《光合作用》教学设计

教学环节

教学过程

设计

意图

教师活动

学生活动

创设情景

播放绿色植物硕果累累的图片；人和其他动物吃的各种食物的照片。

结合初中所学知识谈谈你对绿色植物进行光合作用的了解？

讨论，踊跃发言。

激情引趣，引起学生对光合作用的重视。

提出问题

引入课题

在听取学生发言并给以肯定后，提出：那么光合作用是怎么发现的呢？

激发学生的探究欲望和学习兴趣。

实验一：1648年，赫尔蒙特(Helmont)柳树实验

【课件显示】 “公元前3世纪，亚里士多德提出，植物生长在土壤中，土壤是构建植物体的唯一原料。”→提出问题：你认为他的观点正确吗？你能设计一个什么实验装置来探究你的假设吗？

学生的讨论，提出大胆猜想——“不对”，并设计出实验装置。

通过情景导入使学生尝试提出问题，作出假设。

老师给以引导，在总结学生方案的基础上出示1648年，赫尔蒙特(Helmont)柳树实验装置（如图一）：

讨论得出结论：植物生长所需的大部分物质并非来自于土壤；而得出：水分是建造植物体的唯一原料！

培养学生的概括能力、语言表达能力

和理解能力。

进一步提问：这个结论又科学吗？

忽略空气对植物的影响。

提出矛盾，激发学生思考，再逐步释疑，效果更好。

实验二：1771年普里斯特利(J.Priestley)实验

出示动画（如图二中的动画截图）

观看动画演示

观察能力的培养

根据实验内容，提出问题

1、这两组实验的现象是什么？

单独密封的蜡烛很快熄灭、老鼠很快死去，与绿色植物一起的蜡烛暂时不会熄灭、老鼠会存活很长时间。

了解对照实验原则、单因子变量原则实验中的相关应用。

2、有无植物的两组实验装置，起什么作用？ 实验说明什么问题？

对照作用、绿色植物可以 更新空气。

3、该实验装置中玻璃罩有什么作用？

排除干扰因素（外界空气的影响）。

教师指出：当时他并不知道植物更新了空气的哪种成分，也没有发现光在这个实验中的关键作用。当然现在我们知道所更新的是氧气。

让学生认识到技术的发展在科学研究中的作用。

提出问题

但是，后来很多科学家在重复普里斯特利的实验时，总是有时成功，有时却会失败！这是什么原因呢？

学生大胆猜想。

设疑引发兴趣

实验三、英格豪斯 实验

重复普里斯特利的实验，但始终在光下进行

确定了植物的绿色部分，只有在光下才能起到 “净化”空气的作用。（吸收CO₂,放出O₂）

培养学生尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观 。

自然过渡

设疑：光合作用除了生成气体，更新空气外，还有其他物质生成吗？

回答问题。

实验四、1864年，德国萨克斯实验

（课件动画展示）模拟萨克斯实验

观察动画演示，看书52页。

锻炼学生观察能力。

提出有关该实验的几个问题：

◇黑夜中消耗有机物这一步是否可以省略？为什么？

◇本实验是否存在对照组？若有，请指出单一变量。

◇实验可以得出的结论是什么？

讨论答出：

◇让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉。

◇部分遮光、部分曝光，进行对照。

◇绿叶在光合作用中产生了淀粉

感受科学发现过程，提高学生探索求实的科学素养。进一步培养学生科学实验探究的原则和方法

强调：绿叶在光合作用中产生了淀粉，一定需要光照。并设疑：什么是光合作用的场所呢？

实验五、1880年恩格尔曼(Engelmann) 实验

动画演示，重现恩格尔曼的实验过程

观察思考

根据现象（结果）推出正确的结论，培养学生逻辑思维、推理、判断能力。

现象：

装片中好氧细菌分布在叶绿体所有受光部位的周围。

结论：

氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。

恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？

小组讨论发言：归纳出4个方面的巧妙之处。

小组内讨论交流培养了学生观察、分析综合能力。而且学会参与、合作和交流。

1、为什么选用水绵做为实验材料？

2、为什么选黑暗且没有氧气的环境？

3、为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下？

4、实验结论是什么？

学生充分小组讨论的基础上，每一小组发言归纳问题答案。

实验六、自己设计实验验证光合作用产生氧气

教师给实验材料，

如：金鱼藻、大烧杯、三角漏斗、带木塞的导管、 清水、强光、带火星的木条。

小组讨论，设计方案。

巩固已学知识，认识实验探究过程都必须依据一定的科学道理。体验合作学习过程。

给出参考实验方案。

对比讨论本小组的成功与失败之处，体验成功。

课外的练习

光合作用消耗CO₂的实验

培养实际应用的能力

情境设疑

光合作用释放的O₂到底是来自H₂O，还是CO₂呢，还是两者兼而有之？

讨论

实验七、1930年，（美）鲁宾和卡门实验

提示：

同位素标记进行光合作用的实验，是为了弄清楚在光合作用中产生的氧到底是来自水还是二氧化碳？还是两者兼而有之？同学们考虑一下，应标记哪一种元素？如何设计这个实验呢？

讨论后分析回答问题： 

用氧的同位素¹⁸O分别标记H₂O和CO₂,使它分别成为H₂¹⁸O和C¹⁸O₂。

培养学生运用所学的知识和技能解决实际问题的能力。

阅读P53实验，得出什么结论？

光合作用中释放的氧气全部来自于水

光合作用概念

光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。

通过学生主动参与建构概念的整个过程，加深对概念的理解。

由于光合作用中释放的氧气全部来自于水，所以为反应光合作用的实质，其反应式又可以表示为：

分析反应中各元素的来源去路

小结

师生共同归纳总结出生物学实验的一般原则：

1、科学性原则（排除干扰因素、正确选材等）

2、可重复性原则（操作规范等）

3、对照性原则（设置对照组）

4、单一变量原则

培养学生提炼和归纳能力。