教學案例
高二（必修）光合作用
教學案例
光合作用
知識目標
1、**光合作用的原料、產物、條件和場所，闡明光合作用的實質和意義。
2、舉例說明光合作用原理在生產上的應用，解釋有關的實際問題。
能力目標
1、通過查閱有關光合作用的發現過程的資料，培養學生查閱、整理資料的能力。
2、通過光合作用的一組探索性實驗過程，使學生學會觀察和記錄植物生理實驗現象的基本方法，初步明確從現象到本質的科學思維方式。
情感目標
1、通過光合作用一組實驗的操作過程，培養學生實事求是的科學態度和一絲不苟的**精神。
2、通過光合作用在生產上的應用的教學，使學生意識到生物科學的價值，增強其學習興趣和主動性。
教學建議
教材分析
光合作用是綠色植物的一項非常重要的生理功能。因此，「有機物的製造——光合作用」這一節既是本章的重點，也是全書的重點。在初中生物教學中，光合作用的概念是學生學得的第乙個複雜的概念，如何以概念和形成途徑使學生掌握光合作用概念，是本節的教學重點。
因此有必要讓學生通過了解光合作用的發現過程來分析、討論光合作用的原料、條件及產物，再以一組光合作用的探索實驗加以檢驗。而光合作用的一組探索性實驗能否成功，則是教學中突出重點和突破難點的關鍵。本節的教學安排為3課時，第1課時講授光合作用的發現過程，第2課時光合作用的探索性實驗，第3課時總結光合作用的概念、實質及意義。
教法：（先學後教的方法）
光合作用的發現過程，事先讓學生以小組為單位進行資料的蒐集和整理，帶到課堂上來進行交流，通過概述某科學家的實驗過程或結果，啟發學生通過分析和思考得出相應的結論。光合作用的發現過程教學內容如下：
科學家實驗過程或結果實驗結論
海爾蒙特 1648 木桶裡栽柳5年，雨水澆灌，柳苗由2.3kg增重至76.8kg；90kg乾土減重57g柳的增重來自水
普利斯特利 1771鐘罩裡的小鼠窒息而死；將小鼠與植物同時放入密封的鐘罩內，小鼠生活正常植物能「淨化」空氣
英格豪斯 1779植物的綠色部分，只有在光下才能起到「淨化」空氣的作用光的重要作用
謝尼伯 1782發現照光時綠色植物吸收co2，釋放o2co2是原料，o2是產物
索熱爾 1804植物增重大於co2吸收量減去o2釋放量水是原料
薩克斯 1864發現照光時葉綠體中的澱粉粒才會增大有機物是產物
其教學目標有三：一是使學生領悟到光合作用的發現是許多科學家智慧型的結晶和不懈努力的結果，因此要珍惜學習知識的機會；二是使學生領略科學家們發現問題和解決問題的科學思維方式，接受科學素質的啟蒙教育；三是通過光合作用發現過程分析其原料、條件和產物，為下一步**實驗做準備。
「綠葉在光下製造澱粉」的實驗，應注意的問題有：
（1）選葉遮光應先暗處理。應選擇生長健壯，便於接受光照的葉片，經過遮光處理後，再放入暗處2~3天。暗處理條件下，葉肉組織不能合成澱粉，細胞內積累的澱粉大部分被呼吸消耗或以蔗糖形式運出葉片。
由於葉片內澱粉含量顯著降低，從而為取得理想的實驗效果創造了條件。
（2）對遮光——暗處理材料的光照時間應視光強度而定。實驗當天的上午，強光照射3~4小時，下午實驗效果顯著；若上午使用實驗材料，則必須在夜間用燈光照射處理材料，光線不強應延長光照時間。
（3）酒精脫色過程一定要採取隔水加熱法（水浴）。當葉片在酒精裡呈黃白色時，應先熄滅酒精燈。一定要注意安全，事先準備好溼抹布，一旦出現問題不要慌亂。
（4）酒精脫色處理的葉片脆而硬，用熱水漂洗的作用主要是使葉片經過水化處理而變軟，並為碘與澱粉的反應創造條件。
（5）滴加碘液的同時，注意觀察葉片不同部位的顏色變化。
（6）處理好實驗課上教師的講解與學生活動的關係。在讓學生明確實驗目的，掌握實驗方法之後，要給學生足夠的時間進行操作，並仔細觀察和分析所看到的現象。
「光合作用需要二氧化碳」和「光合作用產生氧氣」兩個演示實驗要力爭演示成功，這兩個實驗效果往往不理想，原因是多方面的，要不斷總結可將實驗裝置進行改進。另外在進行演示之前要簡要介紹實驗裝置和基本原理，這樣有利於學生通過現象分析實驗結果，從而得出結論。
有關光合作用的一組探索性實驗，實際上是對光合作用假設的實驗驗證，通過實驗檢驗證明有關光合作用的實驗假設是成立的，從而形成光合作用的概念。因此，教學時在每完成乙個探索性實驗之後，都要引導學生通過討論明確每個實驗揭示的問題。當一組探索性實驗完成後，應指導學生明確光合作用的原料、條件、產物等問題。
第3課時在上述實驗基礎之上，對光合作用的概念加以總結，讓學生嘗試用關係式的形式描述光合作用，並用語言加以描述。這樣就得到了光合作用的定義，從而完成了光合作用概念形成的過程。光合作用的意義的教學活動應立足於啟發學生運用知識來說明或解決實際問題，在分析和說明問題過程中領悟光合作用在生物界乃至整個自然界中的重要意義。
教學設計方案
重點：光合作用所需原料、條件、產物的實驗光合作用的概念和實質
難點：光合作用實驗的組織和實施光合作用的實質
教學過程：
（第一課時）光合作用的發現
引言：上一節我們了解了葉是進行光合作用的主要器官，葉片的結構有著與光合作用相適應的特點。那麼，什麼是光合作用呢？光合作用是怎樣被發現的呢？這還得從柳苗生長之迷說起。
17世紀以前人們認為，植物生長在土壤中，一定是從土壤中獲得生長需要的各種物質。一株大樹那粗大的樹幹、茂密的枝葉、豐碩的果實，都是由植物從土壤中吸收的物質變化來的。果真是這樣嗎？
怎樣證明這個觀點是否正確呢？科學家是通過**過程尋求有關自然界各種問題的答案的，揭示柳苗生長之迷也是如此。
在課前查資料的基礎上，請同學以講故事的形式講述海爾蒙特的實驗。
17世紀上半葉，比利時科學家海爾蒙特設計了乙個簡單而又巧妙的實驗：他將一棵重2.3kg的柳苗栽種到乙個盛有土壤的木桶中，木桶內土壤的重量是90kg。
此後，他只用純淨的雨水澆灌柳苗。為了防止灰塵落入，他專門製作了桶蓋。5年過去了，柳苗漸漸地長大了。
他再次稱量柳苗和土壤的重量，結果使海爾蒙特大吃一驚：柳苗重量增加74.5kg,土壤重量僅減少了0.
057kg！（配合投影圖）同學們，根據海爾蒙特的實驗，你能得出什麼結論呢？
小組討論發言，得出結論：柳苗生長所需要的物質，並不是由土壤直接轉化的，水才是使植物增重的物質。（板書：海爾蒙特柳苗生長之迷
說明柳苗的增重來自水）
提問：海爾蒙特的實驗結論完全正確嗎？從植物生活環境的角度分析植物生長需要的物質**，還應該考慮什麼因素？
討論發言：可提到陽光、空氣。看來，海爾蒙特的實驗還是有很大的侷限性的。那麼，後來的科學家又是怎樣做的呢？
2023年英國科學家普利斯特利在研究助燃空氣時，做了乙個新奇的實驗。請幾個同學分角色扮演蠟燭、小鼠、綠色植物和太陽，伴隨著解說員的講解表演普利斯特利的三個實驗（配合投影圖）。
分析討論實驗結果說明了什麼問題，得出結論：植物能"淨化"空氣。（板書：普利斯特利鐘罩內的實驗說明植物能"淨化"空氣）
提問：當人們重複普利斯特利的實驗時，有的獲得成功，有的總是失敗，甚至發現植物還會更嚴重地汙染空氣。為什麼學者們會得到不同的實驗結果呢？
討論回答引出下乙個實驗：閱讀材料"2023年荷蘭科學家英格豪斯通過實驗證明綠色植物只有在光下才能淨化空氣；他還發現，光照下的綠色植物能夠釋放氣體，這種釋放氣體的能力在夕陽西下時降低，日落後則完全停止?quot;這說明什麼問題？
學生回答：光的重要作用。（板書：英格豪斯綠色植物只有在光下才能起到"淨化"空氣的作用說明光的重要性）
提問：英格豪斯的實驗結果說明光合作用的條件是什麼？（光）
講述：那麼，在光照下綠色植物究竟釋放什麼氣體？這種氣體是否與植物淨化空氣的作用有關呢？後來，科學家們了解了空氣的組成成分，明確了這種氣體就是氧氣。
閱讀材料："2023年瑞士牧師謝尼伯通過實驗證明植物在光下放出氧氣的同時，還要吸收空氣中的二氧化碳。在此基礎上，2023年瑞士學者索熱爾對光合作用首次進行定量測定，發現在光合作用的過程中，植物的增重量大於二氧化碳吸收量減去氧的釋放量。
因此他指出綠色植物在光下同時還要消耗水，這也與海爾蒙特的結論相吻合。2023年德國科學家薩克斯做過這樣的實驗：把綠葉放在暗處數小時，消耗葉片中部分營養物質，然後把葉片的一部分暴露在光下，另一部分遮光。
經過一段時間後，用碘蒸汽處理葉片，結果遮光的部分葉片無顏色變化，而照光的一部分葉片顯示深藍色。科學家們已經證實，只有澱粉遇碘呈現藍色，澱粉燃燒時能夠生成二氧化碳和水，因而它是一種有機物。薩克斯的實驗使人們認識到，綠色植物在光下不僅能夠釋放氧氣，而且能夠合成澱粉等物質，供給植物生長發育等生命活動所用。
2023年，人們首次把綠色植物的上述生理活動稱為光合作用。這樣，柳苗的生長之迷也終於被揭開了。"
提問：上述研究結果說明光合作用的原料和產物各是什麼？
學生討論後回答（板書：謝尼伯發現光照時綠色植物吸收二氧化碳，釋放氧說明光合作用的原料是二氧化碳，產物是氧；索熱爾
植物增重量大於二氧化碳吸收量減去氧的釋放量說明光合作用的原料還有水；薩克斯發現光照時葉綠體中的澱粉粒才會增大說明澱粉是光合作用的產物）
總結：光合作用的原料、條件、產物各是什麼？這樣乙個生產加工的過程是在哪進行的呢？
學生明確：光合作用的原料是二氧化碳和水；條件是陽光；產物是澱粉和氧；場所是葉綠體。
板書設計：（略）
第二節有機物的製造--光合作用
一、光合作用的發現
海爾蒙特柳苗生長之迷說明柳苗的增重來自水。
普利斯特利鐘罩內的實驗說明植物能"淨化"空氣。
英格豪斯綠色植物只有在光下才能起到"淨化"空氣的作用說明光的重要性。
謝尼伯發現光照時綠色植物吸收二氧化碳，釋放氧說明光合作用的原料是二氧化碳，產物是氧。
索熱爾植物增重量大於二氧化碳。
吸收量減去氧的釋放量說明光合作用的原料還有水。
薩克斯發現光照時葉綠體中的澱粉粒才會增大說明澱粉是光合作用的產物
（第二課時）
探索光合作用
引言：通過了解光合作用的發現史，我們對光合作用的原料、條件和產物做出了初步的解釋。怎樣檢驗我們對問題的解釋是否正確呢？我們來做一組探索性實驗。（板書：二、探索光合作用）
薩克斯利用對照實驗法和澱粉遇碘變藍的原理，發現了綠色開花植物的光合作用。那麼，你能不能利用所給的材料和用具，設計乙個實驗來檢驗綠葉在光下是否能夠製造澱粉？
高中生物說課稿《光合作用》說課稿
四 教學難點 1 光合作用發現實驗的設計 依據 科學實驗方法的教育是理科綜合考試目標 設計和完成實驗能力 在本節教學中的較好體現，是研究性學習的載體之一，但由於學生剛剛接觸，這方面正是他們的薄弱環節。因此，給予必要的指導和多項實踐，才會使效果事半功倍。2 光合作用過程中物質和能量轉化 依據 高二學生...
高中生物光合作用 呼吸作用專項訓練
透鏡 小組高考複習專項 生物實驗 光合作用 呼吸作用 1 光合作用過程 2 環境因素對光合作用速率的影響 c02濃度溫度光照強度 3 農業生產以及溫室中提高農作物產量的方法 1 控制光照強度的強弱 2 控制溫度的高低 3 適當的增加作物環境中二氧化碳的濃度 4 有氧呼吸和無氧呼吸的過程和異同 1 有...
高中生物 光合作用複習課名師教案
光合作用複習課教案 一 教材分析 光合作用是綠色植物的一項非常重要的生理功能。因此，有機物的製造 光合作用 這一節既是本章的重點，也是全書的重點。光合作用的概念是學生學得的第乙個複雜的概念，如何以概念和形成途徑使學生掌握光合作用概念，是本節的教學重點。因此有必要讓學生通過了解光合作用的發現過程來分析...