《探究环境因素对光合作用强度的影响》教学设计

《探究环境因素对植物光合作用强度的影响》一、教材分析本实验是人教版必修一《分子与细胞》中光合作用部分的内容，属于光合作用原理具体应用的探究实验。

这个实验对学生的要求较高，但是本实验在课文中只是以探究材料的形式出现，并没有具体的实验步骤，因此在实验中会碰到以下问题：1、环境因素选什么？2、一节课时间够不够？3、实验操作是否简便？4、实验效果是否明显？基于此，据高中生物必修教材中学生实验开设情况调查[1]的数据，本实验的开设率仅为 4.2%。

因此为了在课堂上顺利开展此实验，提出以下解决方案：1、选择光照强度、CO2浓度为环境因素，2、将课前实验与课堂实验相结合，3、选材上注重成本与实验效果，4、实验流程易操作、易观察、易记录。

二、学情分析高一学生学习了光合作用的基础知识，明白了光合作用发生的条件。

同时他们经过之前的实验，也积累了一定的实验探究能力。

但是学生对如何在实验过程中控制CO2浓度尚不清楚，同时对实验设计不熟悉，无法做到灵活运用，实验操作上也需要进一步规范。

三、教学目标1、知识目标学会真空渗水法的操作;描述环境因素对光合作用强度的影响2、能力目标初步学会控制实验变量，设计可行的实验方案并实施3、情感态度与价值观（1）在探究、设计“影响光合作用的因素”实验中，体会科学实验的严谨性、科学性（2）通过共同探究的学习活动，学会与他人合作。

在小组活动中体验团队合作精神。

四、教学重难点1、重点设计科学的实验探究环境因素对光合作用强度的影响;利用真空渗水法对绿叶小圆片抽气2、难点能根据控制变量原则和对照原则设计实验。

五、教学策略本实验将学生课前实验与课堂实验相结合。

学生在课前自主设计方案，完成探究光照强度对植物光合作用强度影响的实验。

课堂实验为探究CO2浓度对植物光合作用强度影响。

实验采取了探究式的教学法，它包括分组讨论，学生设计方案，进行实验操作，在实验过程中观察现象，记录数据，尤其是记录实验过程中出现的问题，形成成果，并在师生与生生间进行交流与评价。

“探究环境因素对光合作用的影响”教学设计沙市中学王小妮指导老师：李维雄刘仁宏徐东平《环境因素对光合作用强度的影响》是高中生物学必修一“分子与细胞”第五章第四节的内容，从知识体系和认知能力上看，本节课是对“光合作用”认识的最高点，也是历年高考必然涉及的重要主干知识。

它在已学过的光合作用知识的基础之上，让学生深入地剖析影响光合作用的因素，将所学理论知识联系实际，从而体会到环境因素对生产上的指导意义。

一．教学目标：知识目标:1.探究影响光合作用强度的环境因素；2.掌握设计实验的方法；3.掌握以曲线、图表形式表示各种环境因素对光合作用的影响的实验方法。

能力目标：1.具有设计实验的能力，并使实验具有严谨性和可操作性；2.利用“CO2浓度与光合作用强度关系”的数学模型更好地分析结果。

情感目标：1.参与“探究影响光合作用强度的因素”的合作学习和自我评价；2.体验自主性、探究式学习成功的快乐。

二．教学重难点重点：设计并操作验证“在一定的范围内，CO2浓度越高，光合作用强度越强”的实验难点：操作验证“在一定的范围内，CO2浓度越高，光合作用强度越强”的实验三．教学方法在教学中，采用多元化的教学方式：利用观看ppt展示，动手操作，Excel模型构建等教学手段，让学生对实验过程有直观感性的认识，通过课堂实验探究，及时加深巩固本节所学习、涉及到的实验原理和方法，培养学生的科学素质和创新精神。

四．教学过程情景引入：图片“大棚吊袋”展示二氧化碳释放剂，思考在冬季大棚中为什么要补充二氧化碳？大家认为二氧化碳的浓度怎么影响光合作用的强度学生理论推导：二氧化碳浓度越大光合作用强度越大老师：我们根据学习的理论知识推导“二氧化碳浓度越大，光合作用强度越大”，但这只是理论上的分析，事实是这样吗，我们可以设计实验加以验证。

我们该如何设计实验呢？请思考实验思路。

实验思路：设置不同的组，通过改变二氧化碳的浓度，测得植物光合作用强度。

过渡：我们要设计具体的实验，就要考虑实验的严谨性和可操作性，那我们不得不思考这三个问题，请同学们思考讨论导学案的第一部分的三个问题：1.怎么为植物提供不同的二氧化碳浓度；2.怎样测量光合作用强度；3.还有哪些因素会影响实验的结果，该如何控制？通过学生的回答，老师总结：1.二氧化碳浓度：可以用不同浓度的NaHCO3产生不同浓度二氧化碳2.光合作用强度：理论上可以测①单位时间内光合作用有机物的积累量②单位时间内光合作用O2的释放量③单位时间内光合作用CO2的吸收量。

《探究环境因素对光合作用强度的影响》教学设计《探究环境因素对光合作用强度的影响》是人教2017课标版高中生物学《必修1·分子与细胞》第5章第4节的内容。

承接“光合作用的原理与应用”，本节课既能加深学生对光合作用的原理的理解和掌握，更能通过开展探究性实验，提升学生核心素养。

因此，基于核心素养，通过自制实验装置，设计和开展教学活动，落实课程标准的要求。

1 教学目标的确立依据普通高中生物学课程标准、教材分析、学情分析确立教学目标。

1.1 课标要求普通高中生物学课程标准（2017年版）内容要求为：概念2 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖；2.2 细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域。

教学提示：为帮助学生达成对概念2的理解，促进学生生物学学科核心素养的提升，应开展下列教学活动：（5）探究不同环境因素对光合作用的影响。

学业要求：从物质与能量视角，探索光合作用与呼吸作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质和能量的变化（生命观念、科学思维、科学探究）。

因此，教师应注重探究性实验教学，引导学生通过提出问题、设计实验、控制变量等探究方法，实施探究性实验，使学生能够从动态、辩证的角度加深对概念2的理解和认识。

1.2 教材分析“探究环境因素对光合作用强度的影响”是2019年人教版高中生物学《必修1·分子与细胞》第5章第4节的内容。

本节课的探究活动，既能加深学生对概念2的理解和认识，又能提升科学思维，培养科学研究能力，为后面学习和探究打下基础，起到承上启下的作用。

1.3 学情分析本节课是在学习了叶绿体的结构与功能和光合作用的原理之后进行的，学生对光合作用的原理、物质变化和能量变化已有了一定的理解和掌握。

探究实验中运用的小麦、LED灯光、注射器等也是学生基本了解的。

前期学生已经亲身参与“比较过氧化氢在不同条件下的分解”、“探究酵母菌细胞的呼吸方式”等实验，已具备实验操作和实验探究的基本能力，同时也基本具备了控制变量、单因素对照实验进行科学研究的思维，但综合分析能力、综合探究能力和叙述能力仍有欠缺。

探究环境因素对光合作用强度的影响实验一、教材分析与设计思路本节课教学内容为人教版教材必修一第5章第4节第二部分《光合作用的原理和应用》中的探究实验。

本节课的内容是学生在学习了光合作用过程的基础上进行的，因此该部分的知识和内容是光合作用过程的巩固和应用。

教学中引导学生通过实验探究获得相关的知识是本节课的关键。

首先引导学生根据光合作用的过程推断影响因素，引出探究课题。

然后引导学生通过实验去验证，通过可靠的数据得出结论。

最后引导学生通过讨论“如何根据影响光合作用的因素来提高作物产量”这一问题，达到知识的巩固和反馈作用。

应该让学生初步掌握实验设计的基本原则并能遵照这些原则设计一份较科学的实验方案。

二、学情分析此前学生已经学习了光合作用的过程，参与了“探究酶的催化特性”的实验过程并了解了光合作用研究史上科学家们的研究思路，对如何进行实验设计已有初步认识。

三、教学目标1．知识与技能：（1）知道光合速率的表示方法。

（2）知道影响光合作用的因素。

（3）根据控制变量原则和对照原则，会设计简单的实验方案，学会设计记录实验数据的表格。

（4）根据影响光合作用的因素解释农业上提高农作物产量的一些措施。

理解并应用实验设计的基本原则和对实验变量进行控制的方法。

2．过程与方法：（1）能根据所学的光合作用的相关知识，推测影响光合作用的因素，并能应用控制变量的原则和对照原则，确定一个因素进行探究，提高了发现问题和解决问题的能力。

（2）通过课本阅读和小组讨论设计可以操作的实验步骤，通过小组合作的形式完成实验过程、数据的处理，并得出结论。

提高了对实验的分析能力和初步数据处理能力及协作交流能力。

经历探究影响光合作用的因素的实验设计过程及小组内对实验设计方案的研讨过程，学习实验设计的原则和方法。

3．情感态度与价值观：（1）通过实验的结论来讨论“如何利用光合作用的原理提高作物产量”这一问题，体会到科学研究在农业生产上的重要作用。

（2）通过分组和小组良好的合作、交流，培养合作、参与的精神。

《探究环境因素对光合作用强度的影响》重点、难点创新教学法一、教学目标：（ 1）探究环境因素对光合作用强度的影响。

（2）提高用生物学知识解决生活实际问题的能力。

（3）运用一定的方法处理和解释数据，提高学生的图文转化能力。

二、教学重点：设计实验探究环境因素对光合作用强度的影响规律。

三、教学难点：（1）变量分析；（2）根据控制变量原则和对照原则设计影响植物光合作用强度环境因素的实验。

四、教材与学情分析这节内容是人教版必修1第五章第四节“光合作用的原理和应用”中的探究活动。

本节课的核心内容是探究影响光合作用速率的环境因素以及通过建立数学曲线模型的形式得出各因素的影响规律。

教材是在介绍了光合作用的色素和过程之后引入本节内容，并在本章《酶》这一节内容中着重介绍过了实验设计的基本原则，这些知识储备都为课题的探究学习奠定了基础。

通过本节的学习使学生进一步理解光合作用的原理，为研究提高光合作用强度、增加农作物产量的措施提供依据，并建立光强等环境因素对光合作用影响的感性认识。

同时这节内容也为后面必修三《生态系统》等学习做好了铺垫。

五、教学方法分析：确定了本节课的重难点，下面的关键步骤就是如何突破重难点了。

对于难点“设计实验探究环境因素对光合作用强度的影响规律”主要采取学生小组合作的形式，让学生分组自主设计实验，通过互相讨论，成果报告，组间互相分享评价的学习方式得以重点突破。

此过程中我会以的问题串形式对学生进行恰当的指导和提示，如：打孔器打的孔的大小有影响吗？在使用针筒对叶片抽气时应注意什么？你实验的自变量是什么？你的因变量是如何检测的？以此作为检测指标的依据是什么等等层层递进问题，以激活学生的思维。

而对于难点“根据控制变量原则和对照原则设计影响植物光合作用强度环境因素”，则主要是让学生依据自己的得到实验数据，自己设计表格加以记录，并利用建立数学曲线模型的学习方法来得以掌握，引导学生讨论总结，并对学生建立的模型给予评价并进行修正。

《探究环境因素对光合作用强度的影响》教学设计一、设计思路“探究环境因素对光合作用强度的影响”是人教版普通高中课程标准实验教科书《生物》必修1《分子与细胞》的一节学生探究实验。

本节实验内容是对学生进行探究能力培养的良好素材，学生在前面已比较系统地学习了实验设计中要遵循的一些原则。

并了解了科学家们对光合作用的一些研究思路，因此对探究实验的设计有了比较好的感性认识。

所以在具体的教学过程中，根据所选择的探究因素（光照强弱、CO2浓度、温度等）类型，按照“明确实验目的→掌握实验原理→确定实验思路→设计实验步骤→设计结果记录表格→分析结果、得出结论”的顺序依次进行教学。

二、实验教学分析1.内容分析光合作用在绿色植物的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。

而要真正掌握绿色植物光合作用的基本情况，就得很好的分析影响光合作用的诸多因素，探究环境因素对光合作用强度的影响这一实验，从一定程度上反应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。

因此，这部分内容在教材中占有很重要的地位，一定要认真完成好这个实验。

2.学情分析通过前面的学习及日常知识，学生普遍对绿色植物光合作用这一自然现象已有足够的感性认识，对环境中影响光合作用强度的因素也有了初步了解，并且也具有了一定的化学、物理等基础知识，为这节探究实验的实施奠定了良好的基础。

但学生对本实验的原理——真空渗水法了解的很少，在探究实验设计能力上也有所欠缺。

3.教学条件分析作为自治区首批一级一类示范高中，六盘山高中不仅有多个生物实验室，而且实验设备、实验器材、用具、各种试剂都比较齐全。

本探究实验所需的材料随用随取，实验条件完备。

三、教学重点和难点1．理解并掌握本实验的原理——真空渗水法。

突破方法：在学生预实验的基础上，教师做细致讲解。

2．依据单因子变量原则、对照原则、等量原则等设计环境因素对光合作用强度的影响的实验步骤。

“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验优化与教学设计【摘要】这篇文章旨在探究环境因素对光合作用强度的影响，并优化实验设计与教学方法。

在将介绍研究背景和目的，为读者提供研究的背景信息和目的。

接着在将详细描述实验设计、实验步骤和实验数据分析，同时提出针对教学设计和教学方法的建议。

最后在将评估实验优化效果和教学效果。

通过这篇文章，读者可以深入了解环境因素对光合作用的影响，并了解如何进行有效的实验和教学设计。

本研究的目的是为了促进对光合作用的理解并提高教学效果。

【关键词】光合作用、环境因素、实验优化、教学设计、研究背景、研究目的、实验设计、实验步骤、实验数据分析、教学方法、实验优化效果、教学效果。

1. 引言1.1 研究背景光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的重要生命活动过程。

而环境因素对光合作用的强度有着重要的影响。

环境因素包括光照强度、温度、水分等因素，这些因素会直接影响光合色素的合成和光合作用的速率。

研究环境因素对光合作用强度的影响，有助于我们更深入地了解植物的生长规律，优化农业种植方式，提高作物产量。

在教学方面，通过实验探究环境因素对光合作用的影响，可以帮助学生更直观地理解光合作用的机理，培养他们的科学思维和实验技能。

本实验旨在探究不同环境因素对光合作用强度的影响，通过实验优化和教学设计，深入分析实验结果，评估实验和教学效果，从而为植物生长研究和生物教育提供有益的参考和指导。

1.2 研究目的本实验旨在探究环境因素对光合作用强度的影响，深入了解光合作用在不同条件下的变化规律。

通过实验观察和数据分析，我们希望能够确定光合作用受到光照强度、温度、二氧化碳浓度等因素的影响程度，从而为进一步优化实验设计和教学方法提供科学依据。

具体而言，我们的研究目的包括以下几点：1. 确定不同光照强度下植物的光合作用效率，探究光照强度对光合作用速率的影响规律；2. 比较不同温度条件下植物的光合作用强度，分析温度变化对光合作用效果的影响；3. 探索不同二氧化碳浓度对植物光合作用的影响程度，研究二氧化碳浓度变化对光合作用速率的影响规律。

《探究环境因素对光合作用强度的影响》教学设计一、设计思路“探究环境因素对光合作用强度的影响”是人教版普通高中课程标准实验教科书《生物》必修1《分子与细胞》的一节学生探究实验。

本节实验内容是对学生进行探究能力培养的良好素材，学生在前面已比较系统地学习了实验设计中要遵循的一些原则。

并了解了科学家们对光合作用的一些研究思路，因此对探究实验的设计有了比较好的感性认识。

所以在具体的教学过程中，根据所选择的探究因素（光照强弱、CO2浓度、温度等）类型，按照“明确实验目的→掌握实验原理→确定实验思路→设计实验步骤→设计结果记录表格→分析结果、得出结论”的顺序依次进行教学。

二、实验教学分析1.内容分析光合作用在绿色植物的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。

而要真正掌握绿色植物光合作用的基本情况，就得很好的分析影响光合作用的诸多因素，探究环境因素对光合作用强度的影响这一实验，从一定程度上反应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。

因此，这部分内容在教材中占有很重要的地位，一定要认真完成好这个实验。

2.学情分析通过前面的学习及日常知识，学生普遍对绿色植物光合作用这一自然现象已有足够的感性认识，对环境中影响光合作用强度的因素也有了初步了解，并且也具有了一定的化学、物理等基础知识，为这节探究实验的实施奠定了良好的基础。

但学生对本实验的原理——真空渗水法了解的很少，在探究实验设计能力上也有所欠缺。

3.教学条件分析作为自治区首批一级一类示范高中，六盘山高中不仅有多个生物实验室，而且实验设备、实验器材、用具、各种试剂都比较齐全。

本探究实验所需的材料随用随取，实验条件完备。

三、教学重点和难点1．理解并掌握本实验的原理——真空渗水法。

突破方法：在学生预实验的基础上，教师做细致讲解。

2．依据单因子变量原则、对照原则、等量原则等设计环境因素对光合作用强度的影响的实验步骤。

“探究环境因素（光照强度）对光合作用强度的影响的教学设计一、教材分析“环境因素对光合作用强度的影响”是高中生物必修一《分子与细胞》第五章第四节“能量之源——光与光合作用”的第三课时。

在此之前学生已经学习了光合色素、光合作用的过程等相关内容，课程标准对此部分的要求是“研究影响光合作用速率的环境因素”，属于应用水平的要求，且本节课非常适合借助相关实验开展探究性学习，故我将此部分内容安排为2课时：第一课以“光照强度”这一影响因素为例上一堂实验探究课，学生进行实验设计，学习实验数据的处理及分析，总结规律，说出提高作物产量的相关措施；第二课学习其他影响因素及应用。

安排两个课时，旨在以“探究光照强度对光合作用的影响”为例，通过实验探究让学生对于光合作用的影响因素从感性认识上升为理性认识，突破学生学习过程中的难点，为学生进一步认识光合作用的实质及其他影响因素打下基础。

二、教学目标（一）知识目标设计实验，探究光照强度对光合作用强度的影响；总结光照强度对光合作用强度的影响规律。

（二）能力目标设计可行的实验方案；利用数学方法处理、解释数据；发展自主探究、合作探究、分析总结的能力。

（三）情感目标在确定实验方案过程中，提高思维品质，培养学生勇于创新、合作探究的科学精神；在数据处理分析过程中，培养学生实事求是的科学态度和合作精神。

三、教学过程（一）创设情境—发现问题学生阅读新闻“夏季某地持续阴雨寡照，秋收作物生长延迟，严重减产。

”分析影响光合作用的外界因素。

由此引出本节课题——“探究光照强度对光合作用强度的影响”，学生依据所学，进行合理推测。

（二）设计实验—确定探究思路引导学生按照实验设计的一般原则，分析本实验设计的关键：自变量的设置、因变量的观测指标及无关变量的控制等。

以小组为单位进行具体的实验设计，教师引导学生对比各组实验方案的可行性，让学生对实验方案进行互评。

比如，设置不同光照强度，学生容易想到是直接改变光源，教师引导说出固定材料与光源的距离（实验设计的严谨周密），从而使学生想到更经济、简便的设置自变量的方式，即固定光源改变距离。