨:

  (1) 亚里斯多德的腐殖质学说与海尔蒙特的结论,哪一个正确?

  (2) 海尔蒙特在实验中注意到了水对植物生长的作用,但是他忽略了空气对植物生长的作用。我们怎么理解他的局限性?

  (3) 你怎样解释柳树的增重的原因?

  从我们现在的生物学知识,足以解答这个问题:我们知道柳树增重的主要原因是光合作用。

  光合作用是谁发现的呢?请我们一起来追寻科学家的足迹,重温光合作用的探究历程。

  (二)光合作用的发现

  教师:多媒体展示:

  1、 英国牧师兼化学家普利斯特利实验

  出示图片,链接动画,介绍该实验引发的争论与后期实验进展:

  2、 奥地利宫廷医生荷兰人英根豪斯的研究

  1779年,荷兰科学家英跟豪斯做了500多次植物更新空气试验,结果发现:普利斯特利试验只有在阳光下照射下才能成功,植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。

  3、瑞士牧师塞内比尔的研究

  1782年,瑞士的牧师塞内比尔注意到“植物恢复空气的活性取决于固定的空气”,用这天的科学语言表述为:“植物产生氧气关键取决于二氧化碳的供应。”

  提醒学生注意:什么时间?什么国家?什么人?具体实验过程怎样?实验的结果怎样?实验的不足点是什么?

  问:(1)英根豪斯做了多少次实验?得出了什么结论?

  学生:500多次!普利斯特利实验必需在有光情况下才能更新空气。

  问:(2)他们有没有准确得出植物更新的是何种空气成分?为什么?

  学生:没有!因为空气成分直到1785年才被发现

  师: 一般认为,普利斯特利、英根豪斯和塞内比尔三人共同发现了光合作用。

  (三)光合作用概念的形成

  问:他们有没有注意到能量的转变?

  学生:没有!

  1. 梅耶的研究:1845年,德国科学家梅耶根据能量转化公式,认为植物把太阳能以化学能的方式储存起来。

  教师:梅耶的研究是光合作用研究的重要里程碑。

  到这时为止,许多科学家已经知道光合作用的反应物有水、有二氧化碳,反应条件需要光,生成物有氧气和有机物。

  但没有谁具体证明光合作用产物是何种有机物?

  场所是叶片的什么结构?

  请继续关注是谁证明了光合作用的产物有淀粉,又是谁发现了光合作用的场所是叶绿体。

  多媒体展示:

  2、1864年德国植物生理学家萨克斯实验

  3、1880年,德国植物生理学家恩格尔曼水绵实验

  同样提醒学生注意:什么时间?什么国家?什么人?具体实验过程怎样?实验的结果怎样?

  问:(1)为什么要把植物在黑暗中放置几小时?

  学生思考,后回答:是让植物进行呼吸作用消耗叶片中的有机物。防止叶片中原有淀粉对实验结果的影响。

  问:(2)这样做,是控制什么变量? 答:无关变量。

  问:(3)这个实验有没有设置对照实验?

  答:有的说没有,有的说有。

  师:引导分析,是同一个叶片遮光部分和不遮光部分进行对照。这叫自身对照。

  问:(4)这个实验可以分为哪几步?

  答:(讨论之后回答)

  ① 饥饿处理

  ② 控制自变量光

  ③ 控制无关变量,将植物放在光照条件下一段时间

  ④ 用碘蒸气熏叶片,检测因变量淀粉的产生。

  问:(5)恩格尔曼实验的自变量是什么?因变量是什么?

  答:自变量为光照,因变量为氧气释放,是以好氧性细菌聚集做指示标志。

  问:(6)这两个实验分别证明了什么?

  答:萨克斯实验证明光合作用产物是淀粉。恩格尔曼实验证明光合作用的场所是叶绿体。

  4、光合作用的概念:

  是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放氧气的过程。

  教师:请大家分析光合作用的反应场所、反应条件、反应物、生成物、能量转变等。

  问:

  能否用一个反应式表示?(学生尝试后再展示方程式)

  CO2+H2O 《光合作用的探究历程》教学设计 O2+有机物质

  教师:1897年,光合作用一词首次在英国教科书中出现,20世纪才广为流传。

  下面请写出光合作用的化学方程式:

  6CO2+6H2O 《光合作用的探究历程》教学设计 C6H12O6+6O2

  (四)光合作用的深入研究

  分析:生成物中的C、H、O的来源。氧气中的O元素是来自二氧化碳还是水?

  大家推测有几种可能?

  学生推测:三种。(可由学生叙述)

  教师:事实是怎么样呢?请看科学家的实验研究。

  1、 鲁宾卡门实验

  20世纪30年代,美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究了光合作用反应物水中氧元素的去路问题。

  请同学们参照P106页基础题的第6小题。

  分析:(1)找出该实验中的实验材料、自变量、因变量、实验步骤、实验结果。

  (2)实验结果说明什么?

  学生答:光合作用氧气中的氧元素全部来自水。

  教师:为了恰当表示光合作用反应事实,我们将光合作用反应式进行适当修改:

  6CO2+12H2*O 《光合作用的探究历程》教学设计 C6H12O6+6 H2O +6*O2。

  教师:科学是没有止境的!科学家还在探索二氧化碳是怎样转变成有机物的?光合作用过程中能量是怎样转变的?

  2、 卡尔文的研究

  分析:材料、方法、结果。(下一节内容学习)

  (五)光合作用研究的拓展:化能合成作用

  1、1929-1931年,荷兰微生物学家,范.尼尔发现光合细菌能利用光能,但以硫化氢作为供氢体。光合作用拓展到微生物领域。

  2、后来,科学家又发现某些微生物不能利用光能,但能利用其他能力合成有机物。即化能合成作用。参见课本P105教学内容。

  由植物通过光合作用自我制造有机物,所以植物属于自养生物。人是什么类型生物?自然界是否还有其他类型的自养生物?

  学生:自学化能合成作用。

  教师提问:

  (1)什么是化能合成作用?

  (2)硝化细菌属于自养型还是异养型生物?

  (3)硝化细菌是从哪里获得能量合成有机物?

  (4)化能合成作用与光合作用的相同点和不同点在哪些方面?

  学生回答:(略)

  附:光合作用研究与诺贝尔奖

  1.1915年、德国化学家威尔斯泰特因发现叶绿体晶体结构;

  2.1930年、德国化学家菲舍尔初步确定了叶绿素的化学结构;

  3.1961年、美国化学家卡尔文揭示光合作用机理即“卡尔文循环”;

  4.1978年、英国生物化学家米切尔解释了ATP在细胞中能量转换问题;

  5.1988年、德国生物化学家米歇尔、胡伯尔和戴森霍弗成功分析光合作用反应

  6.1992年,美国化学家马库斯提出电子专业理论因广泛运用于光合作用以及蛋白质的氧化还原反应;

  7.1997年,Skou和Pau boyer 、John Walker 成功研究ATP机制。

  (六)课堂小结:

  围绕光合作用方程式,教师和学生一起小结

  1、光合作用的概念

  2、化能合成作用的概念

  3、光合作用与化能合成作用的比较

  4、光合作用的探究历程的经典实验

  课堂感悟:

  回顾光合作用探究历程,说明科学在实验和争论中前进,许多科学家继承前人科学成果,汲取不同的学术见解,富有创新精神、锲而不舍,促进了科学的不断深入发展。

  牛顿所说:“我是站在巨人的肩膀上”!

  亲爱的同学,你想站在哪位巨人的肩膀上?

  七、课堂练习:

  多媒体展示(略)

  八、课后作业:

  1.P100 基础题的第3小题)

  2.P106基础题的1、2、5、6

  《绿色植物呼吸作用》教学设计 篇10

  一、设计理念

  以新课标“提高生物科学素养,面向全体学生,倡导探究性学习,注重与现实生活的联系”的课程理念来设计教与学的过程,变教材中经典实验的学习过程为探究过程,为学生创造“知识再发现”的探究情境,突出学生的主体性,学习的探究性和目标的完整性。

  二、教材分析

  《光合作用的探究历程》是人教版高中生物学教材必修一第五章《细胞的能量供应和利用》的第四节第二课时的内容,主要介绍了光合作用发现过程中的几个经典实验,在这其中蕴含着科学探究的一般方法,是培养学生科学素养和探究能力的好材料。

  依据教材和课程标准的要求,我制定了知识、能力和情感的三维目标,注重知识发现的同时,更强调了科学探究能力的培养。基于此,我将“光合作用的概念、科学探究的一般方法和实验设计中的两个基本原则”作为本节课的教学重点。而“科学探究的一般方法和实验设计中的两个基本原则”也是难点所在。

  三、学情分析

  通过初中阶段的学习,学生已经有了光合作用所需原料、条件等知识基础,对于光合作用发现史也有所了解,但对于“科学探究的一般方法”了解不多且不成系统。能力与思维方面,高中学生具备了一定的观察和认知能力,思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步形成,但还很不完善,对新事物好奇,却又缺乏理性思考。

  四、教学方法

  根据以上分析,结合学生实际,我选用了直观教学法、引导探究法和互动讨论法进行本节教学。

  五、教学过程

  (一)课题引入

  多媒体展示光合作用发现史中的著名实验,并配以相关图片,将学生的思维引入“光合作用发现史”的方向,这样自然导入新课。

  (二)课题展开

  我有选择有侧重地介绍了光合作用发现史中的几个经典实验,先由简单的普利斯特利实验引出实验设计的基本原则——对照原则和单一变量原则,再通过经典的萨克斯实验来加深学生对实验设计原则的理解,接着在精巧的恩格尔曼实验中完成实验设计思维的形成过程,最后通过鲁宾和卡门的实验使学生的应用思维得以发展,思维层次逐步上升。

  1、普利斯特利实验,以演示法进行教学,向学生真实再现实验过程,然后设置系列问题引导学生思考:

  (1)根据以上实验,你能得出什么结论呢?

  (2)在已知密闭环境能使蜡烛熄灭的情况下,去掉第一组的实验可以吗?

  (3)他的实验有时成功有时失败,你能分析一下可能的原因吗?

  学生探讨答案时,我从具体问题入手,逐步将学生思考的重心由对实验结论的推断转移到对实验过程的设计上来:

  结合第二题答案(通过两组对比可以使结论更令人信服)适时点拨,引出对照原则和单一变量原则及实验变量的概念。

  再由第三题答案(因为没有发现光在其中的关键作用,所以有光时做是成功的,无光时做则失败)引入无关变量的概念,强调实验过程中要尽可能避免无关变量的干扰。

  这样,将本节课的教学重难点“实验设计中的两个基本原则——对照原则与单一变量原则”在具体实例中引入,符合了由感性到理性的认知规律,达到了启发思维的目的。

  【过渡】接下来,沿着发现史的主线,通过梅耶的实验结论设疑(光能转换成化学能后,到底贮存于什么物质中呢?也就是植物在吸收水和二氧化碳,释放氧气的过程中,还产生了什么物质呢?)由此引出萨克斯实验。

  2、经典的萨克斯实验,由生物兴趣小组的同学课前做实验、课堂上向大家介绍实验过程,并借助于多媒体展示其图片,这样既拉近了与学生的距离,融洽了课堂气氛,又很好地调动了学生的积极主动性。

  之后针对实验中的每一步操作,从实验设计的角度提出问题,并注重引导学生从实验设计本身和实验原则应用两个层面来思考。

  第一步,把植物放在暗处24小时,这样做的目的是什么?

  第二步,将同一叶片,一半曝光,一半遮光,在光下培养一段时间,这又是为什么?

  第三步,剪下叶片,进行酒精隔水煮沸脱色,这一步,教材中并未交待,有进行的必要吗?

  结合学生对三个问题的作答,再次强调实验应遵循对照原则和单一变量原则,光照与否便是该实验的实验变量,而黑暗处理和脱色处理都是为了消除无关变量。

  结合实验结果学生则很容易得出最后的结论“绿色叶片在光合作用中产生了淀粉”从而为光合作用概念的建构打下伏笔。

  同时教师点明“实验结论的得出”与“实验变量的设置”间的必然联系,正是因为设置了光照与否这唯一的实验变量,得到了不同的实验结果(曝光一半叶变蓝,遮光一半不变蓝),所以才得出了以上的实验结论。使学生从经典实验中加深了对本节重点内容的理解,内化知识的同时,也调整了思维。

  【过渡】在萨克斯实验的基础上,我巧妙选材(银边天竺葵)并再次设疑(该植物叶片曝光一半的白色部分经碘处理后也不变蓝,这样的结果意味着什么呢?能不能说光合作用的场所就是叶绿体呢?)学生思考后不难找出答案:能说明光合作用进行与叶绿体有关,但不能直接证明叶绿体就是光合作用的场所。紧接设问:怎样才能直接证明呢?自然过渡到恩格尔曼的实验。

  3、恩格尔曼的实验中,我充分发挥多媒体动画在辅助教学中的优势,变微观为宏观,变抽象为形象,再现实验过程:

  “将水绵细胞临时装片置于黑暗无氧环境中,当极细的光束照射在叶绿体以外部位时,好氧细菌均匀分布,当光束照射到叶绿体时,好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中;将临时装片完全暴露在光下时,好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围”

  学生观察后,我用更为理性的问题来引导学生的思考:

  (1)、选水绵和好氧细菌为实验材料有什么优点?

  (2)、实验中是怎样排除无关变量干扰的?

  (3)、恩格尔曼设置了怎样的对照实验?得出什么结论?

  组织学生进行小组讨论、组间交流。

  学生探讨出答案后,点拨时我则从深层次逐个剖析,强调实验选材的重要性,实验变量的确定(确定实验变量的同时也就确定了对照实验)以及实验过程中变量的控制。

  最后把整个实验还原到具体的科学探究方法的模式中,即“提出问题—做出假设—设计、实施实验—分析结果、得出结论,而且在设计实验时必须遵循对照原则,单一变量原则等”,使学生全面系统地理解与领悟,最终形成思维。

  【过渡】至此,学生实验设计的思维已初步形成,我通过创设新情境(同位素标记法的引入),提出新问题(光合作用中产生的氧气到底来自于水还是二氧化碳?或是两者兼而有之呢?)进一步激起学生利用新知解决新问题的欲望,也由此转入鲁宾、卡门的实验。

  4、为了在运用中检验所学,鲁宾、卡门的实验,以“分组讨论方案——自主设计实验——组间交流整合——教师总结验证”的师生互动形式来组织教学:

  分组讨论中,随着标记元素的选择、实验变量的确定、对照实验的设置、实验结果的预期、实验结论的得出等一系列问题的提出与共同解决,学生新形成的思维在应用中得到了提升。

  自主设计实验既是对组内讨论的合理汇总,又是对科学探究方法的系统再现,旨在培养学生思维的逻辑性与严密性。

  组间交流为学生提供了一个勇于创新、敢于展示的平台,同时也能够发现学生在认识上的不足与思维上的漏洞。

  总结概括学生实验设计中的一些常见问题和错误做法:

  (将实验分为三组,分别为植物提供: H2O和CO2、H218O和CO2、H2O和C18O2,第一组为对照组)……有的是因为对对照原则理解不深造成的失误。

  (为植物提供H218O和CO2,一组置于光下,另一组置于黑暗环境中)……有的是实验变量的设置上出了问题。

  (为一组植物提供H218O和CO2,并置于光下,另一组提供H2O和C18O2,置于暗处)……这种的做法则违背了单一变量原则。

  分析原因、归类解决,使学生的思维在应用中得到了完善。

  最后,教师用科学家们的实验设计及结论来验证他们的实验设想,使其感受到成功的喜悦。

  在学生对光合作用发现史有了清晰系统的认识后,我让他们自己去归纳总结科学家们的实验结论,进而完成对光合作用概念的知识建构。

  结课时,我再次把目光拉回到光合作用研究的方向,让学生体味科学探索艰辛与快乐的同时,也对其提出殷切希望。

  (三)课堂小结与板书设计相结合,并突出知识与能力两条主线。

  (四)巩固练习这一环节上,我精选了有梯度的练习,为学生提供了一个充分认识自己思维改变的机会。

  1、如图某植物经过暗处理后,其上的叶片再由光照射一段时间,然后脱色并用碘处理,结果有锡箔覆盖的位置不变蓝,而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色.该实验证明( )

  ①光合作用需要二氧化碳

  ②光合作用需要光

  ③光合作用需要叶绿体

  ④光合作用放出氧、

  ⑤光合作用合成淀粉

  A.①② B.③⑤ C.②⑤ D.①③

  2、有人认为植物也能使空气变污浊,你怎么理解?

  (五)课后作业作为课堂的重要补充,我分层次设置了巩固基础的必做题和操作性较强的自主探究选作课题,让学生自己动脑动手去解决实际问题。

  必做部分:总结概括光合作用的发现过程中的经典实验及其原理、结论。

  选做部分:设计实验证明“植物的光合作用需要二氧化碳”。

  实验材料:天竺葵、暗箱、烧杯、酒精灯、铁架台、

  NaOH溶液、蒸馏水、酒精、碘液等

  实验步骤:

  结果预测及分析

  六、板书提纲

  《绿色植物呼吸作用》教学设计 篇11

  教学目标:

  1、识别绿色植物叶片的结构,说出各部分结构的主要功能。

  2、练习徒手切片。

  3、解释叶是光合作用的器官。

  4、说明叶绿体是光合作用的场所。

  5、举例说出兴合作用需要光。

  教学重点:

  识别绿色植物叶片的结构,说出各部分结构的主要功能。

  教学难点:

  (1)识别绿色植物叶片的结构,说出各部分结构的主要功能。

  (2)解释叶是光合作用的器官。

  课前准备:

  (1)学生准备:准备新鲜的叶片。

  (2)教师准备:准备实验"观察叶片的结构"的材料用具。

  教学过程 :

  一、导入新课

  通过上节课的学习,已初步了解要进行光合作用离不开和时绿体,这节我们具体探究一下在植物的六大器官中哪个上进行光合作用的主要器官,它具有哪些结构及结构相适应的功能,以此激发学生探究兴趣。

  二、探究过程

  (一)叶是光合作用的主要器官

  学生2人一组。

  (1)练习徒手切片,制作叶片横切面的临时玻片标本。

  (2)使用显微镜垂危观察叶片横切面的临时玻片标本,再观察叶片的永久横切面玻片标本,归纳叶片的基本结构及功能。

  教师:巡回指导,提示切割方向、方法等,组织学生小组讨论如何切割,应注意什么?

  学生:把制好的临时玻片放在显微镜下进行观察,然后再把永久切片放在显微镜下,进一步了解叶片的结构。

  展示学生画的叶片结构图,鼓励学生说出各部分的名称及结构特点。

  学生:各组讨论,归纳叶片的基本结构和功能。

  教师引导:

  (1)叶片的背面与正面的绿色一样深吗?为什么?

  (2)怎样区分上表皮和下表皮?

  (3)说明气孔的开关受什么的控制?

  小结:在知道了叶片的结构及功能后,让学生分组讨论:

  (1)解释叶是光合作用的主要器官。

  (2)叶片的结构适于接受阳光照射的特点。

  (二)叶绿体是光合作用的场所

  (1)知道叶呈绿色的原因。

  (2)明确光合作用的场所。

  (3)会应用"叶绿素的形成需要光"这一道理。

  教师:提出问题,激励学生回答。

  问题:

  (1)叶片呈绿色的原因是什么?

  (2)光合作用的场所是什么?

  (3)在生产中你知道怎样利用"叶绿素的形成需要光"这一原理。

  三、课堂小结

  叶片——————叶绿体———————叶绿素——————光能——————光合作用——————有机物

  这说明:叶是光合作用的主要器官,叶绿体是光合作用的场所。

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