人教版高中生物必修一第五章第4节《能量之源---光与光合作用》 教案

2019-2020年高中生物《能量之源——光与光合作用》教案15 新人教版必修1一、说教材《能量之源---光与光合作用》是人教版必修一第五章第四节的内容，本节是在初中生物光合作用的学习基础上，分别从生物科学史、物质和能量转变、结构和功能相适应这三个角度进一步学习光合作用，包括捕获光能的色素和结构、光合作用的发现历程，光合作用的原理和应用，环境因素对光合作用强度的影响，期望学生不仅能从光合作用的发现过程中深化对光合作用概念的理解，而且可以从光合作用经典实验中学习到科学家设计实验的智慧，培养实验设计能力，还能感受到科学研究方法的重要，实验设计的巧妙。

本节与其他章节有密切的联系，具有承上启下的重要作用，尤其是在绿色植物新陈代谢、以及整个生态系统的物质循环和能量流动中具有重要意义，是必修一的重点内容之一。

1、教学目标1）.知识目标：①简述叶绿体中色素的种类和作用，描述叶绿体的结构和功能。

（Ⅰ）②说明光合作用以及对它的认识过程。

（Ⅱ）③比较光反应与暗反应的区别和联系。

（Ⅱ）④尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

（Ⅲ）⑤说出光合作用原理的应用。

（Ⅰ）⑥简述化能合成作用。

（Ⅰ）2）.技能目标：正确使用实验器材，完成“绿叶中色素的提取和分离”的实验操作。

3）.情感目标：体验前人探索光合作用的研究历程，并作出相关的评价；关注农业生产中的实际问题，讨论提高光合作用效率的意义。

2、教学重点、难点分析：1.）教学重点：①叶绿体中色素的种类及其作用。

②光合作用的发现及研究历史。

③光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

④影响光合作用强度的环境因素。

了解叶绿体中色素的种类和作用，有助于理解光合作用过程中能量的捕获和转化。

光反应和暗反应是光合作用相互联系、相互影响的两个过程，弄清其中物质和能量的转化，才能算是真正理解了光合作用的原理，才能分析和讨论哪些环境因素将对光合作用产生什么样的影响。

分析前人的研究历程，评价他们的研究方法，得出对科学研究的一般规律性的认识，结合当代科学研究的成果，将所学的知识运用于对实际问题的探索和讨论，对于巩固所学的知识，培养理论联系实际的能力有重要的意义。

《能量之源—光与光合作用》教学设计[教材分析]光合作用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，都具有十分重要的意义。

教材这一节主要讲述了“光合作用的发现过程”、“叶绿体中的色素”（并且安排了叶绿体中色素的提取和分离的学生实验）、“光合作用的过程”、“光合作用的重要意义”以及“植物栽培与光能的合理利用”。

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。

[学生分析]本节课面对的是高一学生，学生对绿色植物光合作用这一自然现象已有足够的感性认识，对叶绿体的结构也有了初步了解，并且具有一定的化学、物理等基础知识，为学习光合作用的反应过程、揭示其实质奠定了基础；学生有了一定的计算机操作能力，可以通过网络查阅相关资料并制作简单课件。

但实验设计能力有所欠缺，对光合作用早期研究的几个经典实验的设计思路不大理解。

[教学目标]知识目标：1．说出光合作用的探究历程。

2．初步掌握科学探究的一般方法。

技能目标：1．通过光合作用发现史的学习，培养学生实验探究的能力。

2.培养学生知识迁移能力，掌握知识的内涵和外延，培养分析综合能力。

情感目标：1．关注科学工作的方法和过程，形成严谨的科学态度及创新、合作的科学精神。

2．体验科学发现的艰难和科学家们的智慧力量，确立进行科学研究的欲望和信心。

[教学重点]1．光合作用的探究历程。

2．科学探究实验的基本方法。

[教学难点]真正领悟探究实验的科学原理和方法，并很好地运用到设计实验中。

[课时安排]1课时[教学手段]根据本课的教学内容、教学目标和学生的认识水平，课堂上采用以思、议为主，讲授为辅的教学方法。

光合作用一、课题：《光合作用的过程》二、教学目标：1、知识方面〔1〕说明光合作用以及对它的认识过程。

〔2〕说出光合作用原理的应用。

〔3〕简述化能合成作用。

2、能力方面：尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

3、情感态度与价值观：通过研究科学家对光合作用原理的探究过程，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的；认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要有质疑、创新、勇于实践的科学精神和态度。

三、课型与课时新授课，课时安排：1课时四、教学方法：学生自学、合作探究、教师点拨讲解五、教学重点1. 光合作用的总反应式、光反应、暗反应的具体过程。

2. 光反应过程和暗反应过程的区别和联系。

3．光反应和暗反应中物质和能量的转变过程。

六、教学难点1.光反应和暗反应中物质和能量的转变过程。

2.光反应过程和暗反应过程的区别和联系。

七、教学过程㈠导入新课：请同学回忆叶绿体的结构及叶绿体中的色素等知识，引出光合作用的概念〔原理〕。

科学家们是如何知道的，经历了哪些探索历程？光合作用的过程怎样？光合作用原理在农业生产中有哪些应用？请大家预习教材P101-P104。

㈡进行新课第一学习时间：课内预习、基础训练——不看不讲。

问题：1、光合作用的原理？2、光合作用的探究历程？重温该历史，你有哪些感悟？3、光反应阶段的场所、条件、主要过程、物质变化和能量变化？4、光反应阶段的场所、条件、主要过程、物质变化和能量变化？5、光反应、暗反应的相互关系？第二学习时间：展示交流，精讲点拨——不议不讲。

1、光合作用探究历程18世纪中期观点 1771年英国科学家普利斯特利〔J.Priestley〕的实验普利斯特利时期其他人的实验 1779年荷兰科学家英格豪斯(J.Ingen-housz)的实验 1785年的结论 1845年德国科学家梅耶(R.Mayer)的观点 1864年德国科学家萨克斯的实验及结论 1939年美国科学家鲁宾(S.Ruben和卡门(M.Kamen)的实验及同位素标记法 20世纪40年代美国科学家卡尔文(M.Calwin)的实验及卡尔文循环2、光合作用过程〔1〕光合作用原理〔概念〕〔2〕光合作用反应式〔3〕光反应阶段〔4〕暗反应阶段〔5〕光反应、暗反应的区别与联系〔三〕总结光合作用过程第三学习时间：拓展训练，提炼升华——不练不讲。

《能量之源——光与光合作用》教学设计一、教材分析《能量之源——光与光合作用》是人教版必修一“分子与细胞”模块第五章第四节的内容。

这节内容包括两部分：第一部分为捕获光能的色素和结构，第二部分是光合作用的原理和应用。

与旧教材相比，本节内容大体上保持了旧教材的难易程度和编排顺序，仅在以下三个方面作了调整：一是对光合作用的探究历程进行了扩充，增加了英格豪斯、梅耶、卡尔文等科学家的实验，将光合作用的发现过程阐述的更加完整。

二是新增了环境因素对光合作用强度影响的探究实验，这个探究实验的设计和操作均有一定的难度，教材为此提供了相关的提示和参考案例。

三是叶绿体的结构和功能、化能合成作用这两部分内容在旧教材中没有被编排在《光合作用》这一节中，现为了内容的完整性和更符合学生的认知规律，将这两部分内容移至本节中。

本节内容不仅和初中教材中有关光合作用的基础知识密切相关，而且在高中教材中也起着承上启下的作用：一方面通过本节内容的学习，可以进一步理解在第三章中为什么把叶绿体比作“养料制造车间”和“能量转换站”，另一方面本节内容也为必修3中生态系统的物质循环和能量流动、选修3中生态工程等内容的学习打下基础。

二、教学目标依据《课程标准》和学生实际情况，将本节课的三维目标确定为：1．知识方面（1）说出绿叶中色素的种类和作用。

（2）说出叶绿体的结构和功能。

（3）说明光合作用以及对它的认识过程。

（4）尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

（5）说出光合作用原理的应用。

（6）简述化能合成作用。

2．能力方面（1）学会提取、分离绿叶色素的方法（2）通过探究实验，培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言表达能力。

3．情感态度与价值观（1）通过学习科学家对光合作用原理的探究历程，使学生认同科学原理的创立是科学家在不断的观察、实验、探索和争论中建立起来的；认同科学家不仅要继承前人的科研成果，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。

能量之源--光与光合作用一、教材分析本节是人教版高中生物必修1：《分子与细胞》第5章第4节的内容。

在此前章节中，我们已经学习了细胞中的有机物、细胞的结构和细胞器等知识。

这为本节知识的学习打下基础。

绿色植物通过光合作用合成有机物，为地球上多姿多彩的生命提供了氧气和养料。

因此，光合作用是细胞能量代谢中的重要学习内容，在高中生物知识体系中占有重要地位。

二、教学目标1、知识与能力阐述光合作用的基本过程分析影响光合作用的因素2、过程与方法通过探究活动不断提升获取信息、理解信息、分析、推理、评价及实验探究的能力3、情感态度价值观通过对光合作用影响因素的分析，形成把理论付诸实践，用知识服务社会的意识三、重难点1、重点植物光合作用的基本过程2、难点对影响光合作用因素的分析四、教法学法教师提供问题情境，引导学生自主思考后，小组成员讨论完善。

小组代表展学，其他成员补充完善。

注意利用典型例题即时强化巩固。

五、教学过程（一）导入1、据估计，地球上的自养植物一年中通过光合作用合成约4--5千亿吨有机物。

2、这些有机物中所含能量相当于10，000，000亿千瓦时的电能。

3、三峡电站2012年的发电量为1000亿千瓦时。

（通过数据，吸引学生兴趣，突出光合作用的重要性，引起学生对本节知识的重视）（二）光合作用的定义绿色植物通过_____，利用_____，把_________________转化成储存能量的_______，并释放出_______的过程。

播放flash动画，展示“光合作用的过程”（学生通过动画在头脑中形成整体印象，为分析过程打下基础）（三）光合作用的过程学生完成导学案“探究一光合作用的过程”相应内容1．完善光合作用的图解2．辨析光反应和暗反应过程光反应暗反应图解条件场所物质转化能量转化联系小组代表展示学习成果，其他成员进行补充、完善课后作业：结合光合作用的基本过程分析C3、C5、ATP、[H]在不同条件下的含量变化。

《能量之源——光合作用》教学设计执教者：张瑜敏一、教材分析：此部分内容是人教版高中生物教材必修一《分子与细胞》第五章第四节第二部分内容的一小节内容。

这部分内容虽然所占篇幅较少，但是高考每年必考的题型，而且分值非常高。

本节的重要性与困难度都很高，学生理解起来较难，知识性较强。

光合作用的过程可以让学生从化学反应的角度去审视生命现象的实质，光合作用过程的学习为学习光合作用原理的应用奠定了基础。

二、学情分析光合作用的过程是非常复杂、深奥的，大部分学生不能通过课本的描述，图示，将这些知识建构到自己的知识体系中，不能掌握好这部分的主要问题是不能理解光反应、暗反应的过程。

学生对光合作用的过程和机理从未涉及过，尤其是其中很多的化学变化。

高一年级的学生在“有机化学知识”方面是近乎空白的，同时在物理的“能量转换和守衡”知识方面也没学过，要求我们授课时能够尽量运用浅显的语言、直观的图解、恰当的设问引导学生分析和解决问题，降低理解这部分知识的难度。

三、教学目标（一）知识与技能1. 能自主画出光合作用的过程，描述出光反应、暗反应过程的物质变化和能量转化。

2．通过表格比较，能理解光反应与暗反应之间的区别和联系，以及光合作用的实质。

（二）过程与方法尝试学会自主分析，深度挖掘书本上的知识，通过设计比较光反应和暗反应的表格，初步学会分析比较和归纳总结的方法。

（三）情感态度与价值观通过同学之间的小组合作讨论，初步培养团队合作精神，并提高思维能力。

四、重点和难点1、重点：光合作用中的物质代谢和能量代谢。

2、难点：光照与CO2浓度变化对C3、C5、 [H] 、ATP含量的影响确立依据光反应和暗反应过程的物质变化和能量转化比较复杂，又是理解光合作用实质、探究光照与CO2浓度变化对C3、C5、 [H] 、ATP含量的影响基础。

因此，光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系是教学的重点，而光照与CO2浓度变化与C3、C5、 [H] 、ATP含量的关系变化较抽象，学生理解须达到一定的高度。

《能量之源——光与光合作用》教学设计一、教材分析《能量之源——光与光合作用》是人教版必修一第四章第4节第二小节。

本节主要通过介绍光合作用的探究历程，光合作用的过程等知识。

教材介绍的与光合作用有关的几个经典实验，有利于培养学生的科学精神和严谨的科学态度，培养学生掌握生物科学的研究方法。

光合作用的过程介绍了光反应和暗反应过程中物质和能量的变化。

二、学情分析本节课以光合作用发现史中的经典实验为载体引导学生学习绿叶中色素的种类和作用、叶绿体的结构和功能、光合作用的基本过程等内容。

本节是在复习完细胞呼吸后立即转入的难度较大的一节内容，在知识模块上给学生一个系统完整的体系，为以后学习第三模块中物质的循环和能量的流动打好基础！但是，学生对理解光合作用中的光能转化成不稳定的化学能，从不稳定的化学能转化成稳定的化学能的转变的过程，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。

因此指导学生复习好这一节课，意义重大。

三、教学目标⒈知识目标⑴说出绿叶中色素的种类和作用。

⑵说出叶绿体的结构和功能。

⑶说明光合作用以及对它的认识过程。

⑷说出光合作用原理的应用。

⑸简述化能合成作用。

⒉能力目标⑴尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

⑵通过光合作用发现史的学习，培养学生实验探究的能力。

⒊情感态度与价值观⑴关注科学工作的方法和过程，形成严谨的科学态度及创新合作的科学精神。

⑵领悟科学探究的思想方法，培养学生质疑、求实、创新以及勇于实践的科学态度和精神。

四、教学重点、难点1.教学重点⑴说出绿叶中色素的提取和分离。

⑵光合作用的发现及研究史。

⑶光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

⑷影响光合作用强度的环境因素。

2.教学难点⑴光反应和暗反应的过程。

⑵探究影响光合作用强度的环境因素。

五、教具准备：课件、微课、导学案六、教学与学法教法：以启发式教学为主，适当加以讲授法、讨论法、自学阅读法、综合分析法等。

学法：在学法指导上采用知识迁移法，逻辑推理分析与总结方法等。

第五章第4节能量之源——光与光合作用一、捕获光能的色素和结构一、教材分析捕获光能的色素和结构是人教版高中生物必修一分子与细胞第5章第4节能量之源一光与光合作用第1节课的教学内容，主要学习叶绿体内色素的种类和功能、叶绿体的结构和功能，掌握提取、别离色素的实验方法。

本节内容是对第3章细胞的根本结构知识的提升，又是后面学习光合作用原理和应用的根底。

二、教学目标1．知识目标：(1)说出叶绿体中色素的种类和作用(2)说出叶绿体的结构和功能。

2．能力目标：(1)通过“叶绿体中色素的提取和别离’’实验，学会提取、别离叶绿体中色素的方法。

(2)通过小组间的交流与合作，提高学生的语言表达能力及思维的严密性。

3．情感、态度和价值观目标：(1)通过对“叶绿体中色素的提取和别离〞实验的操作，培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。

三、教学重点难点重点：叶绿体中色素的种类和作用。

难点：对实验原理的理解：色素的提取别离过程。

四、学情分析我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。

有些学生对于毛细吸管怎么用都不清楚，所以讲解时需要详细。

对于研磨和过滤等操作学生有一定的根底，但纸层析法是首次接触，需要教师指导并借助动画给予直观的认识。

五、教学方法1．实验法：绿叶中色素的提取与别离学生进行分组实验。

2．学案导学：见后面的学案。

3．新授课教学根本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1．学生的学习准备：预习实验“叶绿体中色素的提取和别离〞，初步把握实验的原理和方法步骤。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。

课前翻开实验室门窗通风，课前准备好绿叶、滤纸条、纱布等材料用具，配制好层析液。

七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

第4节能量之源──光与光合作用一、教学目标1.说出绿叶中色素的种类和作用。

2.说出叶绿体的结构和功能。

3.说明光合作用以及对它的认识过程。

4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

5.说出光合作用原理的应用。

6.简述化能合成作用。

二、教学重点和难点1.教学重点（1）绿叶中色素的种类和作用。

（2）光合作用的发现及研究历史。

（3）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

（4）影响光合作用强度的环境因素。

2.教学难点（1）光反应和暗反应的过程。

（2）探究影响光合作用强度的环境因素。

三、教学策略创设情境：用教材“问题探讨”的蔬菜大棚中为提高产量和改善品质而使用不同颜色的光，特别是红光或蓝紫光的作用导入本节的学习，既结合了现代农业，又紧扣“能量之源──光与光合作用”的课题。

讲授新课：本节内容从“捕获光能的色素和结构”开始，学生对光合作用有一定知识基础，但还很不深入，因此教师要在学生已有的知识基础上帮助学生建构内涵更丰富的光合作用的概念。

在学习捕获光能的色素和叶绿体结构的知识时，实验非常重要。

关于色素提取和分离的实验，除课本所介绍的用具和方法外，也可用成套的微量提取器来做这个实验，这样可以降低操作难度，效果也更明显。

实验中要让学生仔细观察分离出的不同色带，注意色带的不同颜色、分布顺序和宽窄，思考其中的原因。

将提取的色素液放在光源和分光棱镜之间可以发现在红光和蓝紫光部分呈现暗带，说明这部分波长的光被色素吸收。

由此让学生思考色素吸收的光用来做什么。

有条件的学校还可以让学生观察色素的荧光现象，并简单介绍荧光现象产生的原因，让学生了解色素吸收了光能的事实。

色素是植物吸收光能的物质，但是这些物质主要分布在小小的叶绿体内，这是科学家通过实验发现的。

可以先将恩格尔曼的实验介绍给学生，让学生讨论恩格尔曼的两个设计巧妙的实验说明了什么问题，然后再让学生认识叶绿体的基本结构以及这种结构适于分布色素和多种酶的特点。

在介绍光合作用过程之前首先让学生了解光合作用研究的历史，注意让学生以教材中展现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。