《能量之源 光与光合作用》教案(人教版)

能量之源——光与光合作用教学目标1．了解光合作用的探究历程2．理解光合作用的过程和原理3．了解光合作用原理的应用教学重点1．光合作用的过程和原理2．影响光合作用的外界因素教学难点光合作用的过程和原理设计思路1．关于光合作用的探究历程，可由学生分别扮演科学家为同学们讲解和演示科学家对光合作用的研究。

2．光合作用的过程让学生利用学案分组自学、讨论，教师再用课件演示过程，分析光合作用过程中的物质和能量变化，并设计表格让学生对比。

3．对于光合作用原理的应用，首先让学生讨论影响光合作用的外界因素，再进一步分析怎么样才能提高光合作用效率，以及如何提高农作物的产量。

课前准备多媒体课件；蜡烛、烧杯、培养皿各两支；麦苗或其他植物适量；火柴；天竺葵；黑纸片等教学过程【导入】师：今天天气很好，阳光明媚，同学们想一想这样的天气对植物有什么好处？生答：利于植物进行光合作用植物的光合作用是一非常复杂的过程，人们对光合作用的认识也经历了漫长的探索历程，许多科学家进行了大量的实验才逐步认识了光合作用的原理，这节课我们继续学习光合作用的第二部分：光合作用的原理和应用。

（课件显示课题）【新课】首先我们先来重温科学家对光合作用的探究历程。

一、光合作用的探究历程师：告诉大家一个好消息，我们有幸“请到了”对光合作用研究做出重大贡献的几位科学家，下面让我们以热烈的掌声请他们来给同学们作报告，讲讲他们是如何进行研究和分析的，同时希望同学们在学案上做好笔记。

我们首先欢迎“普利斯特利先生”。

以轻松的话题导入新课，并复习上节课学习的与光合作用有关的知识，使学生轻松自然地进入课题。

“普利斯特利”（学生扮演）上台，边用英语讲解，边做实验演示：燃烧的蜡烛在密闭的容器内很快熄灭，而把燃烧的蜡烛与绿色植物放在一起，则在一段时间后才熄灭。

“普利斯特利”问学生什么原因，学生用英语回答：绿色植物可以更新空气。

教师旁白：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？下面我们来请荷兰科学家英格豪斯来给大家作报告。

《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”第2课时教案一、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，新教材作了以下三方面的调整：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。

本课时包含本节知识内容的重点和难点。

光合作用的过程不仅与初中有关光合作用的基础知识密切联系，在高中教材中也起着承上启下的作用：一方面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。

课标对本节的要求是“说明光合作用以及对它的认识过程，研究影响光合作用速率的环境因素”，并建议开展“叶绿体色素的提取和分离”实验。

依据课标要求和教学内容将本节分三个课时。

本课时为第2课时，主讲内容为“光合作用的探究历程和光合作用的过程”。

二、学情分析学生在必修1第三章中已经学习了叶绿体的基本构造，也初步了解了叶绿体作为“养料制造车间”和“能量转换站”行使其功能，但对叶绿体运作的具体机制一知半解，对植物体中叶绿体存在的意义不够重视。

高中学生正处于由知性向理性、由具象思维向抽象思维过度的阶段，还不具备成熟的逻辑思维能力，对事物的认识很容易停留在感性的阶段。

所以，这堂课将着重培养学生的逻辑思维能力。

三、教学目标对教材、课标和学情进行分析后，将本节课的三围目标确定为：1、知识方面说明光合作用以及对它的认识过程。

教学设计教学设计（一）整体设计课标要求光合作用内容的学习始于绿叶中色素对光能的吸收，教学中要指导学生做好“绿叶中色素的提取和分离”的实验，要让学生仔细观察分离出的不同色素带，注意色素带的不同颜色、分布顺序和宽窄，帮助学生增强感性认识，使学生领悟科学研究的方法并掌握相关的操作技能。

在学习色素的作用时可结合物理学知识，突破学习难点。

通过叶绿体结构的学习让学生进一步了解生物体结构与功能的统一。

具体内容标准：叶绿体色素的提取和分离。

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。

教学重点绿叶中色素的种类和作用。

教学难点绿叶中色素的种类和作用。

设计思路本节内容主要学习捕获光能的色素及叶绿体的结构和功能。

通过学生实验，直观地了解绿叶中光合色素的种类、颜色和分布顺序，再设计连贯的小问题结合物理学知识引导学生了解光合色素的作用；通过叶绿体模型的展示直观形象地了解叶绿体的结构特点，并且通过经典的实验材料分析，明确叶绿体的作用。

教学过程专家点评本教学设计有以下几个特点：1．以问题情境激发学生的学习兴趣。

整个教学过程通过设置问题，层层展开，层层递进，让新知识与旧知识融为一个整体，让学生在解决问题的过程中体会到学习的乐趣。

2．以实验落实课程目标。

前苏联教育学家苏霍姆林斯基说：“让学生体验到一种自己在亲身参与掌握知识的情感，乃是唤起少年特有的对知识兴趣的重要条件。

”而生物学正是一门实验性很强的学科，许多生物学知识都是在实践中得到的。

生物学实验课给学生提供了一个很好的实践机会，也是培养他们的探索精神、动手能力的有效渠道。

本设计安排了“叶绿体中色素的提取及分离”实验，学生不仅了解了叶绿体中色素的种类及含量，巩固强化了课本知识，更重要的是培养了学生的动手能力、观察能力和思维能力，发展了他们爱科学、学科学、用科学的志趣，提高了他们探索未知世界的勇气，使教学质量明显提高。

3．科学探究的思想贯彻始终。

用科学家的经典实验来学习科学的实验方法和思维，在学生分组实验中学习设计实验的基本原则，学会分析实验，改进实验，学会科学地评价自己。

第五章细胞的能量供给和利用第 4 节能量之源——光与光合作用一、教学设计目标知识方面：1、说出绿叶中色素的种类和作用。

2、说出叶绿体的构造和功能。

3、说出光合作用以及对它的认识过程。

4、说出光合作用原理的应用。

5、简述化能合成作用。

能力方面：试尝试究影响光合作用强度的环境要素。

感情态度价值观：经过研究科学家对光合作用原理的研究过程，认可科学是在不停地察看、实验、研究和争辩中行进的；认可科学家不单要继承古人的科研成就，并且要擅长汲取不一样建议中的合理成分，还要有怀疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。

二、教学设计要点、难点及解决方法1、教学设计要点：⑴绿叶中色素的种类和作用。

⑵光合作用的发现及研究历史。

⑶光合作用的光反响、暗反响过程及互相关系。

⑷影响光合作用强度的环境要素。

解决方法：⑴经过色素提取和分别实验，让学生认真察看分别出的不一样色带，色带的颜色、散布次序和宽窄，思虑其原由及作用。

⑵让学生从化学反响的角度看光合作用的过程，明确每一个物质变化的前因后果和相应的能量转变的过程。

⑶让学生经过研究活动理解光合作用原理的应用。

2、教学设计难点：⑴光反响和暗反响的过程。

⑵研究影响光作用强度的环境要素。

解决方法：⑴经过由浅入深的解说，让学生理解光反响和暗反响的过程，差别和联系。

⑵经过研究活动——环境要素对光合作用强度的影响，让学生掌握光合作用原理在农业生产中的应用。

三、课时安排： 3 课时四、教学设计方法：解说、实验法。

五、教具准备：课件六、学生活动1、指导学生阅读教材，找出需认识的知识点。

2、让学生议论认识叶绿体的构造，这类构造有哪些适于进行光合作用的特色；光合作用的过程，影响要素等。

七、教学设计程序第 1课时[问题商讨 ]联合教材P97图议论：1、用这类方法有什么利处？不用颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？2、为何不使用发绿色光的灯管作增补光源？导言：追根溯源，对绝大部分生物来说，能量的最后根源是光能。

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。

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;。