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高中生物《光合作用過程》課例分析

2024-08-01 閱讀 7051

高中生物《光合作用的過程》課例分析

1教材分析

本節課內容是蘇教版高中生物教材必修一《分子與細胞》第四章第二節第一部分內容。該部分在高中生物教材中的重要性與難度都是很高的,由于涉及到植物生理和部分生化方面的知識,而且較為微觀,學生理解起來比較困難;加上“光合作用的過程”為高中生物學的核心概念,整節課的知識性較強,學生要從化學反應的角度去審視植物生命現象的實質,也為學習光合作用原理的應用奠定了基礎。

2教學目標

2.1知識目標:

①闡明光合作用的光反應、暗反應過程,比較二者的區別和聯系

②小組合作完成光合作用的過程簡圖

③總結出光合作用的總反應式,概述光合作用的概念

2.2能力目標:①學會閱讀資料并從中提取、分析、處理相關信息

②學會通過表格進行歸納總結

2.3情感目標:①通過對葉綠體和光合作用關系的學習,形成結構與功能相統一的觀點

②通過科學家探究光合作用資料的分析,培養探究意識和科學態度,體會科學實驗的嚴謹。

3教學重點光合作用的光反應、暗反應過程

4教學難點如何比較光反應和暗反應,構建光合作用的過程簡圖

5教學過程

5.1導入

讓學生朗誦一首小詩,回顧光合作用的探究歷程,引出新課。

“流傳千年的真理,在不經意間蛻變,一個簡單的實驗,開啟了光合作用發現史的新紀元。亞里士多德的哲言,由定論轉為鋪墊,一個個學者,因為踏上了巨人的肩,他們的視野才更高更遠。

氧氣如何產生?怎樣更新二氧化碳?……光合作用的無數謎題,逐一揭示出答案。每一個新的發現,都足以讓生物學界震撼。更多的奇跡,無窮的奧秘,等待我們去探索,等待我們去發現……”

設計意圖:設疑激趣,激發學生的學習興趣。小詩全面反映了光合作用的探究歷程,學生通過朗讀小詩,明確光合作用的原料、產物、場所、動力等。

5.2活動一、回顧相關背景知識

觀看視頻,觀察葉綠體的結構,然后小組完成有關背景知識的回顧。

設計意圖:溫故而知新,引導學生回顧相關背景知識,包括葉綠體的分布、結構、酶、色素的分布和功能等,完成表格中的內容(詳見學案)。

5.3活動二、探究光合作用的過程

任務1:小組閱讀材料1,討論并推導出相關的結論:在光照條件下,葉綠體產生了[H]和氧氣。

材料1:1937年,希爾(Hill)設計了一組對照實驗。實驗中用到了氧化劑2,6-D,這是一種藍色染料,遇到[H]會被還原成無色。

A組:光照+葉綠體+2,6-D,結果溶液顏色從藍色到無色。并且釋放出氣泡,該氣體能使帶火星的木條復燃的。

B組:無光照+葉綠體+2,6-D,結果溶液顏色仍為藍色,也沒有氣泡產生。

小組閱讀材料2,討論并推導出相關的結論:在光照條件下,葉綠體可以合成ATP。

材料2:1954年,美國科學家設計了一組對照試驗:

A組:光照+葉綠體提取液+ADP+Pi,結果葉綠體中可以生成ATP

B組:無光+葉綠體提取液+ADP+Pi,結果葉綠體中沒有生成ATP

小組閱讀材料3,討論并推導出相關的結論:氧氣是在類囊體上產生的。

材料3:科學家從植物葉片中分離出葉綠體,然后破壞葉綠體膜,離心得到類囊體(綠色)和基質(淡黃色)兩部分。分別向兩部分提供水,并給予光照,結果:類囊體部分產生氧氣,而基質部分沒有氧氣產生。

設計意圖:采用任務驅動的教學策略,通過三段實驗資料的分析,闡明光反應的過程,培養學生分析實驗、提取信息、得出科學結論的能力,同時也知道控制單一變量、對照等實驗設計的原則。

小結1:在有光照(條件)下,在類囊體(場所)上,可分解水,產生[H]并釋放氧氣,同時ADP和Pi合成了ATP。

設計意圖:通過小結,總結出光反應過程的實質,從而加深對光合作用光反應階段的理解。

設疑:若向材料3中的兩部分提供二氧化碳,結果又會如何?

若給予必要的反應條件,基質部分產生了糖類等有機物,而類囊體部分沒有。

任務2.閱讀材料4~6,推出相關結論

材料4:卡爾文(Calvin)領導的研究小組給小球藻提供14CO2(同位素標記),光照不同時間后殺死細胞,觀察14C在葉綠體基質的哪種化合物中,以確定CO2參與反應的最初產物。照光60秒:14C分布于許多化合物中,有C3、C4,C5,C6,C7化合物。照光7秒:幾乎所有的14C集中在一種C3化合物上。

材料5:后來卡爾文的研究小組經過實驗發現,葉綠體基質中的一種C5化合物與CO2反應生成C3化合物。在光合作用中,C5化合物是源源不斷的產生的。

材料6:1954年,美國科學家阿爾農在做離體葉綠體實驗時,發現即使在黑暗條件下,只要供給ATP和[H],葉綠體也能將CO2轉化成糖類。

實驗結論:由材料4、5可以得出:CO2與C5反應生成C3。

由材料6得出:CO2固定產生的C3化合物在還原過程中,需要消耗[H]和ATP

生成的產物是(CH2O)和C5。

設計意圖:采用任務驅動的教學策略,再通過三段實驗資料的分析,培養學生分析實驗、提取信息、得出科學結論的能力,說明暗反應的過程。

小結2:在葉綠體的基質(場所)中,利用光反應產生的[H]和ATP,將CO2固定并最終還原成糖類等有機物。

設計意圖:通過小結,總結出暗反應過程的實質,從而加深對光合作用暗反應階段的理解。

5.4活動三、構建光合作用的過程圖解

結合教材P75圖4-12和教材內容,各小組利用模型完成光合作用的過程圖解,并展示評價交流。

設計意圖:通過小組合作完成光合作用的圖解,教師指導學生進行評價,并訂正展示,盡量調動學生的積極性和主動性。教師盡可能讓位于學生交流、學生評價,但一定給予必要的指導,讓學生形成正確的結論。

5.5活動四、列表比較光反應和暗反應的區別和聯系

設計意圖:通過列表對比,深化對光合作用的光反應和暗反應兩個階段的理解。

5.6活動五、概括光合作用的概念

光合作用是指綠色植物通過葉綠體吸收光能,將CO2和H2O合成為有機物并釋放出氧氣,同時也將光能轉化為化學能儲存在糖類和其他有機物中的過程。

設計意圖:光合作用的概念是對光合作用過程的總結,也是對本節課教學的總結。由于整節課教學中循序漸進,啟發了學生的思維,學生非常順利地構建了光合作用的概念。

5.7活動六、總結光合作用的總反應式

設計意圖:光合作用的總反應式體現了光合作用的原料、產物、場所、條件等概念,學生爭相板書,并正確書寫,達到了預期的教學目標。教師還借機拓展分析在光合作用過程中,反應物中各個元素的去路。

5.8布置【課后作業】完成學案相關練習。

設計意圖:反饋訓練,用于鞏固所學的知識。由于本節課學生活動較多,用時較長,故將該環節放在課后,把答案交給班長,由班長負責給學生校對。

篇2:高中生物《光合作用過程》課例分析

高中生物《光合作用的過程》課例分析

1教材分析

本節課內容是蘇教版高中生物教材必修一《分子與細胞》第四章第二節第一部分內容。該部分在高中生物教材中的重要性與難度都是很高的,由于涉及到植物生理和部分生化方面的知識,而且較為微觀,學生理解起來比較困難;加上“光合作用的過程”為高中生物學的核心概念,整節課的知識性較強,學生要從化學反應的角度去審視植物生命現象的實質,也為學習光合作用原理的應用奠定了基礎。

2教學目標

2.1知識目標:

①闡明光合作用的光反應、暗反應過程,比較二者的區別和聯系

②小組合作完成光合作用的過程簡圖

③總結出光合作用的總反應式,概述光合作用的概念

2.2能力目標:①學會閱讀資料并從中提取、分析、處理相關信息

②學會通過表格進行歸納總結

2.3情感目標:①通過對葉綠體和光合作用關系的學習,形成結構與功能相統一的觀點

②通過科學家探究光合作用資料的分析,培養探究意識和科學態度,體會科學實驗的嚴謹。

3教學重點光合作用的光反應、暗反應過程

4教學難點如何比較光反應和暗反應,構建光合作用的過程簡圖

5教學過程

5.1導入

讓學生朗誦一首小詩,回顧光合作用的探究歷程,引出新課。

“流傳千年的真理,在不經意間蛻變,一個簡單的實驗,開啟了光合作用發現史的新紀元。亞里士多德的哲言,由定論轉為鋪墊,一個個學者,因為踏上了巨人的肩,他們的視野才更高更遠。

氧氣如何產生?怎樣更新二氧化碳?……光合作用的無數謎題,逐一揭示出答案。每一個新的發現,都足以讓生物學界震撼。更多的奇跡,無窮的奧秘,等待我們去探索,等待我們去發現……”

設計意圖:設疑激趣,激發學生的學習興趣。小詩全面反映了光合作用的探究歷程,學生通過朗讀小詩,明確光合作用的原料、產物、場所、動力等。

5.2活動一、回顧相關背景知識

觀看視頻,觀察葉綠體的結構,然后小組完成有關背景知識的回顧。

設計意圖:溫故而知新,引導學生回顧相關背景知識,包括葉綠體的分布、結構、酶、色素的分布和功能等,完成表格中的內容(詳見學案)。

5.3活動二、探究光合作用的過程

任務1:小組閱讀材料1,討論并推導出相關的結論:在光照條件下,葉綠體產生了[H]和氧氣。

材料1:1937年,希爾(Hill)設計了一組對照實驗。實驗中用到了氧化劑2,6-D,這是一種藍色染料,遇到[H]會被還原成無色。

A組:光照+葉綠體+2,6-D,結果溶液顏色從藍色到無色。并且釋放出氣泡,該氣體能使帶火星的木條復燃的。

B組:無光照+葉綠體+2,6-D,結果溶液顏色仍為藍色,也沒有氣泡產生。

小組閱讀材料2,討論并推導出相關的結論:在光照條件下,葉綠體可以合成ATP。

材料2:1954年,美國科學家設計了一組對照試驗:

A組:光照+葉綠體提取液+ADP+Pi,結果葉綠體中可以生成ATP

B組:無光+葉綠體提取液+ADP+Pi,結果葉綠體中沒有生成ATP

小組閱讀材料3,討論并推導出相關的結論:氧氣是在類囊體上產生的。

材料3:科學家從植物葉片中分離出葉綠體,然后破壞葉綠體膜,離心得到類囊體(綠色)和基質(淡黃色)兩部分。分別向兩部分提供水,并給予光照,結果:類囊體部分產生氧氣,而基質部分沒有氧氣產生。

設計意圖:采用任務驅動的教學策略,通過三段實驗資料的分析,闡明光反應的過程,培養學生分析實驗、提取信息、得出科學結論的能力,同時也知道控制單一變量、對照等實驗設計的原則。

小結1:在有光照(條件)下,在類囊體(場所)上,可分解水,產生[H]并釋放氧氣,同時ADP和Pi合成了ATP。

設計意圖:通過小結,總結出光反應過程的實質,從而加深對光合作用光反應階段的理解。

設疑:若向材料3中的兩部分提供二氧化碳,結果又會如何?

若給予必要的反應條件,基質部分產生了糖類等有機物,而類囊體部分沒有。

任務2.閱讀材料4~6,推出相關結論

材料4:卡爾文(Calvin)領導的研究小組給小球藻提供14CO2(同位素標記),光照不同時間后殺死細胞,觀察14C在葉綠體基質的哪種化合物中,以確定CO2參與反應的最初產物。照光60秒:14C分布于許多化合物中,有C3、C4,C5,C6,C7化合物。照光7秒:幾乎所有的14C集中在一種C3化合物上。

材料5:后來卡爾文的研究小組經過實驗發現,葉綠體基質中的一種C5化合物與CO2反應生成C3化合物。在光合作用中,C5化合物是源源不斷的產生的。

材料6:1954年,美國科學家阿爾農在做離體葉綠體實驗時,發現即使在黑暗條件下,只要供給ATP和[H],葉綠體也能將CO2轉化成糖類。

實驗結論:由材料4、5可以得出:CO2與C5反應生成C3。

由材料6得出:CO2固定產生的C3化合物在還原過程中,需要消耗[H]和ATP

生成的產物是(CH2O)和C5。

設計意圖:采用任務驅動的教學策略,再通過三段實驗資料的分析,培養學生分析實驗、提取信息、得出科學結論的能力,說明暗反應的過程。

小結2:在葉綠體的基質(場所)中,利用光反應產生的[H]和ATP,將CO2固定并最終還原成糖類等有機物。

設計意圖:通過小結,總結出暗反應過程的實質,從而加深對光合作用暗反應階段的理解。

5.4活動三、構建光合作用的過程圖解

結合教材P75圖4-12和教材內容,各小組利用模型完成光合作用的過程圖解,并展示評價交流。

設計意圖:通過小組合作完成光合作用的圖解,教師指導學生進行評價,并訂正展示,盡量調動學生的積極性和主動性。教師盡可能讓位于學生交流、學生評價,但一定給予必要的指導,讓學生形成正確的結論。

5.5活動四、列表比較光反應和暗反應的區別和聯系

設計意圖:通過列表對比,深化對光合作用的光反應和暗反應兩個階段的理解。

5.6活動五、概括光合作用的概念

光合作用是指綠色植物通過葉綠體吸收光能,將CO2和H2O合成為有機物并釋放出氧氣,同時也將光能轉化為化學能儲存在糖類和其他有機物中的過程。

設計意圖:光合作用的概念是對光合作用過程的總結,也是對本節課教學的總結。由于整節課教學中循序漸進,啟發了學生的思維,學生非常順利地構建了光合作用的概念。

5.7活動六、總結光合作用的總反應式

設計意圖:光合作用的總反應式體現了光合作用的原料、產物、場所、條件等概念,學生爭相板書,并正確書寫,達到了預期的教學目標。教師還借機拓展分析在光合作用過程中,反應物中各個元素的去路。

5.8布置【課后作業】完成學案相關練習。

設計意圖:反饋訓練,用于鞏固所學的知識。由于本節課學生活動較多,用時較長,故將該環節放在課后,把答案交給班長,由班長負責給學生校對。

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《光合作用的過程》課例分析

1教材分析

本節課內容是蘇教版高中生物教材必修一《分子與細胞》第四章第二節第一部分內容。該部分在高中生物教材中的重要性與難度都是很高的,由于涉及到植物生理和部分生化方面的知識,而且較為微觀,學生理解起來比較困難;加上“光合作用的過程”為高中生物學的核心概念,整節課的知識性較強,學生要從化學反應的角度去審視植物生命現象的實質,也為學習光合作用原理的應用奠定了基礎。

2教學目標

2.1知識目標:

①闡明光合作用的光反應、暗反應過程,比較二者的區別和聯系

②小組合作完成光合作用的過程簡圖

③總結出光合作用的總反應式,概述光合作用的概念

2.2能力目標:①學會閱讀資料并從中提取、分析、處理相關信息

②學會通過表格進行歸納總結

2.3情感目標:①通過對葉綠體和光合作用關系的學習,形成結構與功能相統一的觀點

②通過科學家探究光合作用資料的分析,培養探究意識和科學態度,體會科學實驗的嚴謹。

3教學重點光合作用的光反應、暗反應過程

4教學難點如何比較光反應和暗反應,構建光合作用的過程簡圖

5教學過程

5.1導入

讓學生朗誦一首小詩,回顧光合作用的探究歷程,引出新課。

“流傳千年的真理,在不經意間蛻變,一個簡單的實驗,開啟了光合作用發現史的新紀元。亞里士多德的哲言,由定論轉為鋪墊,一個個學者,因為踏上了巨人的肩,他們的視野才更高更遠。

氧氣如何產生?怎樣更新二氧化碳?……光合作用的無數謎題,逐一揭示出答案。每一個新的發現,都足以讓生物學界震撼。更多的奇跡,無窮的奧秘,等待我們去探索,等待我們去發現……”

設計意圖:設疑激趣,激發學生的學習興趣。小詩全面反映了光合作用的探究歷程,學生通過朗讀小詩,明確光合作用的原料、產物、場所、動力等。

5.2活動一、回顧相關背景知識

觀看視頻,觀察葉綠體的結構,然后小組完成有關背景知識的回顧。

設計意圖:溫故而知新,引導學生回顧相關背景知識,包括葉綠體的分布、結構、酶、色素的分布和功能等,完成表格中的內容(詳見學案)。

5.3活動二、探究光合作用的過程

任務1:小組閱讀材料1,討論并推導出相關的結論:在光照條件下,葉綠體產生了[H]和氧氣。

材料1:1937年,希爾(Hill)設計了一組對照實驗。實驗中用到了氧化劑2,6-D,這是一種藍色染料,遇到[H]會被還原成無色。

A組:光照+葉綠體+2,6-D,結果溶液顏色從藍色到無色。并且釋放出氣泡,該氣體能使帶火星的木條復燃的。

B組:無光照+葉綠體+2,6-D,結果溶液顏色仍為藍色,也沒有氣泡產生。

小組閱讀材料2,討論并推導出相關的結論:在光照條件下,葉綠體可以合成ATP。

材料2:1954年,美國科學家設計了一組對照試驗:

A組:光照+葉綠體提取液+ADP+Pi,結果葉綠體中可以生成ATP

B組:無光+葉綠體提取液+ADP+Pi,結果葉綠體中沒有生成ATP

小組閱讀材料3,討論并推導出相關的結論:氧氣是在類囊體上產生的。

材料3:科學家從植物葉片中分離出葉綠體,然后破壞葉綠體膜,離心得到類囊體(綠色)和基質(淡黃色)兩部分。分別向兩部分提供水,并給予光照,結果:類囊體部分產生氧氣,而基質部分沒有氧氣產生。

設計意圖:采用任務驅動的教學策略,通過三段實驗資料的分析,闡明光反應的過程,培養學生分析實驗、提取信息、得出科學結論的能力,同時也知道控制單一變量、對照等實驗設計的原則。

小結1:在有光照(條件)下,在類囊體(場所)上,可分解水,產生[H]并釋放氧氣,同時ADP和Pi合成了ATP。

設計意圖:通過小結,總結出光反應過程的實質,從而加深對光合作用光反應階段的理解。

設疑:若向材料3中的兩部分提供二氧化碳,結果又會如何?

若給予必要的反應條件,基質部分產生了糖類等有機物,而類囊體部分沒有。

任務2.閱讀材料4~6,推出相關結論

材料4:卡爾文(Calvin)領導的研究小組給小球藻提供14CO2(同位素標記),光照不同時間后殺死細胞,觀察14C在葉綠體基質的哪種化合物中,以確定CO2參與反應的最初產物。照光60秒:14C分布于許多化合物中,有C3、C4,C5,C6,C7化合物。照光7秒:幾乎所有的14C集中在一種C3化合物上。

材料5:后來卡爾文的研究小組經過實驗發現,葉綠體基質中的一種C5化合物與CO2反應生成C3化合物。在光合作用中,C5化合物是源源不斷的產生的。

材料6:1954年,美國科學家阿爾農在做離體葉綠體實驗時,發現即使在黑暗條件下,只要供給ATP和[H],葉綠體也能將CO2轉化成糖類。

實驗結論:由材料4、5可以得出:CO2與C5反應生成C3。

由材料6得出:CO2固定產生的C3化合物在還原過程中,需要消耗[H]和ATP

生成的產物是(CH2O)和C5。

設計意圖:采用任務驅動的教學策略,再通過三段實驗資料的分析,培養學生分析實驗、提取信息、得出科學結論的能力,說明暗反應的過程。

小結2:在葉綠體的基質(場所)中,利用光反應產生的[H]和ATP,將CO2固定并最終還原成糖類等有機物。

設計意圖:通過小結,總結出暗反應過程的實質,從而加深對光合作用暗反應階段的理解。

5.4活動三、構建光合作用的過程圖解

結合教材P75圖4-12和教材內容,各小組利用模型完成光合作用的過程圖解,并展示評價交流。

設計意圖:通過小組合作完成光合作用的圖解,教師指導學生進行評價,并訂正展示,盡量調動學生的積極性和主動性。教師盡可能讓位于學生交流、學生評價,但一定給予必要的指導,讓學生形成正確的結論。

5.5活動四、列表比較光反應和暗反應的區別和聯系

設計意圖:通過列表對比,深化對光合作用的光反應和暗反應兩個階段的理解。

5.6活動五、概括光合作用的概念

光合作用是指綠色植物通過葉綠體吸收光能,將CO2和H2O合成為有機物并釋放出氧氣,同時也將光能轉化為化學能儲存在糖類和其他有機物中的過程。

設計意圖:光合作用的概念是對光合作用過程的總結,也是對本節課教學的總結。由于整節課教學中循序漸進,啟發了學生的思維,學生非常順利地構建了光合作用的概念。

5.7活動六、總結光合作用的總反應式

設計意圖:光合作用的總反應式體現了光合作用的原料、產物、場所、條件等概念,學生爭相板書,并正確書寫,達到了預期的教學目標。教師還借機拓展分析在光合作用過程中,反應物中各個元素的去路。

5.8布置【課后作業】完成學案相關練習。

設計意圖:反饋訓練,用于鞏固所學的知識。由于本節課學生活動較多,用時較長,故將該環節放在課后,把答案交給班長,由班長負責給學生校對。

6板書設計

7教學反思

7.1利用活動單引導學生自主學習本節課采用活動單教學,將本節內容分成六個活動進行,學生通過一個個的活動,在活動中循序漸進地構建了光合作用的過程。

7.2組內合作,組間競爭本節課以合作學習為主要教學組織形式,以“學進去”、“講出來”為學生學習方式的導向和學習目標達成的基本要求,以小組積分作為課堂評價的基本形式,更好地促進了學生積極思維、大膽發言、并充分地展示自己。由于學生和教師比較陌生,一開始學生非常拘謹,隨著教學進程的推進,學生慢慢增強了主動參與的意識,出現了競相搶答和展示的局面,極大地調動了學生學習的積極性。

7.3呈現豐富的實驗資料提高學生的生物科學素養科學家在對光合作用過程的研究中積累了大量的實驗資料,可以說光合作用每一個知識點的產生過程就是一個探究的過程,體現了科學家的科學態度、科學精神。本節課呈現了豐富的實驗資料作為學生學習的材料,讓學生在分析材料的基礎上,得出科學結論。這樣,學生不是簡單接受了相關知識點,而是在科學思維的過程中,構建出光合作用的原料、產物、條件、場所等,潛移默化中提高了科學素養。

7.4采用直觀教具展示光合作用過程圖在教學過程中采用了制作精美的磁性教具,逐步展示了光合作用過程中光反應和暗反應的原料、產物、能量變化等,有利于幫助學生構建光合作用的過程圖解;此外,各小組還有一份打印的紙質的教具,通過小組成員的合作、粘貼,不斷修正光合作用的過程圖。

總之,本課作為送課下縣活動中的觀摩課,豐縣粱寨中學的學生素質雖然較徐州一中的學生稍差,但通過課堂教學的師生磨合,學生能漸入佳境,課堂氣氛活躍,學生情緒高漲,在學習過程中學會學習,學會合作與競爭,樂于展示和交流。同時也養成嚴謹的科學態度,將探究知識、科學研究方法和培養能力有機地融為一體。

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