高一生物(人教版)必修1教案:5.4 能量之源――光与光合作用
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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。
教学准备1. 教学目标知识目标:1、能够根据光合作用的图解列举影响光合作用的环境因素;2、通过完成光强对光合速率影响的半开放式实验,能够分析实验的各种相关变量,并控制相关变量;3、能够从细胞的层次对光强影响不同材料光合速率进行分析,并且能够判断光补偿点;4、能够对自然光照条件下植物光合速率的曲线进行分析。
能力目标:1、提升对实验设计过程中自变量、无光变量的控制能力;2、通过解读环境因素对光合作用的影响提升学生对实验数据、曲线的处理和分析能力;3、能够运用所学知识分析和解决农业生产和生活一些与光合作用相关的问题,提高综合问题的分析和解决能力。
情感目标:1、形成生物体的结构与功能、局部与整体相统一的观点;2、认识生物科学的价值,养成将所学习的理论指导生产实践的习惯。
2. 教学重点/难点1、完成光强对光合速率影响的半开放式实验,能够分析实验的各种相关变量,并控制相关变量;2、从细胞层次解读光强对光合速率的影响曲线。
3. 教学用具4. 标签教学过程一:根据光合作用图解列举影响光合作用的环境因素教师活动:1、展示光合作用图解,2、引导学生根据图解列举光合作用的因素。
学生活动:思考在图解上列举各种环境因素。
二:设计实验来研究光强对光合速率的影响教师活动:1、展示研究光强对光合速率的影响的半开放实验;2、引导学生思考回答各个相关的问题。
学生活动:1、分析思考实验的自变量、因变量、无关变量、检测指标分别是什么?2、如何控制自变量和无关变量?3、对实验所获得的数据进行分析,绘制曲线图并对曲线图进行分析。
4、设计实验探究怎样进一步研究该植物生长的最适光强。
三、给定光强对不同材料光合速率的影响教师活动:1、展示光强对光合速率影响的曲线;2、改变实验材料,引导学生从细胞层次进行光合作用进行分析。
学生活动:1、从细胞层次分析光强对单细胞生物影响进行分析并明确光饱和点的判断;2、从细胞层次分析光强对多细胞生物影响进行分析;3、分析以叶绿体作为实验材料曲线的差异,明确真光合和表观光合的差异。
教学准备1. 教学目标【知识目标】(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。
【能力目标】(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。
【情感目标】(1)通过对叶绿体结构的学习,帮助学生树立结构和功能相统一的生物学观点2. 教学重点/难点教学重点绿叶中色素的种类和作用。
叶绿体的结构和功能。
教学难点提取、分离绿叶色素实验操作、叶绿体结构与功能的统一性。
3. 教学用具4. 标签教学过程【导入】利用白化苗的图片创设问题情境,引入本节第一部分:光合作用与细胞中的色素有关系。
为什么白化苗很快就会死亡?为什么没有色素,植物就不能进行光合作用?【讲授】带着这些问题我们一起来做《绿叶中色素的提取和分离》实验。
绿叶中的色素究竟有哪些种类?它们分别又是什么颜色?以及各种色素在绿叶中的含量是否相同呢?带着这些问题我们一起来做《绿叶中色素的提取和分离》实验。
教师讲解实验原理,指导实验程序。
【活动】增加探究点a.你们所带的材料中,有无比菠菜更适合的实验材料?b.为何滤纸条的一端要剪去两角?c.为何层析液不能触及滤液细线?【活动】光合色素的作用屏幕上出示图片:将4种色素分别放在阳光和三棱镜之间,要求学生从连续光谱中观察明显变暗的区域,并分析原因。
指导阅读教材上图5-10:叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱。
【讲授】过渡这些光合色素分布在细胞的什么部位?直到1865年,德国植物学家萨克斯发现叶绿素集中在一个个更小的结构中,称为叶绿体。
那么叶绿体有什么功能呢?【活动】阅读教材思考引导学生阅读教材上的材料分析:恩格尔曼的实验。
思考:恩格尔曼的实验的结论是什么?恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处?【讲授】叶绿体结构屏幕上出示叶绿体的立体结构示意图,引导学生观察并思考:叶绿体有哪些结构组成?叶绿体有哪些结构特点是与其功能相适应?【练习】教材课后习题练习【作业】课后作业画色素在层析纸上的分布情况图;。
5.4 能量之源——光与光合作用一、教材分析本节中“绿叶中色素的提取和分离”采用探究性实验教学,教师利用教材中的问题探讨引入,让学生讨论“为什么蔬菜大棚采用红色或蓝色的塑料薄膜而不用绿色的塑料薄膜”,激发学生的学习热情,然后引导学生实验探究、观察思考,通过分析实验结果,由学生自己得出色素的种类和颜色,通过色素对光能吸收的小实验过渡到色素对光能的吸收和叶绿体结构的学习,这样的教学不仅符合学生由感性到理性的认知规律,也有利于学生的主动参与,利于培养学生科学的思维方法和研究方法,利于提高学生的科学素养。
在整个教学过程中精心设计问题,启迪学生的思维,最大程度地发挥学生的主动性。
捕获光能的色素和结构”是《分子与细胞》第5章第4节“能量之源――光与光合作用”的教学内容之一,主要学习叶绿体的结构和色素的种类,掌握提取、分离色素的实验技巧,学习科学家探索光合作用原理的科学思维和方法。
《光合作用的原理和应用》是人教版新课标必修一第五章第四节的第二部分内容,由旧教材的“光合作用”变为了“光合作用的原理和应用”,重点强调“原理”和“应用”,体现了STS的教育理念。
本节是学生在学习初中生物光合作用及在学习本节第一部分捕获光能的色素和结构的基础上,分别从光合作用的探究历程、光合作用的过程、原理及应用和化能合成作用等四个方面进行学习,其中光合作用的原理和应用属于生命系统中的能量转化供应和利用的问题,把过去植物新陈代谢的问题提升到生命系统的水平来研究。
本节与现实生活联系密切,其中探究影响光合作用的环境因素,通过设计实验方案可以提高学生的科学素养,培养学生的合作探究能力;体现了“倡导探究性学习”“自主性学习”的课程理念。
而光合作用的过程是教学的重点也是教学的难点,是以后学习生态系统的物质循环和能量流动的基础,具有承上启下的作用,所以本节是必修一的重点内容,也是整个高中阶段的重要内容之一。
建议安排2课时完成,第一课时学习“光合作用的探究历程”和“光合作用的过程”。
人教版高一生物必修一《能量之源──光与光合作用》教案及教学反思一、课程背景本教案所针对的是高一生物必修一课程中的《能量之源──光与光合作用》,该课程是生物学中的重要部分,主要涉及到光合作用的基本概念、原理、方程式及相关实验等内容。
学习本课程的目的是要让学生掌握光合作用的基本原理和过程,理解光合作用在生物界中的重要性,能够将光合作用与生活实际联系起来,培养学生对科学的兴趣和热爱。
二、教学目标1.掌握光合作用的基本概念、原理、方程式及相关实验。
2.理解光合作用在生物界中的重要性。
3.能够将光合作用与生活实际联系起来,提高学生对科学的兴趣和热爱。
4.培养学生的创新思维和实验能力。
三、教学内容及教学方法1.教学内容本节课的主要内容包括:1.光合作用的定义及意义。
2.光合作用的重要组成部分。
3.光合作用方程式及其意义。
4.光合作用的实验方法及其意义。
5.教学方法本节课的教学方法采用“讲授 + 实验”相结合的方式。
首先通过讲授的方式,让学生了解光合作用的基本概念、原理、方程式等内容,并通过逐步解释的方式使学生理解其意义。
然后,通过实验的方式来让学生进行实践操作,掌握光合作用的实验方法及其意义。
四、教学流程1.教师介绍课程,引发学生对光合作用的兴趣。
2.讲授光合作用的基本概念,让学生了解其意义。
3.通过示意图的方式,让学生了解光合作用的过程。
4.讲解光合作用方程式,让学生掌握其意义。
5.对光合作用的实验方法进行讲解,让学生掌握实验方法和操作步骤。
6.让学生进行光合作用实验,并通过操作实验来加深对光合作用的理解和认识。
7.结合实际生活,让学生认识光合作用在生物界中的重要性,培养学生对科学的兴趣和热爱。
8.总结本节课的内容,让学生对所学知识进行回顾和总结。
五、教学反思本节课的教学方式以“讲授 + 实验”相结合的方式进行,既让学生通过理论知识的讲解来了解光合作用的原理和方程式,同时又通过实验来让学生掌握实验方法和操作步骤,从而深入了解光合作用的实际意义。