光合作用的发现公开课教案

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合作用与当今世界面临的粮食问题、环境问题等关系十分密切;光合作用总的反应方程式的确立历经了科学家们293年的艰辛探索,渗透着科学思维和科学方法;下面是小编为大家整理的光合作用的发现公开课教案5篇,希望大家能有所收获!

光合作用的发现公开课教案1

一、教材分析

新课标对光合作用的认识过程从原来的“了解”水平提高到了“说明”水平,教材中本部分内容从回顾科学家对光合作用的探究历程开始,让学生感知他们探索的科学精神和实事求是的科学态度,学习科学探究的一般方法和实验设计的原则,并且得出光合作用的反应式。教材中详细描述了各探究实验的关键环节,对学生的探究思维具有很好的启发性。

二、教学目标

1.知识目标:

1.知道光合作用被发现的基本过程

2.简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。

2.能力目标:

1.重新走进科学家发现光合作用的有关实验,学会运用科学探究的手段发现问题、解决问题,发展科学探究能力;

2.在实验探究中掌握科学探究的一般原则,重点是对照实验原则和单因子变量原则

3.过读书和师生的讨论活动,培养学生[此文转于斐斐课件园 FFKJ.Net]自学和主动探索新知识的技能、技巧。

3.情感、态度和价值观目标:

1.体验科学探究历程,体会科学概念是在不断观察、实验、探索和争论中形成;

2.认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同学科中的有关知识,还要具有质疑、创新及勇于实践的科学精神和科学态度;

3.学会参与、合作和交流探究的内容和结果;

4.认识到技术的发展在科学研究中的作用,尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观。

三、教学重点难点

重点:光合作用的发现及研究历史过程中的各实验设计、优缺点和结论。

难点:光合作用的发现过程中各实验如何巧妙地连接起来,如何过渡,如何引导学生进行思考探究从而得出正确结论。

四、学情分析

学生在初中生物课中学习过有关光合作用的知识,而且生活实践中也对光合作用有所了解。但是,对于光合作用的发现历史却很陌生,关键对于我们这节课要达到的目标“科学探究的一般方法”知之甚少。高中学生具备了一定的观察和认知能力,分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立,但还很不完善,对事物的探索好奇,又往往具有盲目性,缺乏目的性,并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。在教学过程(本文来自优秀教育资源网斐.斐.课.件.园)中,教师要尽量创设学生活动的机会,让学生成为学习活动的主体,教师只是为学生的学习提供必要的指导和知识铺垫。

五、教学方法

探究式教学,结合问题、讨论、比较、归纳多种教学方法,并配以多媒体辅助教学,引导学生再现科学发现过程,并进行分析、讨论、归纳和总结。新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

六、课前准备

1. 学生的学习准备

学生收集了解关于光合作用研究历史。兴趣小组做关于光合作用的探究实践

光合作用的发现公开课教案2

【教学重点】光合作用的发现过程;叶绿体中色素的种类;颜色及其吸收的光谱;光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义;植物栽培与合理利用光能的关系。

【教学难点】光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义

【课时安排】2课时

【教学手段】板图、挂图、多媒体课件、实验

【教学过程】

第一课时

1、引言

本节可引入的话题很多,如:

①可从全世界面临的一些生态危机,如粮食、化石能源、环境污染等入手;

②或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施入手;

③或从一些自然灾害,蝗灾、沙尘暴等入手;

④或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用;

⑤还可通过教材提供的光合作用的发现所列举的几个实验为切入点进入光合作用的学习,其中较易作为切入点的实验有:德国科学家萨克斯成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验(学生在初中就做过);德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用场所,且氧由叶绿体释放出来的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。

教师应特别重视光合作用发现这部分内容的教学,因为通过分析科学家对光合作用的研究历程,学生可以不仅了解到放射性元素示踪技术在生物学研究中的重要作用,从中也可以深切体会到技术的发现和应用,特别是物理、化学技术的使用对生物学起到的推动作用,因此有人说“技术是人类延长了的手臂”。

2、叶绿体及其光合色素

用板图或挂图显示出叶绿体结构模式图,提问复习叶绿体的亚显微结构,教师应适时指出,光合作用所以能在叶绿体中进行一是由于其中含有催化光合作用的酶系,这些酶分布在叶绿体的基质中和片层的薄膜上;二是在基粒片层的薄膜上,有吸收转化光能的色素,这样就引出了叶绿体上的光合色素这一教学内容。

(1)学生做《实验八叶绿体中色素的提取和分离》

可作为探究实验,也可作为验证实验,但实验过程都应让学生自己看书总结,之后引导学生讨论下面的问题:

①“想要做好《叶绿体中色素的提取和分离》实验,学生应注意哪些问题?

这个实验是高中生物学实验难度较大的一个,涉及的药品多,实验原理复杂,实验操作也较烦琐,而且实验现象也不是很明显。如何才能顺利地完成这个实验呢?下面就这个实验要注意的问题做一些说明。

提取光合色素过程中,关键是速度。提取光合色素过程中,因为光合色素都是脂溶性的,因此用丙酮这种有机溶剂作为提取液,因为丙酮易挥发且有一定毒性,因此提取过程要速度要快,同时提取液要用胶塞塞好,以防止其挥发;利用二氧化硅硬度极大的特点,其粉末可增加研磨时磨擦力,加快研磨的速度;又因为叶绿素容易破坏,因此需要保护,而碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏;把绿叶剪碎的目的也是为了加快研磨速度。

划滤液细线是本实验的结果明显清晰的关键。滤液细线必须待第一次完全干燥后才能划第二遍,重复次数可多一些,滤液细线要齐、细、颜色深,其中齐更重要一些。

用纸层析法分离色素时,特别要注意滤液细线一定要处于层析液的上面,否则光合色素会溶解于层析液中,而不会沿层析液向上扩散、分离,这会使实验效果极差,甚至不发生分离,导致实验无效;另外,层析液是石油醚、丙酮、苯等有机溶剂的混合液,具有挥发性且有毒,要注意密闭。

正常的实验现象从上到下应为:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素(a)、叶绿素(b),一般可看到下面三种色素,最上面的胡萝卜素如果操作不适当效果可能不很明显。

还有这个实验过程用了有毒的有机药品,因此实验后要用肥皂把手洗干净。

在学生观察的基础上,教师总结光合色素的种类、色素颜色、色素的吸收光谱及在滤纸条分布。

②学生实验结束后,教师可给学生演示叶绿体的色素吸收光谱的现象。方法是:用红、橙黄、绿、蓝紫色的薄膜,分别遮住同一光源。把盛有叶绿体的色素提取液的试管,分别放在红、橙黄、绿、蓝紫色光前、让学生观察这些光透过色素提取液的情况。可明显地看到红和蓝紫色光透过的较少(暗),橙黄和绿色光透过的较多(亮)。引导学生分析这些现象,得出叶绿体中的色素,主要吸收红光和蓝紫光。在此基础上,出示教材中的光合色素吸收光谱曲线,引导学生分析曲线含义,总结光合色素吸收光波的不同特点。

③教师还可引导学生进一步分析叶绿体结构特点与其光合作用功能相适应的特点,例如:与光合作用有关的各种酶集中分布于叶绿体中,有利于光合反应高效地进行;再如,叶绿体内的片层薄膜,垛叠成基粒,每个基粒由10~100个片层结构组成,这样的结构可增大叶绿体内的膜表面,扩大色素的附着面,有利于提高光能的利用效率

(2)有条件的学校或班级还可引导学生对色素、光合色素有关的问题做较为深入的讨论,比如可讨论下面几个问题:

①学生知道我们平常吃的韭黄和蒜黄是怎么培育出来的吗?

这个问题涉及到了植物叶绿素合成时的条件问题。

叶绿素是光合色素中最重要的一类色素。绿色植物的叶绿体中有四种色素,绿色植物只在光下才能合成叶绿素,这样学生已经知道这个问题的答案了。韭黄、蒜黄是在黑暗条件下培育出来的,因为植物此时不能合成叶绿素,只能长成黄化苗,而黄化苗的薄壁细胞比较多,所以吃起来比较嫩,口感比韭菜、蒜苗好一些。但要注意,植物不能长期处于无光条件下,这个道理学生应该是明白的。

叶绿素的形成除了有光照之外,还与什么因素有关呢?叶绿素是一种较复杂有机化合物,其中心存在一个镁离子,因此叶绿素的形成还与镁这种矿质元素有关,没有镁,叶绿素也是形成不了的。

②如果土壤短期缺镁,植物的叶片会出现什么现象呢?

可给学生适当的提示,镁与叶绿素是以不稳定化合物的形式存在的。学生可以想一想我们在植物矿质代谢中学习的内容,还记得吗?有两类矿质元素可以移动,一是像氮、磷、钾这样以离子态运输的矿质元素,还有一就是像镁这样与不稳定化合态存在的矿质元素;另一类矿质元素不能自由地在植物体内移动,如钙、铁这样以稳定难溶的状态存在的化合物。能移动的矿质元素才能被重复利用,而且这些矿质元素一般都运输到植物体生长比较活跃的地方,如茎尖、芽尖、幼叶等处。因此土壤中短期缺乏镁这种可移动的离子时,整个植物体中的叶片受损伤的程度是不一样的,此时老叶先受损变黄,而幼叶暂时不会受到缺镁的损伤,依然鲜绿。反之,如果土壤中缺乏的是钙、铁这些不能移动的离子,植物体首先受损伤的则是新叶。

③浅海中自上而下为什么会出现绿藻、褐藻、红藻等藻类植物的分层分布现象?

这也是一个和光有关的生物学问题。

我们平常看到的物体的颜色实际上是这个物体反射的光,如学生看到叶片是绿色,说明叶片反射绿光,而吸收了其它色光;学生看到一个物体是白色的,说明这个物体不吸收任何光,并全部反射回来;学生看到一个物体是黑色的,说明这个物体把所有光都吸收了,没有反射任何光。这是理解这个问题的关键。通过上面的分析学生可能已经知道,绿藻反射了绿光;褐藻反射了黄光,而红藻反射了红光。

光合作用的发现公开课教案3

教学目标

一、知识方面

1、使学生了解光合作用的发现过程。

2、使学生了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱;初步学习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。

3、掌握光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程、光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义。

4、应用所学的光合作用的知识,了解植物栽培与合理利用光能的关系。

二、能力方面

1、通过叶绿体色素的提取与分离实验,初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。

2、通过探讨光合作用的氧来源,初步训练学生的实验设计能力。

3、通过分析、讨论光合作用的光反应和暗反应具体过程,培养学生良好的思维品质。

三、情感、态度、价值观方面

1、通过学生对绿色植物的光合作用意义的理解,增强学生保护生态环境的意识。

2、通过学生讨论“如何利用光合作用的原理提高作物产量”这一问题,加强对科学、技术、社会(STS)的关注。

教学建议

教材分析

因为光合作用在绿色植物的新陈代谢以及整个生态系统的物质循环和能量流动中,具有十分重要的意义,所以本节是本章的重点内容之一。教材这一节主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体和其中的色素(并且安排了叶绿体中色素的提取和分离的学生实验)、光合作用的过程、光合作用的重要意义以及植物栽培与光能的合理利用。义务教育初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识,安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。本节在此基础上,更加深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用发现过程中的几个的实验;讲述叶绿体和其中的色素、让学生学会提取和分离叶绿体色素。

一、教材首先向学生展示了人类研究光合作用这种地球上最重要的生理过程的艰苦历程,同时介绍了在研究光合作用过程中的几个实验,如:1771年,英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验;1864年,德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验;1880年,德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放氧的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。介绍这些实验的目的是使学生懂得实验是探究生物科学的基本方法,从而培养学生实事求是的科学态度、不断探求新知识的创新精神。

二、叶绿体中的色素是本节的重点,实验是本节的难点。

学生必须在搞清楚叶绿体中色素的种类及其吸收光谱,基粒片层结构的垛叠形式、色素在片层上的分布、基粒和基质的关系基础上,才有可能深刻理解光合作用的光反应和暗反应及其相互关系。

教材在介绍叶绿体中的色素时,设计了一个学生实验,即《叶绿体中色素的提取和分离》,使学生易于对叶绿体色素有一个感性认识。本实验可以在讲授完叶绿体色素后作为验证实验处理,也可用于叶绿体色素的探究实验;另外教材中叶绿体中各色素的吸收光谱也可作为课上学生讨论叶绿体色素生理作用的探究课题处理。

三、教材中光合作用的过程是本节的重点内容,也是本节的难点。

1、其中光合作用的总反应式,即

概括出了光合作用的场所、条件、原料、产物及氧气的来源,但是,该反应式不足以表示光合作用的具体过程。因此,教材以图解的形式简明扼要地介绍了光合作用的两个重要过程,即光反应和暗反应。

2、光反应阶段

教材中光反应阶段可概括为光反应场所和光反应过程两个方面。

(1)光反应场所:叶绿体基粒片层结构的薄膜(类囊体)上进行。

(2)光反应过程:光反应的本质是由可见光引起的光化学反应,可分为两方面内容:

①水的光解反应:通过光合色素对光能的吸收、传递,在其中部分光能作用下把水分解为氢和氧,氧原子结合形成氧气释放出去,氢与NADP结合形成NADPH,用[H]表示,叫做还原性氢,作为还原剂参与暗反应。

②ATP的合成反应:另一部分光能由光合色素吸收、传递的光能转移给ADP,结合一个磷酸形成ATP,也就将光能转变成活跃的化学能储存在高能磷酸键上。

3、暗反应阶段

教材中暗反应阶段也可概括为暗反应场所和暗合应过程两个方面。

(1)暗反应场所:叶绿体基质中进行。

(2)暗反应过程:暗反应实际上是一个由多种酶的催化才能完成的酶促反应,光对暗反应没有影响。主要包括三个步骤:

①二氧化碳的固定:一个二氧化碳分子与一个五碳化合物分子结合形成两个三碳化合物分子,这个反应的作用在于使反应活性不高的二氧化碳分子活化。

②三碳化合物的还原:在有关酶的催化下,一些三碳化合物接受光反应产生的ATP分解时释放的能量并被光反应产生的[H]还原,经一系列复杂的变化,形成糖类,一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接产生的。

③五碳化合物的再生:另一些三碳化合物则经复杂的变化,又重新生成五碳化合物,从而使暗反应阶段的化学反应不断地进行下去。

4、教材中光合作用的意义可从以下几个方面归纳:光合作用是生物界有机物的来源;光合作用是生物生命活动所需要能量的来源;光合作用可调节大气中氧气和二氧化碳的含量;光合作用在生物的进化具有重要作用,即:使无氧呼吸进化为有氧呼吸成为可能,同时为水生生物进化到陆生生物创造了条件。

教材在最后总结道:“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”,充分概括光合作用在生态系统中的地位。

5、植物栽培与光能的合理利用是教材的选学内容,其目的是使学生意识到科学、技术、社会(STS)的理念,这部分内容易于调动起学生的讨论热情。

光合作用的发现公开课教案4

一、教材地位和作用

“光合作用的发现”是人教版高中《生物》第三章第三节第一课时的内容.教材呈现的是科学史教育,是对众多科学家关于光合作用探究过程的简介.同时,教材介绍的经典实验还蕴涵着科学探究的一般方法,是培养学生创新精神和实践能力的好素材.??因此,对本节教材的再加工和深度开发,可以为实验设计的教学奠定基础,体现了新课程标准的精神,突出了生物学科重视培养科学探究能力的学科特点.

二、教学目标

根据以上分析,结合课标要求、学生的认知水平和思维特点制定本节课的教学目标如下.

1.知识与技能.通过研究经典实验,认识人类探索光合作用的历程;了解经典实验的方法及结论;能说出光合作用的原料、产物、场所、条件等.

2.过程与方法.体验前人设计实验的技能和思维方式;经历科学探究的一般过程;初步学会合作交流、建立模型、控制实验条件、设置对照等方法.

3.情感态度与价值观.感受科学家实事求是的科学态度和坚韧不拔的意志,??激发学生的科学兴趣,培养学生敢于大胆质疑、不断探索的科学精神.

三、教学重点和难点

1.重点.探究光合作用原料、产物、场所、条件的方法;了解科学探究的一般过程.

2.难点.光合作用发现过程中经典实验的原理和方法;运用原理设计简单实验.

四、教法设计

课堂教学应该尽可能让学生多动脑想、动手做、动眼看、动嘴说,让学生亲自去体验知识的形成过程,培养学生自主探究、主动参与解决课堂问题的习惯.

本节课采用了“过程式教学”模式,在教学过程中充分体现教师的主导作用和学生的主体地位,通过设疑质疑,引导学生观察、分析并得出结论,使学生在积极参与的基础上强化科学思维,提高科学探究能力.

五、学法指导

良好的学习方法是学习成功的必要条件,在课堂教学中我注重学生的学习方法指导,使其学会学习.结合本节课内容的特点,指导学生主要采用以下学习方法.

1.自学法.在教师的指导和帮助下,学生有目的、有侧重地阅读教材,自主获取知识,变被动学习为主动学习.

2.归纳法.引导学生对相关素材进行观察、对比、归纳,使所学知识系统化、完善化.

3.讨论法.创设课堂论坛,使学生具有展示自我的空间,充分发挥学生的想象力、创造力,在讨论中也培养了学生的发散性思维习惯.

六、教学过程

根据学生的认知规律,以知识为载体,思维为主线,能力为目标,我设计了如下三个教学环节.

1.提出问题,导入新课.初中已经学习过,光合作用是“绿色植物通过叶绿体,利用光能,把水和二氧化碳转化成储存着能量的有机物并释放氧气的过程”.这看似简单的结论其实是许多科学家长期不懈探索的结晶.在探究光合作用的道路上,科学家是如何做的呢?他们的巧妙做法对我们有何启发呢?今天我们就循着科学家探究光合作用的足迹,学习科学设计实验的方法,并初步揭示光合作用的奥秘.

2.高屋建瓴,讲授新课.首先,教师可向学生展示本节课的主题思路――科学探究的一般过程:提出问题―作出假设―设计实验―结果分析―得出结论.??其次,教师利用科学探究的一般过程统领本节课的教学,将教材介绍的经典实验置于这个科学探究过程的共同模式中,使学生通过对经典实验的学习和分析,初步培养科学探究的能力.

探究1:探究植物对空气的影响――普里斯特利的实验.过程略.

探究2:探究绿色植物释放氧气条件和场所――恩格尔曼的实验.过程略.

探究3:探究光合作用释放氧的来源――鲁宾和卡门的实验.过程略.

以上实验向学生展示了科学探究的一般过程,学生应该能形成初步的科学探究能力,在此基础上,给学生提出自主探究的问题――以萨克斯实验为素材,让学生按照上述思路,探究光合作用的其他产物.

探究4:光合作用的其他产物――萨克斯实验.过程略.

3.梳理归纳,简要小结.通过本节课的学习,我们总结出了科学家进行实验探究的一般方法和过程:提出问题―作出假设―设计实验―结果分析―得出结论―再提出问题„„

结合教材中的经典实验我们探究得知:绿色植物进行光合作用的场所是叶绿体;条件是光能;产物有淀粉和氧气.而且知道,氧气中的氧全部来自于反应物水.

光合作用的发现公开课教案5

第一部分:教学设计说明

通过开放的课堂教学研究活动,借助交互电子白板,充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性与创造性,从而营造师生互动、生生互动的课堂教学环境。

第二部分:教学设计具体要求

一、 教材依据

“光合作用”一节是生命科学教材第一册第四章《生命的物质变化和能量转化》的第二节,主要包括:光合作用的研究史、叶绿体及其色素、光合作用的过程、影响光合作用的因素,和实验“叶绿体中色素的提取和分离”,“探究影响光合作用的因素”。

其中安排了光合作用的发现过程的目的是:不仅让学生了解这个科学发现的历史,更重要的是让学生认识到科学研究方法的重要性、科学研究的思维方式的重要性,体验到科学家们智慧的力量和创造的快乐,学习科学家们“不断挑战权威、不断创新”精神,提高科学素养。

二、 设计思想

这节课是光合作用的第一课时,重点是让学生了解人类对光合作用的研究历程,从而领悟科学探究的过程、思维和方法,该内容能为学生更好地理解和记忆光合作用的过程提供帮助,并且能提高学生分析实验和设计实验的能力,为“探究影响光合作用的因素”的实验设计作铺垫。

这节课的大致思路安排如下:以“杂交水稻”为主题创设情境,提出太阳的能量通过光合作用进入植物体,从而引出光合作用的探究历程,让学生以光合作用研究史上的经典实验为线索,遵循科学家的探究思路,教师精心设计问题,引导学生了解实验过程,再观察现象,最后得出结论,同时引导学生关注实验设计的技巧,认识各实验的认知逻辑,并能对经典实验的设计质疑,改进,从而培养学生的探究精神和实验设计的能力。根据学生的认知能力,需要重建系统的有效的知识结构,所以将教材内容调整如下:亚里士多德的经验推测(补充)→海尔蒙特的柳树实验(原教材)→普里斯特利实验(原教材内容)→萨克斯实验(原教材)→学生设计实验证明光合作用的原料二氧化碳<补充>→得出光合作用过程的总反应式→光合作用的定义。最后留下悬念,使探究气氛延续。

在学生学习光合作用发现的几个著名实验时,若能深入探讨怎样根据实验目的设计实验以及实验设计时需要遵循的原则等知识,不仅满足了学生的求知欲,还能让学生真正学到科学研究的方法以提高科学探究能力,亲自体验科学家的思维过程以达到启迪学生的思维、提高思维技能的目的,并使学生在潜移默化中学习科学家不断探求新知识的精神,让学生真正学有所获,促进学生发展。

三、 教学目标 1.知识与技能:

1.能说出光合作用的定义 2.了解光合作用的发现过程

3.能准确说出光合作用的总反应式及各部分的含义 2.过程与方法:

1.意识到科学研究方法的重要性以及了解科学研究的基本方法

2.通过阅读教材,课外查阅资料等方式,培养学生的自主性学习,有较强的获取信息的能力,并能对信息进行分析、处理、得出结论 3.通过小组合作讨论解决问题,提高学生的合作意识

4. 学习生命科学研究中的理化测量方法,通过几个实验,培养学生设计单因素实验的科学探索能力,进一步培养学生的科学精神和创新意识 3.情感、态度与价值观:

1.体验科学家的科学探究精神和科学思维方法,体验科学创意的美妙

2.认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意见中的合理成分,还要具有质疑、创新和用于实践的科学精神与态度 3.正确认识技术的发展在科学研究中的作用

4.学生通过分组进行良好的合作、交流,培养合作精神

四、 教材的重点和难点 重点:1.光合作用的发现

2.科学研究的基本方法 难点:科学研究的基本方法

五、 教学准备

学生:回顾实验设计的原则和一般方法 教师:

1.准备拓展资料和相关问题 2.多媒体课件

六、 教学过程 6.1 导入

创设情景:看图,让学生辨认生物,从而联系到“杂交水稻之父”袁隆平,2006年当选美国科学院外籍院士,在回答记者提问时涉及的相关资料。学生阅读资料。 教师提问:

1.对绝大多数生物来说,活细胞所需能量的最终源头来自哪里?(太阳)

2.太阳的光能通过什么途径进入植物体内呢?(光合作用)

光合作用被誉为地球上最伟大的化学反应,那么光合作用是如何进行的呢?关于这个问题,科学家们进行了长达300多年的探索,与光合作用有关的研究,近100年来已经6次获得了诺贝尔奖,但时至今日,仍有许多问题需要探究。现在我们就沿着科学家们探寻的足迹,去体验他们是如何探究光合作用的,也希望大家通过这一节课的学习,能够学习、模仿科学家们设计实验的方法,争取自己也能创造性地设计实验来探究我们生活中遇到的问题。

设计意图:激发学生的好奇,科学家是如何探究出来的,关于光合作用还有疑问吗等。

6.2光合作用的探索历程

(1)问题:植物为什么会生长?植物生长所需的物质来自何处?

引出资料:大部分植物都植根于土中 ,一旦拔出,便会死亡。公元前3世纪,古希腊学者亚里士多德观点——植物生长在土壤中,土壤是植物体的唯一“食物”来源。而人们也普遍认同这一观点。

追问:植物生长需要的物质真的仅仅来自土壤吗? (2)对光合作用原料的探索——水

资料1:1642年,比利时医生海尔蒙特通过种植柳树的实验,却有奇特的发现。这也是第一次用实验来回答植物营养物质来源的问题。他在100kg干燥的细粒土壤中,种了一棵2.5kg重的柳树,然后往盆里浇水,但不供给其他营养物质。五年后,他发现柳树的重量为82.5kg。土壤晒干后的重量仅比原来少100g。因此范·海尔蒙特说,植物是从水中而不是从土壤中得到营养物质。

1.学生描述实验过程和现象; 2.科学家为什么用干燥的土壤,在木桶上加桶盖,只浇纯净的雨水?(排除干扰因素)

3.根据亚里士多德的观点,实验结果应该是怎样的? 4.学生计算土壤减少的重量和柳树增加的重量

5.据此,科学家得出的结论是什么?你认同他的观点吗?为什么?

科学家受到当时科学技术的制约,而忽略了空气对植物生长的影响。任何人取得的成就都离不开前人所留下的经验教训,因此我们要善于站在巨人的肩膀上来探究我们未知的知识领域 。

问题:植物生长与空气有关系吗?

资料:早在1637年,我国明代科学家宋应星在《论气》一文中,已注意到空气和植物的关系,提出“人所食物皆为气所化,故复于气耳”。

1727年,英国植物学家斯蒂芬·黑尔斯才提出植物生长时主要以空气为营养的观点。

设计意图:从实验预测,根据现象分析讨论,引导学生如何进行实验分析、思考,并指出存在的不合理之处,巩固思维。

(3)对光合作用与空气关系的探索——吸收CO2,释放O2 资料2:最先用实验方法证明绿色植物从空气中吸收养分的是英国著名的化学家约瑟夫·普利斯特利。1770年,一个叫普利斯特莱的英国牧师进行了一项著名的实验,他将一只老鼠放在一个密封的大玻璃罩中,老鼠很快耗尽了其中的氧气窒息而死。普利斯特莱将另一只老鼠放在另一个密封的大玻璃罩中,同时他还放入了一盆植物,这一次,老鼠在大玻璃罩中活得很自在。用一支蜡烛代替老鼠进行同样的实验,结果没有植物的密封大玻璃罩中蜡烛很快耗尽了其中的氧气熄灭了;相反,放入了植物的密封大玻璃罩中的蜡烛一直没有熄灭。证明了植物能“净化”因燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气,使空气变好,这就是后来人们才知道的植物在光合作用中释放出氧气的缘故。 问题:根据实验

(一),得出结论?

教师在白板上模拟讲述实验

(二)、

(三),得出的结论?适当展开对照原则,单因子变量原则。

1771年,对于光合作用是极其重要的一年,我们把它称为光合作用年。 然而由于当时化学发展水平的限制,人们还是不了解植物吸收和释放的气体究竟是什么。直到1785年,科学家发现了空气的组成,人们才明确绿色植物吸收的气体是二氧化碳,而放出的气体是氧气。由此可见,科学技术的发展对于研究有着多么重要的作用,而学科之间也是互相渗透的。 设计意图:学会科学的分析实验现象,得出结论;使学生了解实验设计过程中的基本原则——对照原则,培养学生的实验设计能力。 (4)对光合作用条件的探索——光照

资料3:随后有人重复普利斯特利的实验,但却得出与他相反的结论,认为植物不仅不能把空气变好,反而会把空气变坏(这是由于植物同样有呼吸作用的缘故)。这种截然不同的结论引起人们的极大关注,导致了1779年荷兰的简·英格豪斯进行一系列实验,他做了500多次植物更新空气的实验,实验证实了普利斯特利的实验结果,确认植物对污浊的空气有“解毒”能力,同时指出这种能力不是由于植物生长缓慢所致,而是太阳光照射植物的结果,从而证明绿色植物只有在光下,才能把空气变好。同时他发现植物有很强的释放气体的能力(这就是后来人们知道的植物在光下进行光合作用时放出氧气的结果),而且这种能力的活性与天气的晴朗程度尤其与植物受光照的强度成正相关。

设计意图:从而也使学生明白科学研究的过程中不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意见中的合理成分,应具有质疑、创新能力。

问题:在这一过程中,光能哪里去了呢?

资料:1845年德国科学家梅耶(Robert Mayer)根据光能转换和守恒定律指出:能量既不能产生也不能毁灭,只能是形式上的变化。并明确提出绿色植物在进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来了。问题是:光能转换成化学能,储存于什么物质中呢?(即植物在吸收水分和二氧化碳,释放氧气的过程中,还产生了什么物质呢?)

(5)对光合作用产物的探索——有机物(淀粉)

介绍萨克斯的实验过程,提问:

1.为什么进行暗处理?

2.将一张叶片的一半遮光,一半接受光照,设计的作用是什么?为什么选择同一张叶片?

3.酒精脱色的目的是什么? 4.碘液能用来检测什么的存在?

5.得出的结论是什么?光合作用的产物之一是淀粉。

6.这个试验还能说明什么呢?光照是植物光合作用的条件。 设计意图:理解探究思路和方法 (6)下面我们自己设计一个实验:

如何证明CO2是光合作用的原料,提供材料和试剂仪器,设计实验

设计意图:检测学生的科学思维能力和对实验设计的掌握情况;小组为单位,提高合作意识,培养学生分析、归纳和表达的能力;体验设计成功的乐趣和成就感。 6.3 总结 光合作用的基本知识,得出光合作用的概念,写出化学方程式。 6.4结课与拓展

进一步追问:光合作用释放的氧气是来自于二氧化碳还是水呢?

设计意图:一节课不是40分钟就结束了,应该给学生一个更大的思维空间,提倡学生课外的思考,对课堂知识进行延伸,将课堂的探究气氛延续。


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