光合作用的过程教案

探究报告：二氧化碳是光合作用必需的原料吗?
一、    提出问题：
二氧化碳是光合作用必需的原料吗？
二、    做出假设：
二氧化碳是光合作用的必需原料，二氧化碳是绿叶制造有机物不可缺少的条件。
三、    制定计划：
1、实验材料：氢氧化钠溶液、两盆盆栽的天竺葵（或蚕豆）、酒精、碘酒、两个小烧杯、两个大烧杯、两个培养皿、两个酒精灯、两个三角铁、两个石棉网、镊子、火柴、清水、两个玻璃罩。
2、实验步骤：1、将两盆盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜。2、两盆盆栽的天竺葵分别用玻璃罩罩起来，把一个罩子中放入氢氧化钠溶液，都放在阳光处。3、几小时以后，分别摘下两盆盆栽的天竺葵的叶子。4、把叶片分别放入盛有酒精的两个小烧杯中，隔水加热，使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中，叶片变成黄白色。5、用清水漂洗叶片，再把两片叶片分别放到培养皿里，向叶片滴加碘液。6、稍停片刻，用清水冲掉碘液。
四、    现象：
在含有氢氧化钠溶液玻璃罩中的天竺葵的叶子没有变色，仍是黄白色，而无氢氧化钠溶液的天竺葵的叶子变成蓝色。
五、    得出结论：
说明含有氢氧化钠溶液的天竺葵没有淀粉，也就是没有有机物。假设与结果一致，二氧化碳是光合作用必需的原料。
 

写教案的具体内容包括以下十项：一．课题（说明本课名称）二．教学目的（或称教学要求，或称教学目标，说明本课所要完成的教学任务）三．课型（说明属新授课，还是复习课）四．课时（说明属第几课时）五．教学重点（说明本课所必须解决的关键性问题）六．教学难点（说明本课的学习时易产生困难和障碍的知识点）七．教学过程（或称课堂结构，说明教学进行的内容、方法步骤）九．板书设计（说明上课时准备写在黑板上的内容）十．教具（或称教具准备，说明辅助教学手段使用的工具）在教案书写过程中，教学过程是关键，它包括以下几个步骤：（一）导入新课1．设计新颖活泼，精当概括。3．提问那些学生，需用多少时间等。（二）讲授新课1．针对不同教学内容，选择不同的教学方法．。（三）巩固练习1．练习设计精巧，有层次、有坡度、有密度。（四）归纳小结（五）作业安排布置那些内容，要考虑知识拓展性、能力性。

6H2O 6CO2 光C6H12O6 (葡萄糖) 6O2↑
光反应 光反应只发光照下，是由光引起的反应。光反应发生在叶绿体粒片层（光合膜）。光反应从光合色素吸收光能激发开始，经过电子传递，水的光解，最后是光能转化成化学能，以ATP和NADPH的形式贮存。

暗反应 暗反应是由酶催化的化学反应。暗反应所用的能量是由光反应中合成的ATP和NADPH提供的，它不需要光，所以叫做暗反应。暗反应发生在叶绿体的基质，即叶绿体的可溶部分。因为它是酶促反应，所以对温度十分敏感。暗反应极复杂，主要是用二氧化碳制造有机物，使活跃的化学能转变成稳定的化学能，即把二氧化碳和水合成葡萄糖。

光合作用是光反应和暗反应的综合过程。在这过程中，光能先转化为电能，再转化为活跃的化学能贮存在ATP和NADPH中，最后经过碳同化转变为稳定的化学能，贮存合产物中。光反应为暗反应作准备，两者密切联系，不可分割。
光反应中能量转化：光能－电能－活跃化学能
暗反应中能量转化：活跃化学能－稳定化学能

一，氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳二，两盆盆栽的天竺葵（或蚕豆）是实验植物三，酒精用于溶解叶绿素四，碘酒用于检验淀粉的存在＜淀粉遇碘酒变蓝色＞五，两个小烧杯用于盛放酒精六，两个大烧杯用于盛放氢氧化钠溶液或水＜一盆旁边放氢氧化钠溶液，另一盆旁边放等量的水＞七，两个培养皿用于培养天竺葵（或蚕豆）八，两个酒精灯用于分别对盛有酒精的两个小烧杯加热九，两个三角铁，两个石棉网、镊子、火柴是加热的配套装置十，清水，在六中讲了十一，两个玻璃罩，分别套住天竺葵（或蚕豆）和小烧杯十二，第一步，消耗掉植物中原有的有机物十三，第二步，让植物进行光合作用，放有氢氧化钠溶液的那盆植物由于二氧化碳被氢氧化钠吸收而不能进行光合作用十四，第三步，几小时后，放有清水的那盆植物由于进行了光合作用而有淀粉积累十五，第四步，证明两植物都含有叶绿素，都有进行光合作用的条件，即排除了干扰因素十六，第五步与第六步，用碘液验证淀粉的存在＜光合作用产生淀粉，可通过验证淀粉的存在来验证光合作用的进行＞

很高兴为您解答！
光合作用的主要产物是淀粉（多糖），并且通过筛管向下（向其他器官）输送。因此叶片不甜。

2 教学目标
2．1知识反应、暗反应的过程及其联系。②光合作用过程中的物质变能量转化。③光合作用的实质。
2．2能力 ①对卡尔文实验现象的解释和对实验结果的预测，让学生体验应用已有知识进行逻辑推理来探究问题的过程。②通过读图来归纳、建构自己的光合作用核心知识结构，并掌握这种构建的方法。
2．3情感态度与价值观 ①感悟植物进行光合作用对地球生命的意义，培养爱护地球生态环境的意识。②重视对学生科学精神的培养。
3 教学重难点的设定及解决方法
3．1教学重难点的设定 认识光合作用的实质，首先要能理解光反应、暗反应的过程及物质变化和能量转化，所以把教学的重难点设定为光反应、暗反应的过程及物质变化和能量转化。此外，对高中学生来讲，学会分析与处理信息，并获得其核心内容也是重要，必备的能力。所以本节的另一个重点，就是让学生学习分析与处理信息，并获得其核心内容的方法。
光合作用的过程是非常复杂、深奥的，大部分学生不能通过课本的描述，图示，将这些知识建构到自己的知识体系中，不能掌握好这部分的主要问题是不能理解光反应、暗反应的过程。
3．2怎样突出重点、突破难点来实现教学目标光反应、暗反应的过程设定为教学的重难点，课本的描述是静态的，无法被观察，可采用flsh动画来展示，让学生“看到”光合作用中各项化学反应的过程，帮助学生理解。另外，在教学中可以将光合作用中光反应分成4个步骤，暗发反应分成2个步骤，结合动画，详细讲解每个步骤。在初步建构了光反应、暗反应各步骤的反应过程后，在让学生归纳光反应、暗反应的过程中物质变化和能量转化。最后，归纳出光合作用的实质。完成对光合作用过程相关知识的整体建构。本节课采用传统而有效的讲授的方法来帮助学生完成光反应、暗反应的过程的知识建构，同时也考虑新课改对学生能力培养的要求，预留了充分的时间让学生学习分析与处理信息的方法，体验收集已有知识探究问题的过程。教学策略,采用接受式探究，主动接受式学习。
4 教学过程
4．1导入 学生学习了光合作用的探究历程，知道光合作用的反应式怎样表示，让学生在黑板上写出光合作用的反应式: CO2 + H20→ （CH2O） + O2（若不正确，可以通过师生共同讨论来确定）。来分析物质是怎样转化的。此反应式是一个总反应式，只写出了最初的反应物和最终的产物，其中很多的中间反应物和中间产物都没有表示。然后以问题“这一系列复杂的化学反应是怎样进行的呢？”点明本节课的主题：光合作用的过程。
4．2 建构光合作用知识，再归纳、整理形成学生自己的知识体系 教师先结合flsh动画将光反应分成4个步骤讲授,①叶绿素a激发电子；②NADPH的生成；③水的光解；④ATP的生成。然后让学生在观看这4个步骤视频, 归纳、整理出每步物质变化和能量转化,在 ①叶绿素a激发电子步骤中,让学生hui顾已学过的叶绿体结构的相关知识，弄清光合作用有关的酶和色素的分布部位，总结少数特殊的叶绿素a,全部叶绿素b、叶黄素、类胡萝卜素和绝大多数叶绿素a的作用. ②水的光解、NADPH的生成,让学生hui顾科学家鲁宾和卡门所做的实验。并让学生自己能写出反应式：2H2O→4[H]＋O2↑由此推导，要释放 6 mol的 O2，需要光解 12 mol的水，可见生成物中的水是后来重新生成的，因此可将反应式简化。④合成ATP教师设疑提问：什么叫能量守恒定律？从“能量既不能产生，也不能消失，只是从一种形式转变成另一种形式”入手，引导学生探索，要把光能转变成葡萄糖中稳定的化学能，首先要把光能转变成电能，再转变成ATP中活跃的化学能，留待暗反应用。一般学生很容易理解ATP中活跃的化学能,还要让他们知道NADPH也包含了能量。
建构了光反应后,师生在共同建构暗反应,教师先把暗反应的2个步骤，结合动画，详细讲解①CO2的固定,②CO2的还原.然后学生再对照视频归纳这两步反应的化学式, ① CO2的还原CO2＋C5→2C3,②2C3＋[H]→C6H12O6（CH2O）＋C5＋H2O.
4.3分析与处理信息，获得其核心内容,并掌握这种处理信息的方法 在建构光反应、暗反应各阶段后,怎样将他们联系起来, 让学生收集已有知识,分析与处理这些信息。指导学生去读课本上的示意图, 寻找光反应、暗反应之间联系, 学习分析与处理信息的方法.归纳总结得出结论：光反应必须在有光的条件下才能进行，它为暗反应提供了[H]和ATP；暗反应不需要光，但要以光反应为前提条件，并且需要CO2和酶等。
从上面的探讨分析中．学生对光合作用的过程已有了一个基本的认识，此时再观察光合作用完整过程的视频, 理顺反应步骤,可以帮助学生理顺思维，形成正确的认识。观看后再采用教师问学生答的形式，一步一步地将课本中光合作用过程的图解板书出来，与视频中光反应分成的4个步骤，暗发反应分成的2个步骤作对照,并由此归纳出光合作用的实质。这时学生很容易能总结出光合作用的实质:物质方面的变化是把水和二氧化碳变为有机物,并释放氧气;能量方面的变化是光能转化成化学能。
4.4变换形式,提供变式,加强应用已有知识探究问题的过程 根据光合作用的整体过程思考与讨论以下问题 (教师可以把学生分成若干组,先在小组内讨论以下问题,在有小组代表发表观点,其他小组给予补充) 。
(1)光合作用过程中突然中断光照，C3与C5含量会发生什么变化?
师生共同总结归纳出：如果二氧化碳的浓度不变，突然停光照，此时，二氧化碳的固定照常进行，C3，还原受阻，那么C5含量将下降，C3含量将上升。
(2)光合作用过程中突然中断CO2时，C3与C5含量又会发生什么变化？
师生共同总结归纳出:如果在光照条件不变的情况下，突然降低CO2浓度，此时，CO2固定受阻，而C3则照常还原，那么，C5的含量就会上升，C3的含量就会下降。
学生在思考讨论hui答这2个问题时,既全面认识和hui顾了光合作用的过程,又体验应用已学的光反应和暗反应知识探究问题的过程,培养了他们逻辑推理和有序表达的能力。
5 教学反思
5.1教学设计的出发点
建构主义学生观认为,学生不是空着脑袋走进教室的,在日常的生活中他们已经形成了丰富的经验,教学不能无视这些经验,另起炉灶,从外部装进新知识,而要把现有的知识经验,作为新知识的生长点.所以这节课从学生已有的知识经验开始,来生长出光合作用新的知识。
5.2我是采用怎样的教学法来完成这堂课的
《光合作用》是一堂较典型的让学生学习周围自然现象的以知识为主的课。按照传统的方式，以知识为主的学习是以接受式学习为主的。但新课标解读中说：“探究式的学习不一定是发现式的，接受式学习也可以是探究式的。目前我们大力提倡探究式学习，并非大力倡导发现式学习。应该说，接受式探究或称主动接受式学习应成为目前倡导探究式学习的重点之一。”所以这堂课的教学策略是：接受式探究，主动接受式学习。
5.3让学生主动去发展，顺着学生的思路的发展去组织教学
当孩子们的研究方案在我们大人看来似乎有问题，而且确实有问题，没事，孩子在发展中会纠正、会反思，他们的接受能力强，当他们的阅读报告出现偏差，没事，用孩子的眼光看世界，以其宽容维护每一个小生命的尊严。孩子们面临的人生道路还很长，他们拥有许多时间去发展自己。在这期间，教师的理解和宽容、欣赏和赞许，则是促进孩子们加速前进的动力所在。
5.4重视对学生情感态度与价值观的培养
叶的光合作用是人们经过几百年的不断反复验证得出来的，所以在课堂上我也时时提醒并要求同学们带着怀疑的眼光去看待自己的结论、看待同学的结论、看待科学家的结论，不要轻易相信。同时感悟植物进行光合作用对地球生命的意义，培养爱护地球生态环境的意识。

光合作用时教学设计

（清第一中学生物科组 周金

（一） 教学目标分析

1.目标

（1）说明光合作用以及对它的认识过程。

（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）说明光合作用以及对它的认识过程。

（2）通过分析光反应和暗反应过程，培养学生分析问题和总结规律的能力。

（3）说出光合作用原理的应用。

3.情感态度与价值目标

（1）在教学中，通过学习人类对光合作用的探索历程，了解物理学和化学的研究进展对生物学的发展的推进作用。

（2）通过对光合作用原理的认识，紧密联系生产和生活中现象，让学生分析和解释，并合理应用光合作用的知识，养成关心社会生活的意识。

（二） 教学内容分析

“光合作用”是新课标必修1《分子与细胞》第五章第四节的内容。本节介绍了捕获光能的色素和结构及光合作用的原理和应用，它与前面所学的叶绿体的结构和功能、主动运输、细胞的能量通货——ATP及呼吸作用等内容有着密切的联系，也为今后学习其它生命活动及规律奠定基础。

与本节相联系的内容有：叶绿体的结构特点，ATP和酶的知识，细胞呼吸，主动运输等。

1.教学重点

(1)光合作用的发现及研究历史

[解决办法]通过课前让学生收集资料，写出小论文的形式，教学中由小组代表向同学们汇报，教师加以总结，肯定学生的成绩，同时指出不足，让学生在融洽的气氛中增长见识。

(2)光合作用的生理过程。

[解决办法]通过板画、讲述、思考、多媒体Flash动态图，连环图解和课堂练习，反复强化来突出重点。

2.教学难点

教学难点及解决办法

（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。

[解决办法]

（1）引导学生思考、理解光合作用连环图，学习写分步反应式时，必须有场所和条件，物质与能量的变化总是同时发生，才能表达其完整性和科学性。

（2）通过列表比较光反应和暗反应，启发学生归纳总结二者在物质和能量上的联系。

3.教学疑点及解决办法

（1）为什么光合作用是自然界最基本的物质代谢和能量代谢？

（2）为什么暗反应的第二阶段叫“还原”？

[解决办法]

（1）根据光合作用的生理意义，植物通过光合作用将无机物变成有机物，将光能转变为有机物内的化学能，而且还将这些物质和能量供给其他生物，没有光合作用，生物体内的物质代谢和能量代谢都无法进行。

（2）在暗反应中，C3化合物转变成C6H12O6，C3是一个得到氢的过程，所以，第二阶段叫“还原”。

（三） 教学对象分析

光合作用的内容学生在初中阶段已有初步的了解，但多光合作用中的物质变化和能量的变化过程，发生的部位和条件需要学生从亚显微的结构去认识和理解光合作用的化学反应过程。借助板画、多媒体（Flash手动和自动图）等手段，学生可以直观的理解此过程，并引导学生对光反应和暗反应两个过程的区别和联系进行比较分析，归纳总结，提高学生分析总结能力。

（四） 教学策略设计

1.教学策略

(1)课前指导学生开展“自制豆芽”活动，分两组进行。一组黄豆黑暗中培养，另一组在光照中培养，注意及时更换水。

(2)安排一组学生收集光合作用的探索历程的相关资料，撰写小论文，并制成多媒体课件，向同学们展示自己的成果。

(3)教师借助板画、Flash多媒体课件帮助学生理解光合作用的光反应和暗反应过程。

(4)引导学生尝试通过比较分析，总结出光反应和暗反应的区别和联系。

2.学法指导

(1)课前指导学生实验，培养学生动手能力和观察能力。

(2)指导学生收集相关的资料，培养学生对信息的分析和处理的能力。

(3)鼓励学生大胆发言，允许发表个人的见解和观点，培养学生发散性思维和提高表达能力，教师及时发现问题，纠正和弥补出现的差错和漏洞，鼓励学生多发现生产和生活中生物原理的应用。

（五）教学过程

教学环节
教学内容
活动时 间
教师活动
学生活动
目标达成

课前活动
引导学生开展“自制豆芽”的活动，一组在黑暗中培养，另一组在光处培养
2～3d
指导自制豆芽
准备实验材料和器材，培养豆芽
培养学生实验的动手能力和观察能力

实验展示
学生以小组汇报的形式向同学们介绍“自制豆芽”的过程，并分析结果
2min
总结自制豆芽的方法，激发学生思考光和暗处理不同结果的原因
小组汇报，实物展示介绍自制豆芽的过程，需要哪些材料和条件
学生的语言表达能力得到一定的提高

导入
复习提问，引入本课课题

1.光合作用的条件和场所是什么？（光；叶绿体）

2.光合作用的原料、产物各是什么？（CO2、H2O；糖类、O2）

3.光合作用的能量从何而来？（太阳光）

4.光合作用的总反应简式：CO2+H2O (CH2O)+O2

5.光合作用是如何一步步发现的？
2min
复习、提问
hui答
提出问题，引起思考，激发学生的求知欲

光合作用探索历程
1.1648年比利时的科学家海尔蒙特（探索植物营养原料的来源）

2.1771年英国科学家普利斯特利（植物的生长与空气的作用有关）

3.1779年荷兰科学家英格豪斯实验（条件：光照和绿叶对光合作用的影响）

4.1785年人们对空气成分有了进一步的认识，发现，绿叶在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳

5.1845年德国科学家梅椰（光能转化成化学能）

6.1864年德国科学家萨克斯（光合作用的产物除了氧气外还有淀粉，光能转化成化学能）

7.1880年美国科学家恩格尔曼水绵和好氧细菌的实验证明了光合作用的场所是叶绿体

8.对产物元素来源的探索：同位素法，1939年美国科学家鲁宾和卡门证明了氧气来自水；20世纪40年代卡尔文探索C在光合作用中的循环

9．总结光合作用的条件和场所原料、产物
10min
课前指导学生撰写小论文和制作课件，学生汇报后加以总结，肯定学生的成果，及时发现问题，纠正和补充疏漏的知识点
由小组以小论文形式汇报；多媒体课件
培养学生主动获取知识的能力，学会小组之间的分工、合作与交流

光合作用反应式概括
光合作用的总反应简式：CO2+H2O (CH2O)+O2

2min
总结
巩固加深对光合作用总反应简式的理解
总结、巩固加深对光合作用的原料、产物、条件和场所的理解

导入光合作用的过程
1.板画讲述光合作用的光反应阶段和暗发应阶段，用不同颜色的粉笔描画。

2.借助多媒体课件的动态生动描述光反应阶段和暗发应阶段

3.列表总结光反应和暗反应

项目
光反应

阶段
暗反应

阶段

条件

场所

物质变化

能量变化

18min
先通过板画让学生对光合作用的光反应和暗反应有总体的认识，再通过多媒体课件让学生对光合作用反应过程有直观的形象的理解，最后引导学生比较分析和总结光反应和暗反应的区别和联系
学生大胆发言，主动思考，归纳光反应和暗反应的区别和联系
板画分步讲述，学生初步了解，Flash连续的过程体现了光合作用的光反应和暗反应阶段是连续的过程，通过多媒体的演示，增加了教学的直观性，促进学生对知识的理解

光合作用原理的应用
1.学生联系生产和生活举例说明光合作用的应用，光合作用有何意义？

2.教师收集有趣的光合作用的应用的资料——无土栽培的有关资料和培养液数据，让学生分析（为什么植物不需土壤也能正常生活？在培养液中需给植物添加哪些物质，需要提供什么条件植物才能长期生活在培养瓶中？）紧接着导入自养和异养生物
2min
积极创设交流合作的氛围，为学生知识迁移、创造性思维等能力的发展提供时间和空间。

思考，大胆发言，培养学生的综合分析能力
提出问题引起思考，培养学生的综合分析能力

化能合成作用
1．学生举例哪些生物能够自己制造有机物自己养活自己，哪些必须依赖环境中的有机物

2．总结：

（1）自养生物：植物、蓝藻、少数细菌（硝化细菌、硫化菌）

（2）异养生物：人、动物、真菌、大多数细菌
2min
引导学生思考，举例
学生hui答、分析
培养学生发散性思维，善于发现问题，分析和总结自然规律

反馈练习
1． 练习（各种因素对光合作用的影响曲线图）

2．知识联系与总结

比较项目
光合作用
呼吸作用

（有氧呼吸）

区

别
反应场所

反应条件

物质变化

能量变化

联系

2min
设计练习
巩固提高，知识的迁移
巩固提高

（六）学习评价表：

对本节内容掌握情况的自评

内容

光合作用的探索历程
光合作用反应全过程
光合作用的原理和应用
化能合成作用

自评

我的疑惑

某学生为了证明植物呼吸放出二氧化碳，设计了如图的实验装置，其中绿色植物生长旺盛。将装置在黑暗中放置了24小时后观察结果。试分析：

　　(1)该装置放在黑暗中的作用是_____________；该实验除必须在黑暗中完成外，还应注意_____________________________。
　　(2)在实验中，有同学提出，需要同时进行另一组其他条件相同但不放植物的实验。你认为有没有意义？简述原因。
　　_______________________________________________________。
　　【解析】本题主要测试学生的理解能力、设计和完成实验的能力，其知识载体为光合作用、呼吸作用。植物的光合作用吸收二氧化碳，放出氧气，而植物的呼吸作用是吸收氧气，放出二氧化碳。
　　【答案】(1)让植物只进行呼吸作用①烧杯口及植物茎周围、两块夹板之间要用凡士林密封；②不能见光，否则植物会通过光合作用吸收二氧化碳(2)有意义。因为该实验需要设立对照实验，即有植物的烧杯内的石灰水因吸收植物放出的二氧化碳而变浑浊，而对照实验中的石灰水不变浑浊。
此题与之类似

课程标准要求：　　1培养学生初步的探究能力.　　2通过分析科学家们建立学说的过程和方法,学习如何更好地分析事实与证据,并得出既论　　教学目标：　　1.使学生了解光合作用发现的过程；学习科学家们锲而不舍的探究精神.　　2.培养学生初步的探究能力.　　教学案例：　　1.重点使学生了解光合作用发现的过程,学习科学家们锲而不舍的探究精神.难点：通过分析科学家们建立学说的过程和方法,学习如何更好地分析事实与证据,并得出结论　　2.教法学法：教法：引导法,分析法.学法：阅读法理解法,讨论法.　　教学流程　　我们已经学过光合作用的在植物生长过程中的重要.那么,光合作用是怎样发现的呢?今天我们就来学习,研究这个问题.（板书课题）　　请同学们打开书阅读92页－93页前两自然段内容后分组讨论.　　1.小组汇报交流情况.　　2.得出结论,海尔蒙特实验证明：水分是植物体建造自身的原料.　　3.接着,英国化学家约瑟夫：普里斯特利设计并做了这样的实验：　　4.分组实验 实验后得出结论：植物有时能把坏空气变好,有时也会把好空气变坏.