高中光合作用教学设计
一、设计思想
【设计理念】
以高中生物课程标准的“提高科学素养；面向全体学生；倡导研究性学习；注重与现实生活的联系”的课程理念来设计教与学的过程。最想突出的处理：1．还原科学研究的历史面貌，突出生物学的“实验学科”特点；2．以实验探究贯穿整个教学。
【教材分析】
光合作用是整个第三章乃至整个高中教材中处于重要地位。本章节内容按照课标安排应2课时完成，我准备改为3个课时：第一课时只学习“光合作用的发现”，第二课时“通过实验学习有关光合色素的知识”，第三课时具体学习“光合作用的过程”。本节教学设计是该节的第一课时内容。光合作用研究的历史，本来不需一个课时的时间，但我准备让学生以经典的光合作用研究历史中的重要事件为线索，遵循科学家的探索思路，总结出光合作用的探究历程。了解科学家探究科学的艰辛历程和学会探究的一般方法，为以后的学习打下基础。
【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。
二、教学目标
1、知识方面
①光合作用以及对它的认识过程；
②光合作用的概念及反应式。
2、过程与方法
通过分析科学家发现光合作用的过程，尝试提出问题、做出假设，设计方案验证假设。理解假设的提出要有实验和观察的依据，需要严谨的推理和大胆的想象，并通过观察和实验进一步验证和完善。同时，理解实验技术的进步所起的作用。
3、情感、态度、价值观
①关注“能量之源──光与光合作用”与人们生活的关系，认识生物科学的价值；
②讨论科学史上的经典人物和实验，避免知识“去背景”和“简单化”。
③明确科学的研究态度在实验探究中的重要性
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。
⑤学会参与、合作和交流
4、能力方面
①掌握科学实验探究的一般原则，重点是对照实验原则和单因子变量原则；
②培养观察、分析综合能力。
三、教学重点
①光合作用的发现及研究历史；
②实验设计的两个基本原则——对照实验原则，单因子变量原则
四、教学难点
单因子变量原则中实验变量与无关变量的辨析
五、教学准备
【教具准备】
搜集相关图片和素材；制作Flash多媒体课件
【课时安排】1课时
六、教学过程
七、教学反思
在整个教学设计和实施的过程中我有以下几点体会：
1、课题特点和材料处理
有关光合作用的知识是整个高中教学的难点和重点，而本节课仅仅对“光合作用的发现”进行探讨学习。就知识目标看很少，很容易达到；但是我为该节课定下的能力目标却很高，是学生要通过本节课的学习，达到“掌握科学实验探究的一般原则，重点是对照实验原则和单因子变量原则”的目标，为以后生物学的学习扫除障碍。所以我在教材处理上，按时间线索对有关光合作用的经典实验纵然书上没有的也进行了补充学习，沿着科学家的脚印进行了光合作用的发现探究之旅。使学生在体会科学的艰辛和严谨的同时，体验掌握了科学探究的一般方法。
2、教学中始终坚持“学生为主体、教师为主导”
新课程的教育体系要求教学过程要以学生的发展为本，提出“学生是教学的主体”。因此我在设计本课的教学过程时，充分考虑学生的认知心理，循序渐进，通过相应的现象或情境引入，然后让学生自己观察实验现象，通过讨论由学生自己去归纳，做出结论，充分发挥了学生的主观能动性，使学生进入到一种主动学习的状态。而我则紧紧抓住学生的思维，激发其强烈的求知欲，真正成为了教学活动的组织者。
3、本节课也有些失误的地方，最重要的是：由于本课题实验多，跨度大，学生又没有科学探究实验设计的基础，在学生讨论、师生互动的过程中，如果时间不把握好，很难完成教学计划。
高中光合作用教学设计
一、设计思路
光合作用的过程是本级主题的一个核心内容，也是本节的重点和难点。该知识点的系统性很强，但也很抽象。在初中阶段学生已学过光合作用的相关内容，在此基础上更加深入地阐述光合作用中重要的物质变化和能量转换，这是本节课的重点和难点所在。借助视频和课件，将讲授式与启发式教学相结合，引导学生步步深入了解光合作用的全过程。通过对光反应课件的观看，由学生描述光反应的过程，并掌握其物质和能量变化。随后利用暗反应研究资料的展示，指导学生阅读和进行思维探究，由学生推导出暗反应的基本过程，归纳物质能量变化。最后由学生总结光合作用的实质，深化对光合作用的理解。
二、教学目标：
知识与技能：
1.知道光反应和暗反应的联系。
2.理解光合作用中的物质变化和能量转化。
3.理解光合作用的实质
过程与方法：
经历思维探究的过程，学习科学推理方法，认识光合作用过程和实质。
情感态度与价值观：
1.通过对光合作用过程的学习，提高对生命物质性的认识。
2.尝试对光合作用研究过程的分析，养成科学思维的习惯。
三、教学重点和难点
重点：光合作用中的物质变化和能量转化过程
难点：光合作用中的物质变化和能量转化过程
四、教学技术与资源利用
光反应视频，光合作用课件
五、教学过程设计
内容教师行为学生行为设计意图
引入居里夫人说过：“掌握光合作用的过程，对人类来说，比得到核能还重要。”光合作用究竟是一个怎样的过程呢?经过200多年的研究，我们对光合作用已经有了一定的了解。
请同学写出光合作用的反应式：
CO2+H2O*(CH2O)+O2*
写出光合作用的反应式复习反应式，为光合作用过程的学习奠定基础。
一.光反应
1.光能的吸收和传递
2.水的光解
3.ATP形成
4.NADPH形成
“光合作用”从字面上看，就是由光参与的合成物质的过程。
首先就是要吸收光能，哪类物质可吸收光能呢?色素是如何吸收光能的?
视频：光能的吸收
课件：光反应的过程
叶绿素a失去e后将如何变化?
叶绿素a不断得e失e构成一个循环，循环持续下去将会出现什么结果?
H+在膜内积累到一定浓度时会发生什么变化?
叶绿素a释放的e将何去何从?
该过程中能量和物质发生了什么变化?
这些变化都是由光引发的，因此这个过程称为“光反应”，这就是光合作用的第一个阶段。
看视频描述过程
看课件描述过程
总结光反应的物质和能量变化结合视频和课件的演示，学生边看图边描述光反应的过程，培养学生的观察和表达能力。
二.暗反应
1.CO2的固定
2.C3的还原，产糖和C5再生美国科学家卡尔文经过十几年的艰苦工作，终于探明了CO2的转化过程，并因此而获得了诺贝尔奖。
资料：暗反应的研究过程
思考：
(1)卡尔文找到了含14C的C3、C5和糖类，说明什么?
(2)CO2转化的第一个产物是什么?为什么?
(3)为什么在CO2充足的情况下，C3和C5的含量会保持稳定?
(4)为什么在光照下突然中断CO2的供应，C3消失，而C5却不断的积累。
(5)灯关掉，继续提供CO2，C3的浓度急速升高，同时C5的浓度急速降低，说明什么?
课件：暗反应的过程
介绍暗反应的完整过程
这个过程是卡尔文发现的，因此称为卡尔文循环。
卡尔文循环中能量和物质又发生了什么变化?
光有没有直接参与反应?
暗反应既然不需要光，那么在有光的条件下暗反应能否进行呢?
植物在夜晚会继续进行暗反应吗?
总结光反应和暗反应的联系。
阅读资料，思考回答问题
总结暗反应的物质和能量变化
思考回答
展示资料，生成问题，帮助学生完成科学推理的过程。同时培养学生的阅读习惯。
三.光合作用的实质通过对光合作用过程的学习，请同学归纳出光合作用的实质。总结光合作用实质培养学生归纳能力
高中光合作用教学设计
一、教材分析
1.教学内容
本课题是高中生物必修第一册第三章“生物的新陈代谢”第三节内容。学生在学完“细胞”以及理解“新陈代谢与酶”、“新陈代谢与ATP”知识后，转入难度较大的“光合作用”学习，从生物界看，光合作用是最基本的物质代谢和能量代谢，是学生学习呼吸作用、生态系统等内容的基础。
2.教材地位及作用
“光合作用”一节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。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，更加深入地从产物到场所等方面讲述了光合作用发现过程的几个著名实验，让学生学会提取和分离叶绿体中色素的方法;并且讲述光合作用的基本过程和意义等。目的是使学生不仅获得有关的基础知识，了解光合作用对人类生产生活的意义，懂得探索生物科学的基本方法。初步学会提取、分离叶绿体中色素的方法和技能，培养学生实事求是的科学态度，不断探求新知识的精神和合作精神。
3.教学目标
(1)知识目标：
①光合作用的发现史②叶绿体中的色素③光合作用的过程④光合作用的意义
(2)能力目标：
①通过研究光合作用的发现过程和方法，使学生能够体会和认识科学研究的过程，并初步学会具体的科学研究思路和方法。
②通过观察、设计光合作用发现的实验，培养学生的观察分析和思维能力。
③通过运用物理和化学知识理解光合作用过程中物质和能量的变化过程，培养学生知识迁移能力以及学科间知识的综合能力。
④通过学生总结归纳光合作用过程中的主要反应以及光反应和暗反应两大阶段的区别和联系，培养学生归纳总结能力。
(3)情感态度和价值观：
①通过体验光合作用的发现过程，引导学生学习科学家们严谨、求实的科学态度和坚忍不拔、百折不挠的科学精神。
②通过对光合作用意义的学习，帮助学生树立生物进化的辩证观点以及珍爱自然、珍爱绿色、珍爱生命的思想意识。
4.教学重点
(1)光合作用发现实验的研究思路和方法
依据：科学实验方法的教育是理科综合考试的目标(设计和完成实验能力)，也符合新课程标准。本节教学内容是探究性学习的载体之一。
(2)光合作用的过程和意义
依据：①光合作用过程是本课题的核心内容。学生只有认识了光合作用的光反应和暗反应的过程，才能理解光能、ATP分子中活跃的化学能到糖类等有机物分子中的稳定的化学能这一转移过程，掌握光合作用的能量和物质变化的本质。使学生对光合作用的认识水平，在初中的基础上进一步。学生只有知道光合过程的各个环节，才能理解内外因素对光合作用的影响，才能进一步研究如何提高光合效率的途径，提高农业产量的技术。因此，学习光合作用的过程，是深入联系生产实际的理论基础。②通过光合作用意义的`教学，可使学生理解当今世界面临的粮食、能源、环境污染等重大问题的解决与研究光合作用的关系。知道人类需要的农产品，归根到底要靠光合作用去生产。农业生产和科学研究，应该把培养高效应的农作物品种，发明提高农作物充分利用光能的时间、空间的技术等途径作为研究方向;知道增加植被面积和质量，是改善环境的有效途径等。这些是学生必备的科学素养。因此，光合作用的意义，是培养学生关心生物科学及发展，关心社会问题解决等意识的好材料，应充分利用。
5.教学难点：
(1)光合作用发现实验的设计
依据：科学实验方法的教育是理科综合考试目标(设计和完成实验能力)在本节教学中的较好体现，是研究性学习的载体之一，但由于学生刚刚接触，这方面正是他们的薄弱环节。因此，给予必要的指导和多项实践，才会使效果事半功倍。
(2)光合作用过程中物质和能量转化
依据：高二学生对有机化学等知识还未学习到，对有关物理和化学知识不熟悉，还不能理解光合作用中的光能到电能，再由电能到不稳定的化学能，从不稳定的化学能到稳定的化学能的转变的必要性，对于暗反应中的二氧化碳的固定，三碳酸的还原等的必要性的理解也有一定的难度。
根据教材的重难点，学生的实际情况，我将这节内容安排3课时。第一课时学习光合作用的发现过程，第二课时安排叶绿素实验，第三课时学习光合作用的过程和意义。这里主要说明第一课时教学方法和教学过程。
二、教法分析
1.教学方法：教师的过程式教学与学生的探究性学习相结合
2.教学手段：课件、录像、投影仪
三、学法指导
学生在学习完细胞，理解新陈代谢等相关知识后，为光合作用的学习打下了一定的基础，因此课堂中运用课件演示实验，创设氛围，引导学生通过观察—思考—分析—讨论，最后得出结论。教学中主要采用了观察法、讨论法、总结归纳法。
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