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視頻標簽：光合作用的探究歷程
所屬欄目：高中生物優質課視頻
視頻課題：必修一《分子與細胞》第五章第四節_《光合作用的探究歷程》_福建師大附中
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必修一《分子與細胞》第五章第四節_《光合作用的探究歷程》_福建師大附中
《光合作用的探究歷程》教學設計
一、教材分析
本節課為高中必修1《分子與細胞》（人教版）第5章 第4節能量之源——光與光合作用中的內容。第4節包括“捕獲光能的色素和結構”、“光合作用的原理和應用”兩大部分，其中“光合作用的探究歷程”這部分內容往往被許多老師在上課時一帶而過，并未加以重視。事實上，光合作用探究過程中的經典實驗，從一定程度上反映了科學探究的一般方法，是培養學生科學精神、科學態度和科學研究方法的好素材，為后面眾多的實驗打下一個良好的感知基礎，也為講述光合作用的原理、過程做好知識鋪墊。因此，“光合作用的探究歷程”這部分內容相當重要，不容忽視。本節教學設計是該節的第一課時內容。我準備讓學生以經典的光合作用研究歷史中的重要事件為線索，以光合作用的反應式為主線，遵循科學家的探索思路，總結出光合作用的探究歷程。了解科學家探究科學的艱辛歷程和學會探究的一般方法，為以后的學習打下基礎。 二、學情分析
學生在初中生物課中學習過有關光合作用的知識，而且生活實踐中也對光合作用有所了解，但是對于光合作用的發現歷史卻很陌生。高中學生具備了一定的觀察和認知能力，分析思維的目的性、連續性和邏輯性也已初步建立，但還很不完善，對事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并對探索科學的過程與方法及結論的形成缺乏理性的思考。在教學過程中，教師要盡量創設學生活動的機會，讓學生成為學習活動的主體，教師只是為學生的學習提供必要的指導和知識鋪墊，讓學生在問題引導下進行課堂探究活動，是學生順利由感性認識向理性認識過渡。 三、設計思想
以高中生物課程標準的“提高科學素養；面向全體學生；倡導研究性學習；注重與現實生活的聯系”的課程理念來設計教與學的過程。最想突出的處理： 1．還原科學研究的歷史面貌，突出生物學的“實驗學科”特點；2．結合光合作用的反應式以實驗探究貫穿整個教學。
四、教學目標
知識：1、光合作用的發現過程（A：知道） 2、光合作用的概念及反應式（C：理解）
能力學生能客觀地描述生物現象，并通過觀察提出與生物學相關的問題； 情感態度與價值觀：
1、 討論科學史上的經典人物和實驗，避免知識“去背景”和“簡單化”；
2、認識到技術的發展在科學研究中的作用，尊重科學且用發展的觀點看待科學、樹
立辨證的科學觀 。 3、 學會參與、合作和交流
五、教學重點和難點
重點：光合作用的發現過程、光合作用的概念及反應式 難點：光合作用發現過程的幾個著名實驗的設計思想。 六、教學準備及用具
教師課前完成《普利斯特里實驗》視頻，興趣小組進行興趣實驗素材收集，收集相關圖片和素材，制備幻燈片。 七、教學過程
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教學環節
教學過程
設計意圖 教師活動
學生活動
創設情景、引入課題
①地球表面上這些欣欣向榮的綠色植物每年大約制造 4400億噸有機物；每年儲存的能量約為7．11×1018kJ，這個數字大約相當于240000個三門峽水電站所發出的電力。綠色植物有這么強大的生產力，主要靠的它的。。。（光合作用），初中我們已經學習了光合作用是什么？它需要哪些原料又制造出什么？這個看似很簡單的過程也是科學家幾千年前這樣一步一步的發現問題解決問題再發現問題再解決問題。今天讓我們回到這段歷史的最初
學生傾聽，提出各種問題。
激情引趣，引起學生對光合作用的重視。
一、光合作用的探究歷程回顧
用數字課堂展示學生的預習情況，進行分
析
找到學生學習的支點，高效分析。
實驗：1771年普里斯特利實驗
選擇三組學生作業，在提交文本中找到學生誤區的關鍵點，進行分析。讓同學自己補充，也可以讓其他組成員補充。在學生自我的反復補充過程中更清晰實驗的具體內容，進行實驗展示。
生生討論進行知識完善，更有效的針對知識混淆點和誤區進行辨析。
通過提問讓學生自己發現問題解決問題。
展示視頻 完善正確的實驗過程
觀察能力的配昂
當時的科學家們去重復普利斯特利的實驗發現有的時候成功了，有的時候失敗了為什么？
普利斯特自己也不知道是為什么。你知道原因
嗎？（光）
1779年英杰豪斯用了三個月的時間，做了500
學生大膽猜想。（光）
學生體會到成功需要通過不斷的實踐才能獲得
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多次的植物對空氣影響的實驗，證明植物只有在光下才能改善空氣。我們班有興趣小組的同學去重復科學家的實驗，并記錄了下來讓我們一起來分享吧
的。
學生傾聽、觀察
學生結合所學的知識發表自己的看法
讓學生認識到技術的發展在
科學研究中的作用。 鍛煉觀察能力及語言表達能力 實驗：薩克斯實驗
根據同學在數字課堂中提交的課前報告，結合學生對實驗呢的預習提出三個問題 1、實驗前為什么把綠葉放在暗處幾小時？（讓葉片中的營養物質消耗掉）； 2、該實驗的實驗組和對照組分別是什么？（曝光的一半葉片和遮光一半葉片）；
3、實驗結果說明什么？（植物在光下合成了淀粉）。
師生分析變量（缺少對照，重復實驗原則）
能夠正確
使用一般的實驗器材；培養
學生尊重科學且用發展的觀點看待科學、樹立辨證的科學觀 。
興趣小組的具體實驗介紹
將盆栽天竺葵放到黑暗處一晝夜，然后讓一個葉片一部分曝光，一部分遮光。過一段時間后，把這個葉片放入盛有酒精的小燒杯里，隔水加熱，除去葉片含有的葉綠素，再滴加碘酒，發現遮光的部分無顏色變化，曝光的一部分則呈深藍色
學生還做了其他幾種植物，來說明問題。
思考三個問題： 為什么要暗處理
學生觀察、提問，進一步理解實驗的過程，完善實驗設計思維。
傾聽，認真觀看，提出問題。 討論答出：
1．暗處理是為了將葉片內原有的淀粉運走耗盡。2．部分遮光部分曝光，是為
鍛煉學生的觀察能力以及表達和交流能力。
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1．學生提出酒精為什么能脫色 2．講解巧妙之處
了進行對照。3．碘遇淀粉變藍，結果證明綠葉在光下制造了淀粉
感受科學發現過程，提高學生探索求實的科學素養。進一步培養學生科學實驗探究的原則和方法
自然過渡
到這里我們已經能寫出光合作用的反應式，
（板））：
設疑：光合作用的氧氣到底是來自于水還是二氧化碳
學生思考，猜想
實驗：魯賓和卡門實驗
【課前練習展示】
觀察思考
根據現象（結果）推出正確的結論，
培養學生邏輯思維、推理、判斷能力。
分析學生練習結果，因為學生掌握較好，進行分析即可
學生思考，自己嘗試分析解釋問題。
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補充科學史
介紹同位素示蹤法：有了這個方法我們就能很清楚的追蹤物質運行和變化的規律。課件科學技術的進步對于推動科學的發展有著起著至關重要的作用。但是在沒有這項技術之前科學家們依靠著他們的智慧也追蹤到了關于這個問題的隱約的答案
20世紀30年代，凡·涅爾比較了不同生物的光合作用過程，發現它們有共同之處，例如： 綠色植物 CO2＋2H2O→（CH2O）＋O2＋H2O 紫硫細菌 CO2＋2H2S→（CH2O）＋2S↓＋H2O 紅細菌 CO2＋2H2→（CH2O）＋H2O 凡·涅爾因此做出推測„„ 問：通過比較上述反應式，你是否也能做出相應推測？（既然紫硫細菌光合作用產生的硫來自原料H2S，那么綠色植物光合作用產生的氧氣也應該來自原料中的H2O，而不是CO2）。 ●1939年～1940年，英國科學家希爾參考前人的研究成果，從磨碎的葉子中提取葉綠體加上氧化劑鐵離子等，在不吸收二氧化碳的情況下，成功地制造出了氧氣。這就是著名的希爾反應。
學生傾聽、思考。拓展思路 培養分析問題和解決問題的能力
任務推送 及時點評
學生總結實現從感性認識到理性認識依靠了哪些精神和方法。 設計實驗
以小組為單位完成探究的過程以線條線條式的文字或者示意圖標出實驗步驟，設計實驗記錄的表格并預期實驗結果：因為材料限制，無法用水綿和好氧細菌進行實驗，請另行設計實驗，證明葉綠體是光合作用的場所。
方案一
學生有用水綿，用NO替代好氧細菌進行實驗。如上圖
教師點評：思路很有創意，可以去實施，來驗證是否可行和正確。鼓勵學生用實踐檢驗真理。 方案二：用白邊天竺葵重復薩克斯實驗，白邊部分無葉綠體無法光合作用產生淀粉
通過學生主動參與建構概念的整個過程，加深對概念的理解。 諾貝爾獎，發展和前景
現在光合作用于1771年被發現，歷經200余年，對光合作用的研究不斷小有所成，其中有6次因有重大突破而獲諾貝爾獎。但是，直到今日我們仍不能說已經完全破解了光合作用的每一個細節。現在科學家成功的把能光合作用的藍藻轉移到斑馬魚的細胞里，并且發現這些藍藻能在斑馬魚的細胞里正常繁殖，并且斑馬魚的細胞不會受到影響„„
光反應的過程的模擬實驗已取得成功，已經能夠人工合成葉綠體，甚至
已有人做成了“人工樹葉”。現在，光反應過程的模擬實驗已取得成功。
已經能夠人工合成葉綠體，甚至已有人做成了“人工樹葉”。現在科學家們正在全力以赴地投入模擬暗反應過程。經過大膽的實驗，已成功地用一種金屬絡合物催化二氧化碳，使其變成簡單的有機化合物。人類一直夢想著有朝一日能夠人工合成糧食，從而掀起世界性“綠色革命”，徹底解決糧食問題。盡管在探索中還會有數不清的困難，但我們堅信這一天一定會到來。
培養學生
提煉和歸
納能力。
八、板書設計
第4節 能量之源——光與光合作用 第2課時 光合作用探究歷程
一、光合作用探究歷程
二、設計實驗 三、小結
九、教學反思
1、本節課從生物科學核心素養的理性思維和科學探究方面去進行課堂設計和教學。圍繞幾個重點學生易錯，難掌握的知識點高效開展，讓每個學生都動手設計實驗，通過數字課堂進行討論和小組論證，讓學生的思維更加嚴謹，實驗設計更加科學合理，也加強了學生之間溝通和合作的能力。
2、本節課采用了先進的數字教室輔助教學，結合了翻轉課堂的教學形式，課前進行預習和討論。及時的發現了學生學習的薄弱環節，進行層層深入。數字課堂的及時性，讓師生的交互及時、直觀，迅速的把握學生知識缺漏部分。同時也讓同學之間看到相互的實驗設計，起到發散思維的作用。
3、本節課全員參與度高，每個學生都有自己的任務，任務明確。課后教師再發一個總體微課讓學生形成一個體系，整節課分合有致，讓學生整體理解科學史的發展過程。效果良好。
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
