1、【教学难点】 光反应阶段和暗反应阶段的过程。（1）指导学生观察、思考，通过资料分析、模型建构突破光合作用过程的难点。（2）通过列表比较光反应阶段和暗反应阶段的过程，启发学生总结两者在物质和能量方面的联系。【教学用具】 多媒体设备。【学习用具】 学案。【教学设计思路】 以光合作用探究历程的经典实验作为探究的载体，以真实的问题情境和资料作为探究的背景，以建构模型为手段，以真正理解探究过程和实验设计策略并学以致用为中心目标，采用以“问题”激活思维，自主、探究和合作学习的教学模式，在教学过程中贯穿从“过去”到“现在”再到“未来”，从“课外”到“课堂”再到“课外”的开放式教学思想。教学活动设计按下图所示
2、流程展开：从“问题”开始，是考虑到“问题”有利于激活学生的思维，调动学生自主探究的积极性。同时在发现、分析、解决问题的过程中，容易建立教学互动;也有利于学生发展观察、思考、分析、概括与总结等方面的能力。【教学方法】 自主、探究、合作、讨论、交流，比较分析，小结表达。【教学过程】 1.光合作用的探究历程 设置情境导入主题：多媒体展示绿色植物风景资料。师：绿色植物的正常生长离不开光合作用，我们回顾一下初中所学的光合作用的概念。在此基础上，教师进一步提问引起学生深层思考：人类是怎样认识光合作用原理的？教师板书：光合作用的探究历程和光合作用的过程。呈现史料 多媒体呈现史料一：18世纪中期，人们通过实验
3、得出了“建造植物体的原料是水分”的结论。但植物生长与空气是否有关呢？多媒体呈现史料二：1771年英国科学家普利斯特里的实验。史料分析 依据科学家经过大量的艰辛的实验所观察到的实验现象，同学们能得出什么结论？讨论后得出结论：绿色植物可以更新空气。学生把得出的结论同科学家的结论相比较。提出问题 为什么有人认为植物跟动物一样也能使空气变污浊？学生思考、讨论后认为：普利斯特里的实验不足之处是没有发现光在植物更新空气中的作用。多媒体呈现史料三：1779年荷兰科学家英格豪斯的实验。依据英格豪斯的实验，你能得出什么结论？学生讨论后得出结论：植物只有在阳光照射下才能更新空气，植物只有绿叶才能更新污浊的空气。回
4、忆学过的化学知识，空气的组成成分主要有哪些？学生讨论后得出：主要有氮气、氧气等。多媒体呈现史料四：1785年，科学家明确了：绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。多媒体呈现史料五：1845年，德国科学家梅耶指出：植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。多媒体呈现史料六：1864年德国植物学家萨克斯的实验。科学家萨克斯的实验证明了什么？该实验设计的巧妙之处在哪里？光合作用产生了淀粉。学生把得出的结论同科学家研究的结论相比较。多媒体呈现史料七：1880年德国科学家恩格尔曼的实验。恩格尔曼实验的结论是什么？氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 学生把得出的结
5、论同科学家的结论相比较。讨论：恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧细菌可确定释放氧气多的部位;没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰;用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验;临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果，等等。光合作用的原料有水和二氧化碳，那么，光合作用释放的氧气到底是来自二氧化碳还是水？多媒体呈现史料八：1941年美国科学家鲁宾和卡门的实验。这一实验可以得出什么结论？光合作用释放的氧来自水。学生把得出的结论同科学家研究的结论进行比较。多媒体呈现史料九：20世纪40年代美国科学家
6、卡尔文的实验。鲁宾、卡门和卡尔文的实验方法有什么巧妙之处？运用了同位素标记法。卡尔文的实验说明了什么问题？光合作用产物中的碳来自参加反应的CO2。知识点小结：小结光合作用的探究历程。思考与讨论：分析了光合作用的探究历程，你有何感悟？学生讨论后得出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表达与交流。2.光合作用的过程 过渡 光合作用是一个非常复杂的生物化学反应过程。接下来我们就沿着科学家的实验思路来初步了解光合作用的过程。学生上台写出光合作用化学反应式。学生阅读课本：光合作用的过程。资料分析 多媒体呈现资料1、资料2：【资料1】英国剑桥大学的希尔将叶绿体从植物中分离出来，加到
7、具有 氢受体（可以结合H+的物质） 的水溶液中，在无二氧化碳的条件下给予光照，发现叶绿体中有O2放出。【资料2】美国科学家阿尔农用离体的叶绿体做实验，同样无二氧化碳，在给叶绿体照光时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi和NADP+（辅酶）时，会有ATP和NADPH （还原型辅酶）产生。（注：NADP+与H+和电子结合生成NADPH，简写为“H”） （1）资料1和资料2实验过程的共同点是：都给予了 和 条件。（2）资料1说明氧气的释放与 无关。（3）资料2结果说明 能可以转变为 能储存在直接能源物质ATP中， 可以作为氢受体。（4）写出资料1和资料2实验中所包含的主要化学反应式：学生小组讨论、得
8、出结论。分析总结 因为需要光照，所以我们把这一阶段叫作光反应阶段。根据上一节所学的知识，我们分析：叶绿体中靠什么物质吸收光？色素又分布在哪里？由此推测光反应的场所在哪里？学生小组讨论、得出结论，并上台完善光反应黑板画，归纳光反应过程。光反应的产物ATP和 H有什么用途呢？接下来请同学们看资料3（多媒体呈现资料3）：【资料3】 阿尔农继续用离体叶绿体做实验，在黑暗条件下，只要供给CO2、ATP和NADPH，叶绿体就能将CO2转变为糖类，同时ATP和NADPH 含量急剧下降。资料3实验说明：ATP和NADPH被用于将CO2转变为 的过程。因为光合作用第二阶段中的化学反应有没有光都可以进行，所以我们
9、把这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应的场所在哪里？CO2是如何转变为糖类的呢？请继续分析资料4和资料5（多媒体呈现资料4和资料5）：【资料4】卡尔文用小球藻做实验材料，研究了该藻类植物在光合作用时 CO2转化为糖类的路线。卡尔文将带有14C标记的CO2通入盛有小球藻的玻璃器皿中，给予充足的光照，每隔一定时间取样，并立即杀死小球藻。用甲醇将标记化合物提取出来，再通过一定的方法分离光合产物。根据被14C标记的化合物出现时间的先后，推测生化过程。（1）该实验采用的主要方法是 ;（2）实验过程中需要控制的自变量是 ;A.光照 B.时间 C.14CO2 （3）“立即”杀死小球藻的目的是使 停止。【资料5】卡
10、尔文向反应体系中充入一定量的14CO2，光照30秒后检测产物，检测到了多种带14C标记的化合物。将光照时间逐渐缩短至几分之一秒时发现，90%的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中。在5秒钟的光照后，卡尔文等同时检测到了含有放射性的五碳化合物（C5）和六碳糖（C6）。 讨论：（1）光照30s，检测到了多种带标记的化合物，说明反应时间太 ， 时间逐渐缩短至几分之一秒时发现，90%的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中，说明 应该是暗反应中第一个出现的产物。（2）在5秒钟光照后，卡尔文等“同时”检测到了含有放射性的五碳化合物（C5）和六碳糖（C6），可见CO2转变成糖类的途径是：由此可见，CO2是先
11、转变成C3，再由C3转变成C5和C6。光反应生成的ATP和 H是用于CO2转变成C3的过程，还是用于C3转变成C5和C6的过程呢？我们来看资料6（多媒体呈现资料6）：【资料6】卡尔文及其同事通过改变实验条件，发现C5化合物呈规律性变化：当停止CO2供应时，C3的浓度快速降低，C5的浓度快速升高;停止光照时，C3的浓度快速升高，C5的浓度快速降低。提示：C5的浓度快速升高的直接原因：生成量激增或者消耗量骤减。C5的浓度快速降低的直接原因：生成量骤减或者消耗量激增。（1）当停止CO2供应时，发现C5的浓度快速升高。推测： 参与了CO2转变成C3的过程。（2）停止光照时，C3的浓度快速升高，C5的浓
12、度快速降低，分析可能是C3转变成C5的过程减慢。光反应的产物ATP和H只用于 转变成 的过程。知识点小结 细胞内的化学反应一般都需要谁来催化？C5在CO2转变为糖类的过程里有什么特点？学生小组讨论、得出结论，并上台完善暗反应黑板画，归纳暗反应过程。模型构建 综合上述六组资料，现在请同学们在学案上构建光合作用过程的模型。本课小结 教师引导学生对光反应和暗反应过程进行比较、总结。通过光合作用过程的探究，我们发现，光合作用过程实质上是发生了两个转变：一个是物质的转变，将无机物转变成有机物;一个是能量的转换，将光能转换成有机物中稳定的化学能。光合作用是发生在叶绿体中的复杂的生理过程，是自然界最基本的物
13、质代谢和能量代谢。设计意图：此过程在于梳理知识，让学生在头脑中留下清晰的概念图。结束语 光合作用的过程非常复杂，现在科学家仍然在进行进一步的探索。如何将此原理应用于解决我们所面临的各种难题？对此，你有何灵感和创新？同学们，只要坚持不懈，老师相信你们当中也一定会出现像卡尔文一样伟大的科学家！今天的课就到这里。谢谢同学们的积极参与！下课！【板书设计】 光合作用的探究历程和光合作用的过程 一、光合作用的探究历程 二、光合作用的过程 【教学反思】 上好一堂课，说易也易，说难也难。难在师生要在新的课程理念指导下进行教和学;难在达成知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体的教学目标;难在把握好教学
14、内容的时代性、基础性和选择性的有机统一;难在引发和保持学生的学习兴趣和探索精神。本节课的教学，教师应引导学生形成共识：世界是物质的运动和运动着的物质，这是唯物主义的基本观点。细胞这一生命的基本单位，演绎着或简约、或繁复的生命之歌。生命系统由宏观到微观，细胞是基本的生命系统，系统都有它自身的调控规律，这既是运动的观点，也是辩证的观点。本课的设计，我采取“问题驱动学习”的教学策略，期望将传统的教学过程转变为“提出问题解决问题发现问题”的教学模式。学会自主探究，养成自主评价的习惯，是自主学习的重要特征。本课，我设计有小组讨论、学生互评，引导学生进行简约、精练的小结，期望促成学生养成善于总结的习惯。本课一个重要教学期望是：通过采取自主、探究、合作式的学习方式，铸就师生平等、民主和谐、相互尊重、善于合作、乐于交流、成果共享的学习文化。教学是一门艺术，艺术永无止境。我愿继续在教学一线实践中时常反思，在反思中不断奋力前行！
