光合作用探究历程及过程
光合作用是生物体中最为重要的能量转化过程之一、它将光能转化成化学能，为生物体提供了所需的能量和有机物质。光合作用的探究历程可以追溯到19世纪。以下将详细介绍光合作用的探究历程和过程。
在1804年，意大利医生和物理学家亚历山大·沃尔塔发现了电池，这为电化学提供了重要的工具。在随后的几十年里，科学家们开始研究电池和化学反应，并发展了电化学理论。然而，直到19世纪末，科学家们才开始认识到光能可以通过化学反应转化为电能。
1883年，荷兰物理学家和化学家雅各布斯·赫尔丁（Jacobus
Henricus van 't Hoff）提出了光合作用的基本概念。他认为植物通过吸收光照射转化二氧化碳和水为有机物，并释放出氧气。他的理论得到了广泛的认可，成为了现代光合作用的基础。
接下来，科学家们开始进行实验以验证光合作用的过程和机制。1894年，德国生物化学家奥古斯特·威力（F.Č.v.Wettstein）通过将植物放在不同光强下进行实验，发现植物在光照下能够吸收二氧化碳并释放氧气。他还发现，当植物处于黑暗或弱光条件下时，它们无法进行光合作用。
随着科学技术的进步，科学家们开始利用更先进的仪器和技术来研究光合作用的机制。在1930年代，英国生物化学家罗宾·希尔（Robin
Hill）发现了光合作用的化学过程。他发现，当植物叶片暴露在光照下时，产生的氧气和高能物质可以被光强较弱的光线所代替，推断出植物中存在着一个光合作用过程，将光能转化为化学能。
随后的几十年里，科学家们不断完善和深化对光合作用的理解。1939年，美国生物物理学家罗兰·马特赛尔（Robert Emerson）证实了光合作用的光能捕获过程和传导；1954年，英国生物学家格利尔·真斯（Melvin Calvin）发现了光合作用中的碳固定过程，即光合作用产生的NADPH和ATP能够将二氧化碳转化为有机物质。
通过以上的研究，科学家们逐渐揭示了光合作用的过程和机制。光合作用的过程包括光能的捕获、光化学反应和碳固定。它主要发生在叶绿体内，其中叶绿体中的叶绿素分子能够吸收光能，并将其转化为化学能。在光化学反应中，通过一系列复杂的化学反应和酶催化，水分子被分解成氧气和氢离子，同时产生了能量储存分子ATP和NADPH。而在碳固定过程中，二氧化碳被合并进入已被活化的碳分子，并在一系列酶催化下转化为有机物质。
本课教学通过对光合作用的发现历程的回顾，让学生“化身为科学家”，去亲身体验科学家是如何发现前人观点的不足、实验设计的缺陷，又是如何创新思考，设计出更加完善的实验，再通过观察实验现象，得出科学的结论。
1 教材分析
1教材地位
关于光合作用的知识，学生通过对初中生物教材的学习和实验，在知识和能力方面已经有了一定的基础，本节课的设计要符合高中生的认知特点，在原有的基础上有所提高，也为学生分析和探究能力的提高奠定基础。
本节课涉及一些经典实验，通过这些实验的再现和学生的亲身体验，让学生沿着科学家的探索历程自主学习，不仅仅是了解科学史中有关光合作用的基本概念，更重要的是让学生体验科学探究的过程，进一步了解科学概念的发生和发展，引导他们更加深入地从产物、条件和场所等方面进行探究，从而构建出完整的光合作用概念，为进一步深入学习光合作用打基础。
2教学重点
光合作用的发现及研究历史过程中的各实验步骤、结论、优缺点。
3教学难点
光合作用的发现过程中各实验如何巧妙地连接起来，如何过渡，如何引导学生进行思考探究从而得出正确结论。
2 教学目标
1知识目标
说出科学家对光合作用原理的认识过程，并能简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。
2能力目标
模仿科学家发现光合作用的过程，帮助学生掌握科学探究的一般原则，重点是对照实验原则和控制变量原则；
学会运用科学探究的手段发现问题、解决问题，发展科学探究能力。
3情感、态度与价值观目标
体验科学探究历程，认同科学概念是在不断的观察、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，还要具有质疑、创新及勇于实践的科学精神和科学态度；
学会参与、合作和交流探究的内容和结果；
认识到技术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观。
1 / 9 __来源网络整理，仅作为学习参考 光合作用的发现史资料
玉米在拔节期间，每天可以长高8cm以上，大牡竹曾有每天增高41㎝的记录。植物在生长发育中所需要的物质是从何而来的呢？
⒈早在两千多年前，古希腊著名哲学家亚里士多德认为，植物是由“土壤汁”构成的。直至十七世纪初，人们都相信植物是从土壤中获得生活需要的全部元素。
⒉17世纪上半叶，比利时学者海尔蒙特（j.b.vanhelmont）所做的柳树试验，使他自然而然地相信：柳树生长所需要的物质，来自于浇灌的水。这个结论首次提出了水参与植物有机物制造，但没有考虑到空气对植物体物质形成的作用。
早在1637年，我国明代学者宋应星在《论气》一文中指出“人所食物皆为气所化，故复于气而”，已注意到空气和植物的关系。1727年，英国植物学家斯蒂芬.黑尔斯（stephenhales）也指出，植物在生长时主要用空气当养分。但是，他们都没有通过实验来验证自己的2 / 9 __来源网络整理，仅作为学习参考 论断。
⒊1771年-1777年间，英国著名科学家约瑟夫.普里斯特利（josephpriestley）通过对呼吸和燃烧一系列实验研究认为，绿色植物能逆转动物的呼吸过程。1771年，通过“小鼠、蜡烛和薄荷”的实验使他相信:植物能更新因燃烧或动物呼吸而变污浊的空气。由于普里斯特利所做的这个出色的实验，人们把1771年定为发现光合作用的年代。但是，普里斯特利把植物改善空气的作用归功于植物的缓慢生长过程，没有认识到光对植物的作用。这样，当有人重复普利斯特利的实验时，有人成功，有人不成功，甚至得到完全相反的结论，认为植物不仅不能净化空气，反而使空气受到更严重的污染。
⒋1779年，荷兰医生英格豪斯（janingenhousz）通过实验确认，植物确实有净化空气的作用。他进一步指出，植物净化空气的作用不是普利斯特利说的是由于植物缓慢生长过程所致，而是由于太阳光照射植物的结果，这种净化作用在几小时内便可完成，并不需要让植物生长若干天。 3 / 9 __来源网络整理，仅作为学习参考 英格豪斯还发现，植物还具有很强的释放气体的能力，而且这种能力与天气晴朗程度尤其是植物所受光照的强度成正比。在黑暗中，植物不仅不能净化空气，反而放出对动物有害的气体。英格豪斯用植物的各个部分做试验，发现只有叶片和绿色枝条在阳光下，才有改善空气的作用，其他器官即使在光下也会使空气变得更坏。
第五章第4节 能量之源——光与光合作用
二、光合作用的原理和应用
光合作用的探究历程
一、教材分析
新课标对光合作用的认识过程从原来的“了解”水平提高到了“说明”水平，教材中本部分内容从回顾科学家对光合作用的探究历程开始，让学生感知他们探索的科学精神和实事求是的科学态度，学习科学探究的一般方法和实验设计的原则，并且得出光合作用的反应式。教材中详细描述了各探究实验的关键环节，对学生的探究思维具有很好的启发性。
二、教学目标
1．知识目标：
1.知道光合作用被发现的基本过程
2.简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。
2．能力目标：
1.重新走进科学家发现光合作用的有关实验，学会运用科学探究的手段发现问题、解决问题，发展科学探究能力；
2.在实验探究中掌握科学探究的一般原则，重点是对照实验原则和单因子变量原则
3.过读书和师生的讨论活动，培养学生自学和主动探索新知识的技能、技巧。
3．情感、态度和价值观目标：
1．体验科学探究历程，体会科学概念是在不断观察、实验、探索和争论中形成；
2.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学科中的有关知识，还要具有质疑、创新及勇于实践的科学精神和科学态度；
3.学会参与、合作和交流探究的内容和结果；
4.认识到技术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观。
三、教学重点难点
重点：光合作用的发现及研究历史过程中的各实验设计、优缺点和结论。 难点：光合作用的发现过程中各实验如何巧妙地连接起来，如何过渡，如何引导学生进行思考探究从而得出正确结论。
四、学情分析
学生在初中生物课中学习过有关光合作用的知识，而且生活实践中也对光合作用有所了解。但是，对于光合作用的发现历史却很陌生，关键对于我们这节课要达到的目标“科学探究的一般方法”知之甚少。高中学生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。在教学过程中，教师要尽量创设学生活动的机会，让学生成为学习活动的主体，教师只是为学生的学习提供必要的指导和知识铺垫。
