高中生物《光合作用过程》课例分析

高中生物《光合作用过程》课例分析

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高中生物《光合作用的过程》课例分析

1教材分析

本节课内容是苏教版高中生物教材必修一《分子与细胞》第四章第二节第一部分内容。该部分在高中生物教材中的重要性与难度都是很高的，由于涉及到植物生理和部分生化方面的知识，而且较为微观，学生理解起来比较困难；加上“光合作用的过程”为高中生物学的核心概念，整节课的知识性较强，学生要从化学反应的角度去审视植物生命现象的实质，也为学习光合作用原理的应用奠定了基础。

2教学目标

知识目标：

①阐明光合作用的光反应、暗反应过程，比较二者的区别和联系

②小组合作完成光合作用的过程简图

③总结出光合作用的总反应式，概述光合作用的概念

能力目标：①学会阅读资料并从中提取、分析、

处理相关信息

②学会通过表格进行归纳总结

情感目标：①通过对叶绿体和光合作用关系的学习，形成结构与功能相统一的观点

②通过科学家探究光合作用资料的分析，培养探究意识和科学态度，体会科学实验的严谨。

3教学重点光合作用的光反应、暗反应过程

4教学难点如何比较光反应和暗反应，构建光合作用的过程简图

5教学过程

导入

让学生朗诵一首小诗，回顾光合作用的探究历程，引出新课。

“流传千年的真理，在不经意间蜕变，一个简单的实验，开启了光合作用发现史的新纪元。亚里士多德的哲言，由定论转为铺垫，一个个学者，因为踏上了巨人的肩，他们的视野才更高更远。

氧气如何产生？怎样更新二氧化碳？……光合作用的无数谜题，逐一揭示出答案。每一个新的发现，都足以让生物学界震撼。更多的奇迹，无穷的奥秘，等待我们去探索，等待我们去发现……”

设计意图：设疑激趣，激发学生的学习兴趣。小

诗全面反映了光合作用的探究历程，学生通过朗读小诗，明确光合作用的原料、产物、场所、动力等。

活动一、回顾相关背景知识

观看视频，观察叶绿体的结构，然后小组完成有关背景知识的回顾。

设计意图：温故而知新，引导学生回顾相关背景知识，包括叶绿体的分布、结构、酶、色素的分布和功能等，完成表格中的内容（详见学案）。

活动二、探究光合作用的过程

任务1：小组阅读材料1，讨论并推导出相关的结论：在光照条件下，叶绿体产生了[H]和氧气。

材料1：1937年，希尔（Hill）设计了一组对照实验。实验中用到了氧化剂2，6D，这是一种蓝色染料，遇到[H]会被还原成无色。

A组：光照+叶绿体+2，6D，结果溶液颜色从蓝色到无色。并且释放出气泡，该气体能使带火星的木条复燃的。

B组：无光照+叶绿体+2，6D，结果溶液颜色仍为蓝色，也没有气泡产生。

小组阅读材料2，讨论并推导出相关的结论：在光照条件下，叶绿体可以合成ATP。

材料2：1954年，美国科学家设计了一组对照试

验：

A组：光照+叶绿体提取液+ADP+Pi，结果叶绿体中可以生成ATP

B组：无光+叶绿体提取液+ADP+Pi，结果叶绿体中没有生成ATP

小组阅读材料3，讨论并推导出相关的结论：氧气是在类囊体上产生的。

材料3：科学家从植物叶片中分离出叶绿体，然后破坏叶绿体膜，离心得到类囊体（绿色）和基质（淡黄色）两部分。分别向两部分提供水，并给予光照，结果：类囊体部分产生氧气，而基质部分没有氧气产生。

设计意图：采用任务驱动的教学策略，通过三段实验资料的分析，阐明光反应的过程，培养学生分析实验、提取信息、得出科学结论的能力，同时也知道控制单一变量、对照等实验设计的原则。

小结1：在有光照（条件）下，在类囊体（场所）上，可分解水，产生[H]并释放氧气，同时ADP和Pi 合成了ATP。

设计意图：通过小结，总结出光反应过程的实质，从而加深对光合作用光反应阶段的理解。

设疑：若向材料3中的两部分提供二氧化碳，结

果又会如何？

若给予必要的反应条件，基质部分产生了糖类等有机物，而类囊体部分没有。

任务2.阅读材料4~6，推出相关结论

材料4：卡尔文（calvin)领导的研究小组给小球藻提供14co2（同位素标记），光照不同时间后杀死细胞，观察14c在叶绿体基质的哪种化合物中，以确定co2参与反应的最初产物。照光60秒：14c分布于许多化合物中，有c3、c4，c5，c6，c7化合物。照光7秒：几乎所有的14c集中在一种c3化合物上。

材料5：后来卡尔文的研究小组经过实验发现，叶绿体基质中的一种c5化合物与co2反应生成c3化合物。在光合作用中，c5化合物是源源不断的产生的。

材料6：1954年，美国科学家阿尔农在做离体叶绿体实验时，发现即使在黑暗条件下，只要供给ATP 和[H]，叶绿体也能将co2转化成糖类。

实验结论：由材料4、5可以得出：co2与c5反应生成c3。

由材料6得出：co2固定产生的c3化合物在还原过程中，需要消耗[H]和ATP

生成的产物是和c5。

设计意图：采用任务驱动的教学策略，再通过三

段实验资料的分析，培养学生分析实验、提取信息、得出科学结论的能力，说明暗反应的过程。

小结2：在叶绿体的基质（场所）中，利用光反应产生的[H]和ATP，将co2固定并最终还原成糖类等有机物。

设计意图：通过小结，总结出暗反应过程的实质，从而加深对光合作用暗反应阶段的理解。

活动三、构建光合作用的过程图解

结合教材P75图4-12和教材内容，各小组利用模型完成光合作用的过程图解，并展示评价交流。

设计意图：通过小组合作完成光合作用的图解，教师指导学生进行评价，并订正展示，尽量调动学生的积极性和主动性。教师尽可能让位于学生交流、学生评价，但一定给予必要的指导，让学生形成正确的结论。

活动四、列表比较光反应和暗反应的区别和联系

设计意图：通过列表对比，深化对光合作用的光反应和暗反应两个阶段的理解。

活动五、概括光合作用的概念

光合作用是指绿色植物通过叶绿体吸收光能，将co2和H2o合成为有机物并释放出氧气，同时也将光能转化为化学能储存在糖类和其他有机物中的过程。