光合作用的过程教学设计
一、设计理念
著名教育学家陶行知先生说过:“没有生活做中心的教育是死教育，没有生活做中心的学校是死学校，没有生活做中心的书本是死书本”。新课程倡导“密切与学生的生活经验和社会发展相联系，注重学生生活，注重学生全面发展，倡导探究性学习”。
本节课的设计紧贴课程标准强调的宗旨：培养学生的科学素养；结合探究实验，使得学生对知识的认识从感性过渡到理性；充分发挥学生的自主性学习，通过自主学习完成对知识的初步认识和理解，充分体现了学生在课堂中的主体地位；充分发挥教师的主导作用，通过教师的重点指引和难点突破，帮助学生完成从对知识的初步认识和理解升华到对知识的综合理解和应用，从而真正转化为能力和素养。
二、教材分析
本节课为高中生物必修1《分子与细胞》（人教版）第5章
第4节《光合作用》中的学习内容。“光合作用的原理和应用”是教师引领学生深入地认识光合作用过程中化学反应的实质的最重要、最核心的教学内容。
本节课主要介绍了光合作用的探究历程，光合作用的过程和应用等知识。教材介绍的与光合作用有关的几个经典实验，有利于培养学生的科学精神和严谨的科学态度，培养学生掌握生物科学的研究方法。光合作用的过程介绍了光反应和暗反应过程中物质和能量的变化，光合作用原理的应用通过学习光合作用强度，引导学生探究环境因素对光合作用的影响，使知识得到迁移和应用。
三、学情分析
学生通过初中的学习已有一定的知识基础，对光合作用大体内容基本了解，对光合作用发现史籍及光合作用过程有待于进一步分析。学生的基本情况如下：
●对光合作用大体内容基本了解
●对光合作用发现史有待于系统研究
●对光合作用详细的过程有待深入探究
所以需要引用新的问题情境，激发学生的探究欲望，然后合作探究解决疑难最后教师进行高度引领突破重难点。
四、教学目标
1.通过探究光合作用原理的实验，认识科学探究的基本思路和方法。
2.用物质和能量观阐明光合作用过程。
3.基于事实证据，进一步理解光合作用原理。
与核心素养对接：
1.科学探究--根据实验目的,
设计探究实验。
2.科学思维---分析与综合：分析光合作用光反应和暗反应过程，认同两个阶段既有区别又有联系。
3.社会责任-----
能够根据光合作用原理指导生产实践。
五、教学重难点的确立及突破策略
1.教学重点
光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
2.教学难点
光反应和暗反应的过程。
光反应和暗反应过程的物质变化和能量转化比较抽象，又是理解光合作用实质、探究影响光合作用强度的环境因素的基础。因此，光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系是教学的重点和难点。
3.突破策略：课前推送光合作用过程的微课小视频，激发学生兴趣，增加趣味性，自主构建光合作用的过程简图，加深对相关内容的理解。从而增强自主学习、主动学习的能动性，树立自信心。
六、教学方法
教师的教法：采用自学讨论结合的方法、直观法、提问法、讲授法、多媒体辅助教学
学生的学法：观察法、小组讨论法、探究学习法、归纳法
七、教学过程实施
整节课教学环节、教学策略可概括为以下几句话：
情趣导入，引出概念
回眸历史，启发探究
多重策略，突破难点
教学环节
教师活动
学生活动
设计思路
引入课题?
老师准备了一个叶片制成的万圣节面具，并提出一个大胆的想法，如果说我们的皮肤像叶子一样进行光合作用，那是不是就可以省去了吃饭的烦恼？想法来源于美国的人工叶子计划，对于未来的研究要基于前人的基础之上，下面这节课就让我们一起跟随科学家的步伐来探究一下光合作用的原理。
学生议论，个别回答。
降低起点，激发兴趣，。
学习活动????????????科学探究????小组合作一??小组合作二深度探究
展示学习目标学习光合作用，那么首先要知道什么是光合作用。那下面请同学们根据光合作用的概念，在学案上书写出光合正的总反应方程式，请一位同学上黑板上来写。?反应方程式中的产物有机物和氧气到底是怎么产生的呢？学习活动一内容：请认真阅读课本P102“探索光合作用原理的部分实验”内容。要求：完成学案学习活动一。1.希尔的实验是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？2.鲁宾和卡门用什么方法探究了光合作用中氧气的来源？3.阿尔农发现叶绿体合成ATP的过程总和水的光解相伴随，可以给我们什么启示？思考：如何用科学探究的一般方法来证明一下光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自于水呢？成下列科学探究过程：提出问题：作出假设：设计实验：得出结论：学习活动二内容：完成光反应过程图。要求：用材料构建出光反应的过程，并展示交流。????引导同学来总结光反应的过程。?内容：请认真阅读课本P104第2、3段，完成暗反应过程图。要求：用材料构建出暗反应的过程，并展示交流。引导同学来总结光反应的过程。根据学生所构建的过合作用的总过程图引导学生说出两者之间的联系光下的植物突然停止光照后，NADPH、ATP、C5化合物和C3化合物的含量如何变化？光下的植物突然停止CO2的供应后，NADPH、ATP、C5化合物和C3化合物的含量如何变化？
学生齐答。?书写出光合作用的总反应方程式。?阅读课本P102思考与讨论思考并完成相关问题。??????学生在教师的引导下做出假设
？根据学案提示设计实验并讲解。???思考讨论，完成光反应过程图的构建并展示交流。?????总结光反应的过程：场所，条件，物质变化，能量变化。思考讨论，完成暗反应过程图的构建并展示交流。总结光反应的过程：场所，条件，物质变化，能量变化。在老师的引导下说出两者之间的联系，并整理学案上的表格小组讨论，根据过程图分析物质含量的变化
?培养学生观察思维能力，获取信息的能力??积极准备评价，增强学生的自信心和求知欲。????培养学生的科学思维能力，让学生具体体验科学研究过程。培养学生的大胆展示自我的精神，培养学生的语言表达能力和分析问题的力。?及时总结,提高探究的时效性??学以致用，收获新知。
与生活联系
如何帮助农民伯伯增加蔬菜中有机物的产生，提高产量？
踊跃回答：1.增加光照强度，延长光照时间2.提高CO2浓度3.增大昼夜温差
与生活实际联系，培养学生的社会责任感??
歌曲欣赏
播放光合作用之歌
欣赏歌曲
重温光合作用过程?
蓦然回首
回顾本节知识构建知识体系。
学生归纳总结??
培养学生的归纳总结能力。
教师寄语
成长的路上没有一帆风顺，学习也是如此。希望同学们在最美的年龄为最纯真的梦想尽最大的努力。心中有信仰，脚下有力量！加油同学们！
八、课后反思
新课程主张教学过程的重心由知识传授转向学生发展，教师的职责是越来越少地传授知识，而越来越多地激励学生思考。因此本节课在设计上就是真正以学生为本，以学生的表演代替老师的“讲”，以学生的自主学习和讨论代替教师的“灌”，让学生学会自主学习，学会合作学习，真正成为学习的主体，教师只是一位交换意见的“参加者”，一位帮助发现矛盾论点而不是拿出现成真理的
“顾问”。因而这节课师生平等和谐，学生反应活跃，
光合作用的原理和应用这节课的内容相对来说比较抽象，理论性很强的一节课，但是总体的教学效果能够很好的体现新课改的要求，体现了提高学生的生物核心素养。
本节课以教师精心筛选编排的典型科学研究史为切入点，以众多事实的支撑得出光合作用的过程，教学效果良好。
1.教学行为基本达到教学目标。精简讲授内容，能不讲的尽量不讲，留作学生自学和总结，能在一定程度上锻炼学生的自学能力。通过对教材的研读，强化重点内容重点讲解，难点内容有效突破。
2.虽然初中学习过了这部分知识，但是同学们很少有自己动手操作的。在课上学生自己操作构建光合作用的过程，非常好，达到了效果，课堂上同学们交流自己小组的构建结果时，还锻炼学生的语言表达能力；
3.教学活动注重师生沟通教学过程是师生交往、积极互动、共同发展的过程。教学过程中，师生形成了一个“学习共同体”，参与学习过程，进行心灵的沟通与精神的交融。
1(共18张PPT)
“在欧洲和某些地区，人们越来越相信：
2050年我们的大部分燃料将会从“人工叶片”中获得”
-----欧洲“利用太阳能生产清洁燃料”的白皮书
学习目标
核心素养对接
1.通过探究光合作用原理的实验，认识科学探究的基本思路和方法。
2.用物质和能量观阐明光合作用过程。
3.基于事实证据，进一步理解光合作用原理。
1.科学探究--根据实验目的,
设计探究实验。
2.科学思维---分析与综合：分析光合作用光反应和暗反应过程，认同两个阶段既有区别又有联系。
3.社会责任-----
能够根据光合作用原理指导生产实践。
光合作用是指绿色植物通过
，用
，把
和
转化成储存着能量的
，并且释放出
的过程。
叶绿体
光能
CO2
H2O
有机物
氧气
内容：请认真阅读课本P102“探索光合作用
原理的部分实验”内容。
要求：完成学案学习活动一。
1.希尔的实验是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？
2.鲁宾和卡门用什么方法探究了光合作用中氧气的来源？
3.阿尔农发现叶绿体合成ATP的过程总和水的光解相伴随，可以给我们什么启示？
不能
光能→ATP中活跃的化学能
同位素示踪法
提出问题：
作出假设：
设计实验：
得出结论：
光合作用过程产生的O2中的氧元素全部来源于水吗？
光合作用过程产生的O2中的氧元素全部来源于水。
光合作用过程产生的O2中的氧元素全部来源于水。
内容：完成光反应过程图。
要求：用材料构建出光反应的过程，并展示
交流。
光反应阶段
场所
条件
物质变化
能量变化
过程
项目
叶绿体类囊体薄膜上
光、色素、酶
水的光解
2H2O
→O2+4NADPH
ATP的合成
ADP+Pi+能量→ATP
光能→ATP、NADPH中活跃的化学能
内容：请认真阅读课本P104第2、3段，完成
暗反应过程图。
要求：用材料构建出暗反应的过程，并展示
交流。
光反应阶段
暗反应阶段
场所
条件
物质变化
能量变化
联系
过程
项目
叶绿体类囊体薄膜上
叶绿体基质
光、色素、酶
多种酶
水的光解
2H2O
→O2+4NADPH
ATP的合成
ADP+Pi+能量→ATP
光能→ATP、NADPH中活跃的化学能
ATP、NADPH中活跃的化学能→糖类中稳定的化学能
光反应为暗反应提供ATP和NADPH
暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+等原料
CO2的固定CO2+C5→2C3
2C3
NADPH
ATP
(CH2O)
+C5
C3的还原
1.光下的植物突然停止光照后，NADPH、ATP、C5化合物和C3化合物的含量如何变化？
停止光照
光反应停止
2.光下的植物突然停止CO2的供应后，NADPH、ATP、C5化合物和C3化合物的含量如何变化？
NADPH
↓
ATP↓
还原受阻
C3
↑
C5
↓
CO2
↓
固定停止
C3
↓
C5
↑
NADPH
↑
ATP↑
如何帮助农民伯伯增加蔬菜中有机物的产生，提高产量？
第4节：能量之源——光与光合作用
蓦然回首
对自己说，你有什么收获？
对同学说，你有什么温馨提示？
对老师说，你还有什么困惑？
请完成学案上的当堂检测
1.人参为“东北三宝”之首，其茎单生，直立，叶为掌状复叶。当叶片进行光合作用时，光反应阶段为暗反应阶段提供的物质是（
）
A．O2和C3
B．叶绿体色素
C．O2和NADPH
D．NADPH和ATP
2.光合作用过程中能量的转变过程是（
）
A．光能——活跃的化学能——稳定的化学能
B．光能——稳定的化学能——活跃的化学能
C．活跃的化学能——光能——稳定的化学能
D．稳定的化学能——光能——活跃的化学能
D
A
3.科学家用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子，这种碳原子的转移途径是（
）
A．二氧化碳→叶绿体→ADP
B．二氧化碳→叶绿体→ATP
C．二氧化碳→叶绿素→ADP
D．二氧化碳→三碳化合物→有机物
4.下列关于绿色植物光合作用光反应和暗反应的叙述正确的是（
）
A．光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应可为光反应提供ADP和Pi、NADP+
B．光反应在光下进行，暗反应在暗处进行
C．光反应的场所是叶绿体基质，暗反应的场所是类囊体薄膜
D．光反应完成能量转化过程，暗反应完成物质转变过程
D
A
成长的路上没有一帆风顺，学习也是如此。希望同学们在最美的年龄为最纯真的梦想尽最大的努力。
心中有信仰，脚下有力量！加油同学们！
