《光合作用的探究历程》教学设计

教学内容

教师活动

学生活动

创设情景，引入新课

视频播放一小段有关原始地球的录像，然后就人类生存而言，让学生比较原始地球和现在地球气体成分中最大的不同是什么？

氧气的产生与什么生理过程有关呢？

那么，什么是光合作用呢？

（课件同步显示）

光合作用是怎样被人们发现的呢？今天，我们就一起回到历史长河中去，共同解开光合作用之谜。

观看录像

讨论回答：氧气

讨论回答：光合作用

回忆光合作用概念，归纳进行光合作用的原料、产物、条件及场所。

思考

新课教学

光合作用的探究历程

1．1642年 比利时 海尔蒙特实验

2．1771年 英国 普利斯特利实验

3．1779年 荷兰 英格豪斯

4．1845年 德国 博耶

5．1864年 德国 萨克斯实验

课堂小结

6．1939年 美国 鲁宾、卡门实验

7．20世纪40年代 美国 卡尔文实验

总结

视频展示：植物生长的一生

疑问：植物为什么长大？所需营养物质来自哪里？

课件展示背景资料（亚里士多德观点）

观点是否正确？怎样证实？

（课前已发给学生相关英文资料阅读，并要求将数据整理成表格）

投影1～2名学生设计的表格

此实验能得出什么结论呢？

通过实验，海尔蒙特推翻了亚里士多德的错误观点，那他的实验结论完全正确吗？

从植物生活环境的角度分析，还应考虑什么因素？

引导提出问题：空气对植物的生长有影响吗？

Flash动画演示实验过程，引导思考：

1.几组实验的现象是什么？

2.有无植物的两组实验装置起什么作用？

3.该实验装置中玻璃罩有什么作用？（引导分析，并指出实验设计中的基本原则：对照、单一变量等）

普利斯特利的实验看似简单，但后人做得实验很多不能成功，这是为什么呢？引导提出问题。

铺垫：简介荷兰科学家英格豪斯

告诉大家一个好消息，我们有幸地“请到了”荷兰科学家英格豪斯，请他针对这个问题给大家作报告。

倾听，帮助交换意见

旁白：直到1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确这一结果。可见生物科学的发展需要建立在其他学科的基础上。

在这一过程中，光能哪去了？

铺垫：简介德国科学家博耶

我们有幸“请到了”德国科学家博耶，下面请他谈谈看法。

过渡：光能转换成化学能，贮存于什么物质中呢？

问题：植物光合作用除了释放氧气，还产生什么物质呢？

播放视频录像

引导思考：

1．暗处理这一步是否可以省略？为什么？

2．本实验是否存在对照组？若有，请指出单一变量。

3．这个实验可得出什么结论？

（强化科学探究实验设计的基本方法、原则）

补充：除淀粉外，还可产生其他有机物，表示为（CH₂O）。

结合课件引导归纳每个实验结论，并同步板书：

进一步强化光合作用的概念及其要点

结合板书，引导提出问题。

问题：应标记哪一元素？怎样设计实验？

点评学生的实验设计，肯定他们的优点，指出存在的不足。

课件简要展示实验过程，并引导得出结论。

问题：光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢？

简述卡尔文循环

今天我们只是简单了解光合作用的生理过程，具体是如何进行的呢？我们将在后面继续学习。

通过本节课的学习，我们可以看到几代科学家历经三百多年才对光合作用这一生理过程有了较清楚的认识，可见科学发展的道路是很艰难的，不仅包含了科学家们的艰辛和智慧，还与科学技术的进步发展密切相关。光合作用是个非常复杂的过程，仍有许多未知领域，对光合作用更深层次的探索，目前仍在进行，希望在以后的研究成果中能看到同学们的名字。

观看视频

思考讨论

阅读、质疑

思考回答

分析评价

小组讨论总结：水分是植物建造自身的原料。

质疑

讨论发言：光、空气等。

思考并作出假设：有影响。

观看动画

小组分析讨论，得出结论：植物可以更新空气。

思考，提出问题：植物在什么情况下可以更新空气呢？

鼓掌欢迎

“英格豪斯”扮演者用课件演示并指出普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功，植物体只有绿叶才能更新空气。

进一步提出问题：由于当时化学发展水平的限制，不清楚植物吸收、释放气体的成分，同学们根据现有的知识，知道是什么吗？

其他学生回答：吸收CO₂，放出O₂。

鼓掌欢迎

“博耶”扮演者用课件显示能量转换和守恒定律，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。

思考

课外小组代表结合录像介绍实验过程及现象。

小组讨论回答，得出结论：光合作用的产物除了氧气，还有淀粉。

归纳，参与小结

提出问题：光合作用释放的氧气，到底来自于H₂O还是CO₂？

阅读课本第102页相关内容，了解同位素标记法。

小组讨论设计思路，展示他们的小组实验设计方案。经过全体同学的质疑和探讨，完善实验方案。

讨论得出结论：光合作用释放的氧气来自水。

阅读课本第102页相关内容

感悟科学道路的艰辛

课堂探究

提供材料引导学生设计实验：证明CO₂是绿色植物光合作用的原料。

师生分析、评价

小组合作讨论设计实验

课后作业

完成第103页思考与讨论，并设计实验：证明氧气是光合作用的产物。