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视频标签：光合作用的探究历程
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视频课题：必修一《分子与细胞》第五章第四节_《光合作用的探究历程》_福建师大附中
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必修一《分子与细胞》第五章第四节_《光合作用的探究历程》_福建师大附中
《光合作用的探究历程》教学设计
一、教材分析
本节课为高中必修1《分子与细胞》（人教版）第5章 第4节能量之源——光与光合作用中的内容。第4节包括“捕获光能的色素和结构”、“光合作用的原理和应用”两大部分，其中“光合作用的探究历程”这部分内容往往被许多老师在上课时一带而过，并未加以重视。事实上，光合作用探究过程中的经典实验，从一定程度上反映了科学探究的一般方法，是培养学生科学精神、科学态度和科学研究方法的好素材，为后面众多的实验打下一个良好的感知基础，也为讲述光合作用的原理、过程做好知识铺垫。因此，“光合作用的探究历程”这部分内容相当重要，不容忽视。本节教学设计是该节的第一课时内容。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，以光合作用的反应式为主线，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。 二、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。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，让学生在问题引导下进行课堂探究活动，是学生顺利由感性认识向理性认识过渡。 三、设计思想
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．结合光合作用的反应式以实验探究贯穿整个教学。
四、教学目标
知识：1、光合作用的发现过程（A：知道） 2、光合作用的概念及反应式（C：理解）
能力学生能客观地描述生物现象，并通过观察提出与生物学相关的问题； 情感态度与价值观：
1、 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”；
2、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 。 3、 学会参与、合作和交流
五、教学重点和难点
重点：光合作用的发现过程、光合作用的概念及反应式 难点：光合作用发现过程的几个著名实验的设计思想。 六、教学准备及用具
教师课前完成《普利斯特里实验》视频，兴趣小组进行兴趣实验素材收集，收集相关图片和素材，制备幻灯片。 七、教学过程
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教学环节
教学过程
设计意图 教师活动
学生活动
创设情景、引入课题
①地球表面上这些欣欣向荣的绿色植物每年大约制造 4400亿吨有机物；每年储存的能量约为7．11×1018kJ，这个数字大约相当于240000个三门峡水电站所发出的电力。绿色植物有这么强大的生产力，主要靠的它的。。。（光合作用），初中我们已经学习了光合作用是什么？它需要哪些原料又制造出什么？这个看似很简单的过程也是科学家几千年前这样一步一步的发现问题解决问题再发现问题再解决问题。今天让我们回到这段历史的最初
学生倾听，提出各种问题。
激情引趣，引起学生对光合作用的重视。
一、光合作用的探究历程回顾
用数字课堂展示学生的预习情况，进行分
析
找到学生学习的支点，高效分析。
实验：1771年普里斯特利实验
选择三组学生作业，在提交文本中找到学生误区的关键点，进行分析。让同学自己补充，也可以让其他组成员补充。在学生自我的反复补充过程中更清晰实验的具体内容，进行实验展示。
生生讨论进行知识完善，更有效的针对知识混淆点和误区进行辨析。
通过提问让学生自己发现问题解决问题。
展示视频 完善正确的实验过程
观察能力的配昂
当时的科学家们去重复普利斯特利的实验发现有的时候成功了，有的时候失败了为什么？
普利斯特自己也不知道是为什么。你知道原因
吗？（光）
1779年英杰豪斯用了三个月的时间，做了500
学生大胆猜想。（光）
学生体会到成功需要通过不断的实践才能获得
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多次的植物对空气影响的实验，证明植物只有在光下才能改善空气。我们班有兴趣小组的同学去重复科学家的实验，并记录了下来让我们一起来分享吧
的。
学生倾听、观察
学生结合所学的知识发表自己的看法
让学生认识到技术的发展在
科学研究中的作用。 锻炼观察能力及语言表达能力 实验：萨克斯实验
根据同学在数字课堂中提交的课前报告，结合学生对实验呢的预习提出三个问题 1、实验前为什么把绿叶放在暗处几小时？（让叶片中的营养物质消耗掉）； 2、该实验的实验组和对照组分别是什么？（曝光的一半叶片和遮光一半叶片）；
3、实验结果说明什么？（植物在光下合成了淀粉）。
师生分析变量（缺少对照，重复实验原则）
能够正确
使用一般的实验器材；培养
学生尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观 。
兴趣小组的具体实验介绍
将盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜，然后让一个叶片一部分曝光，一部分遮光。过一段时间后，把这个叶片放入盛有酒精的小烧杯里，隔水加热，除去叶片含有的叶绿素，再滴加碘酒，发现遮光的部分无颜色变化，曝光的一部分则呈深蓝色
学生还做了其他几种植物，来说明问题。
思考三个问题： 为什么要暗处理
学生观察、提问，进一步理解实验的过程，完善实验设计思维。
倾听，认真观看，提出问题。 讨论答出：
1．暗处理是为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。2．部分遮光部分曝光，是为
锻炼学生的观察能力以及表达和交流能力。
4
1．学生提出酒精为什么能脱色 2．讲解巧妙之处
了进行对照。3．碘遇淀粉变蓝，结果证明绿叶在光下制造了淀粉
感受科学发现过程，提高学生探索求实的科学素养。进一步培养学生科学实验探究的原则和方法
自然过渡
到这里我们已经能写出光合作用的反应式，
（板））：
设疑：光合作用的氧气到底是来自于水还是二氧化碳
学生思考，猜想
实验：鲁宾和卡门实验
【课前练习展示】
观察思考
根据现象（结果）推出正确的结论，
培养学生逻辑思维、推理、判断能力。
分析学生练习结果，因为学生掌握较好，进行分析即可
学生思考，自己尝试分析解释问题。
5
补充科学史
介绍同位素示踪法：有了这个方法我们就能很清楚的追踪物质运行和变化的规律。课件科学技术的进步对于推动科学的发展有着起着至关重要的作用。但是在没有这项技术之前科学家们依靠着他们的智慧也追踪到了关于这个问题的隐约的答案
20世纪30年代，凡·涅尔比较了不同生物的光合作用过程，发现它们有共同之处，例如： 绿色植物 CO2＋2H2O→（CH2O）＋O2＋H2O 紫硫细菌 CO2＋2H2S→（CH2O）＋2S↓＋H2O 红细菌 CO2＋2H2→（CH2O）＋H2O 凡·涅尔因此做出推测„„ 问：通过比较上述反应式，你是否也能做出相应推测？（既然紫硫细菌光合作用产生的硫来自原料H2S，那么绿色植物光合作用产生的氧气也应该来自原料中的H2O，而不是CO2）。 ●1939年～1940年，英国科学家希尔参考前人的研究成果，从磨碎的叶子中提取叶绿体加上氧化剂铁离子等，在不吸收二氧化碳的情况下，成功地制造出了氧气。这就是著名的希尔反应。
学生倾听、思考。拓展思路 培养分析问题和解决问题的能力
任务推送 及时点评
学生总结实现从感性认识到理性认识依靠了哪些精神和方法。 设计实验
以小组为单位完成探究的过程以线条线条式的文字或者示意图标出实验步骤，设计实验记录的表格并预期实验结果：因为材料限制，无法用水绵和好氧细菌进行实验，请另行设计实验，证明叶绿体是光合作用的场所。
方案一
学生有用水绵，用NO替代好氧细菌进行实验。如上图
教师点评：思路很有创意，可以去实施，来验证是否可行和正确。鼓励学生用实践检验真理。 方案二：用白边天竺葵重复萨克斯实验，白边部分无叶绿体无法光合作用产生淀粉
通过学生主动参与建构概念的整个过程，加深对概念的理解。 诺贝尔奖，发展和前景
现在光合作用于1771年被发现，历经200余年，对光合作用的研究不断小有所成，其中有6次因有重大突破而获诺贝尔奖。但是，直到今日我们仍不能说已经完全破解了光合作用的每一个细节。现在科学家成功的把能光合作用的蓝藻转移到斑马鱼的细胞里，并且发现这些蓝藻能在斑马鱼的细胞里正常繁殖，并且斑马鱼的细胞不会受到影响„„
光反应的过程的模拟实验已取得成功，已经能够人工合成叶绿体，甚至
已有人做成了“人工树叶”。现在，光反应过程的模拟实验已取得成功。
已经能够人工合成叶绿体，甚至已有人做成了“人工树叶”。现在科学家们正在全力以赴地投入模拟暗反应过程。经过大胆的实验，已成功地用一种金属络合物催化二氧化碳，使其变成简单的有机化合物。人类一直梦想着有朝一日能够人工合成粮食，从而掀起世界性“绿色革命”，彻底解决粮食问题。尽管在探索中还会有数不清的困难，但我们坚信这一天一定会到来。
培养学生
提炼和归
纳能力。
八、板书设计
第4节 能量之源——光与光合作用 第2课时 光合作用探究历程
一、光合作用探究历程
二、设计实验 三、小结
九、教学反思
1、本节课从生物科学核心素养的理性思维和科学探究方面去进行课堂设计和教学。围绕几个重点学生易错，难掌握的知识点高效开展，让每个学生都动手设计实验，通过数字课堂进行讨论和小组论证，让学生的思维更加严谨，实验设计更加科学合理，也加强了学生之间沟通和合作的能力。
2、本节课采用了先进的数字教室辅助教学，结合了翻转课堂的教学形式，课前进行预习和讨论。及时的发现了学生学习的薄弱环节，进行层层深入。数字课堂的及时性，让师生的交互及时、直观，迅速的把握学生知识缺漏部分。同时也让同学之间看到相互的实验设计，起到发散思维的作用。
3、本节课全员参与度高，每个学生都有自己的任务，任务明确。课后教师再发一个总体微课让学生形成一个体系，整节课分合有致，让学生整体理解科学史的发展过程。效果良好。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
