人教高二生物教案1
一、教材分析
“光合作用的探究过程”是新人教版高中《生物》必修一第五章第四节的内容。教材呈现的是科学史教育，是对众多科学家关于光合作用探究过程的简介。但同时，教材介绍的经典实验还蕴含着科学探究的一般方法，是培养学生创新精神和实践能力的好素材。因此，对本节教材的再加工和深度开发，可以为高三实验设计的教学奠定基础，体现了新课程标准精神，突出了生物学科重视科学探究能力培养的学科特点。
初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识，安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。本节在此基础上，更加深入地从产物到场所等方面讲述了光合作用发现过程的几个实验，目的是使学生不仅获得有关的基础知识，懂得探索生物科学的基本方法。培养学生实事求是的科学态度，不断探求新知识的精神和合作精神。
光合作用的探究历程主要针对分析人类对光合作用的探究历程，阐明光合作用的过程和实质，总体教学思路就是保质保量的完成以上教学任务。在教学过程中，结合一些典型例题贯穿于本堂课中，以题促教，以教促学。
2、教学目标
根据以上分析，结合大纲要求，考虑到学生的认知水平和思维特点制定本节课的教学目标如下：
(1)知识与技能：通过研究经典实验，从而认识人类探索光合作用的历程;了解经典实验的方法及结论;能说出光合作用的原料、产物、场所、条件等。
(2)过程与方法：体验前人设计实验的技能和思维方式;经历科学探究的一般过程;初步学会合作交流、建立模型、控制实验条件、设置对照等方法。
(3)情感态度与价值观：感受科学家实事求是的科学态度和坚忍不拔的意志品质。激
发学生的科学兴趣，培养学生敢于大胆质疑，不断探索的科学精神。
3、教学重点难点
重点：探究光合作用原料、产物、场所、条件的方法;了解科学探究的一般过程。
难点：光合作用发现过程中经典实验的原理和方法;运用原理设计简单实验。
二、学情分析：
作为步入高中学堂快一个学期的高中学生，对生物已经具备了一定的基础知识，在授课时关注以下几点：
(1)他们在初中的生物学学习中已具备了一定的关于光合作用的基础知识，也做过
“绿叶在光下制造淀粉”这个实验。
(2)他们具备物质转变和能量变化等相关的化学知识。
(3)在前面的《降低化学反应活化能的酶》一节的学习中已经学习过简单的对照实验和相关的实验设计原则，使本节课最后的实验设计得以顺利进行。
(4)他们具有一定的分析问题的能力，实施问题探究教学是可行的。学生在学完“细胞”以及理解“新陈代谢与酶”、“新陈代谢与ATP”知识后，转入难度较大的“光合作用”学习，从生物界看，光合作用是最基本的物质代谢和能量代谢，是学生学习生态系统等内容的基础。
三、说教法
本堂课采取的导学案教学形式，提倡学生预习在先，教师教授在后，教师要少讲精讲。因此，体现设计好导学案下发至每位学生手中，针对本节内容提炼出学生能够通过自主学习得出的能够消化的基础知识，结合重难点内容为主导思想的练习题的渗透，加深学生对于重难点知识的掌控。
授课过程中，教师引导学生完成的氛围是最理想的，在教室的正确引导下能够轻松的完成本堂课教学内容，通过练习检验出学生掌握程度，遗漏或不能及时吸收的知识点及时补充，与下节课光和作用的过程链接是非常必要的，知识的联系时必要的。
课堂教学应该尽可能让学生多动脑想、动手做、动眼看、动嘴说，让学生亲自去体验知识的形成过程，培养学生自主探究、主动参与课堂问题解决的习惯。所以本节课采用了“过程式教学”模式，在教学过程中充分体现教师的主导作用和学生的主体地位，通过设疑质疑，引导学生观察、分析并得出结论，使学生在积极参与的基础上强化科学思维，提高科学探究能力。
在教学中要始终灌输生物实验的设计思路，引导他们进行实验时，要遵循对照原则、单一变量原则，平行重复原则(如英格豪斯的实验)。
四、说学法
良好的学习方法是学习成功的必要条件，在课堂教学中我注重对学生学习方法进行指导，使其学会学习。结合本节课内容的特点，指导学生主要采用以下学习方法：
1、自学法
在教师的指导和帮助下，学生进行有目的、有侧重地阅读教材，自主获取知识，变被动学习为主动学习。
2、归纳法
引导学生对相关素材进行观察、对比、归纳，使所学知识系统化、完善化。
3、讨论法
创设课堂论坛，使学生具有展示自我的空间,充分发挥学生的想象力、创造力;同时,在讨论中也培养了学生的发散性思维能力。
人教高二生物教案2
《细胞核——系统的控制中心》说课稿
尊敬的老师：
您好!我说课的题目是人教版生物教材必修1第三章第三节《细胞核——系统的控制中心》的内容。接下来我就从以下几个方面来说说这节课
一、教材分析
本节教材是普通高中新课程标准实验教科书生物必修1模块——《分子与细胞》中第三章细胞的基本结构中的第三节。本节内容是在前面两节：第一节《细胞膜——系统的边界》和第二节《细胞器——系统内分工合作》的基础上编排的，体现了细胞结构由表及里的顺序特点，符合学生的认知规律，也为后续的学习作了铺垫，如细胞核的结构和功能是生物遗传的基础，染色质和染色体的关系是学习细胞有丝分裂时染色体变化的基础，也使学生对“结构和功能相统一”的观念有进一步认识。
另外，其中的几个经典实验也让学生体验了生物学研究的一般方法和过程。同时也为继续学习必修2《遗传与进化》及必修3《稳态与环境》打下很好的基础。
二、学情分析
经过初中阶段的学习,学生对细胞的整体结构如细胞膜,细胞质,细胞核有了初步认识,这部分内容可以看成是初中教材的补充和深入.通过前面几节内容的学习,学生对细胞各部分结构以及他们的功能有了进一步认识,在脑子中能呈现出细胞亚显微结构的三维图,加深"结构和功能相统一"的观念。
三、教学目标
(1)、知识与技能
①.阐明细胞核的功能和结构，寻求探究细胞核功能的方法，让学生形成一个探究实验的初步理念，分析结构和功能相适应的关系，形成细胞是一个统一整体，相互依赖、相互依存的思想;
②.尝试制作真核细胞的三维结构模型。了解生物学的模型的构建及方法。
(2)、过程与方法
①.通过课堂教学，让学生领悟细胞核的功能、结构以及功能与结构之间相适应的关系;
②.培养学生探究实验的基本思想、能通过实验题目分析实验的基本设想，实验目的，实验的自变量、因变量，实验的整体思路，知道实验应注意的内容及方法，最终分析实验结果的能力。
(3)、情感态度与价值观
①.通过资料分析，使学生体验科学工作的方法和过程，了解探究实验是生物学科解决问题的基本方法，增强学生最求知识的科学严谨、锲而不舍的作风，培养学生探索新知识和创新的意识;
②.在合作与交流中分享解决问题后的愉悦。培养学生的团结互助，自立自信的健康心理。
四、教学重点、难点：
(1) 教学重点：①细胞核的结构和功能;②制作细胞核的三维结构模型。
(2) 教学难点：①领悟细胞核是遗传信息库;②理解细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
五、教学方法与手段
(1) 说教法：
本节课以指导学生进行探究性学习与合作学习相结合的方式展开教学的。这是根据教师在教学中设计的教学目标和教材内容特点来合理选择的。探究性学习是发现科学事实、揭示科学规律的过程和方法，合作学习是学生通过合作，构建和内化知识的学习过程。
本节教材的内容很适合开展探究性学习，其原因是：细胞的结构虽然在初中学过，学生也依稀记得细胞核跟遗传有关。但是，有关细胞核的结构和功能的知识学生还知之甚少，细胞核为什么能够成为细胞的控制中心?跟细胞核的结构有关系吗?…… 细胞核内还有许多奥秘有待学生通过探究来解决!运用这样的教学方法，就把课堂交给了学生，大部分的时间由学生来支配，突出了教师在学生的学习过程中的指导者、参与者、合作者的角色作用。
在教学过程中应先复习前面所学习的细胞膜和细胞器的相关内容，同时使用多媒体、讨论、提问等手段加强教学，是抽象的知识形象化、具体化，便于学生的接受新知识。把握住“细胞是一个生命系统”，从细胞生命活动的角度来加强细胞内部主要结构之间结构和功能的联系。
(2) 说学法：
课前布置尝试制作真核细胞的三维结构模型(以小组为单位)，“尝试制作真核细胞的三维结构模型”是课程标准具体内容标准的要求，是教学中必须完成的。以小组合作形式课前完成是出于注意培养学生合作精神，课下完成也会给学生更多的时间，另外，利用安全的废旧物品制作细胞模型更有利于发挥学生的创造性。以通过展示学生尝试制作的真核细胞模型，以及交流“问题探讨”中的讨论题，引发学生对细胞核功能的探究兴趣进入本节的学习。之后指导学生进行“资料分析”，分组讨论、探究细胞核的功能，并派代表发言，总结细胞核的功能。在细胞核的结构与功能相适应部分的教学中，以给出“思考和讨论”题，学生进行思考和自由讨论、自主探究，教师则适时引导、补充、精言归纳，在探讨细胞核的结构与功能相适应的过程中认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。以这样的方式进行教学，把课堂交给了学生，大部分的时间由学生来支配，充分体现学生在学习中的主体作用和突出了教师在学生的学习过程中的指导者、参与者、合作者的角色作用
六、教学过程：
首先引导学生回顾细胞的结构，细胞膜、细胞质内各个细胞器的分工合作、共同分析产生分泌蛋白的具体过程;提出问题：为什么这些细胞器可以这样有条不紊的密切合作?他们之间是如何协调形成统一整体?从而引入本节内容。
问题探究：细胞核在细胞中到底起什么作用?科学家又是如何来探究细胞核的功能的呢?
首先通过学生小组讨论及师生共同分析“资料分析”中的第一个实验《美西螈核移植实验》，提问美西螈的皮肤的颜色是由细胞核还是细胞质控制的?然后分析以上的例子，让学生自己分析说明生物体性状的遗传主要是由细胞核控制。在此基础上，向学生举出克隆羊多莉绵羊的实例，来加强对这一结论的理解。提醒学生学习科学家的严谨态度和不屈不饶的精神，寻求能体现细胞核的功能其他证据，引出第二个实验《蝾螈受精卵横缢实验》，引领学生共同分析细胞的分裂和分化与细胞核的关系，即细胞核控制着细胞分裂和分化，然后让学生提问，总结细胞核的功能，老师继续引导说明科学的严谨性，领读第三个实验《变形虫实验》，让学生自己发现细胞核有更多的能力，是生命活动的控制中心。为进一步验证结论，再引出第四个证据《伞藻嫁接和核移植》实验，最后学生分析四个实验共同总结出细胞核的功能----细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
紧接着再设问：那么细胞核为什么能成为细胞代谢和遗传的控制中心?要弄清这个问题，我们必须从细胞核的结构中寻找答案，结构决定功能。从而引出细胞的结构。分析细胞核功能产生的原因?是哪一部分的结构在其作用。在分析这部分结构时，同时多引导学生思考以下几个问题：
(1) 细胞核能控制细胞的遗传，说明其应该有什么物质?
(2) 含有DNA的结构如线粒体、叶绿体，它们的外面都有什么相同的结构?
(3) 细胞核能控制细胞，肯定能与外界联系，如何能办到?
(4) 学习RNA的分布时，RNA主要分布在细胞质，少量还分布在哪里呢?
对于这部分比较抽象的概念，如DNA、染色体、染色质等概念，提出问题：染色质是否等同于DNA呢?染色质与染色体异同点及关系?引导学生进行讨论交流，总结归纳其中的关系。这部分可以使用一些图片和动画来加强直观教学。
最后，进行本节的小结和本章的总结，强调细胞是一个统一整体，在细胞核的统一调控下，细胞的各部分结构协调配合，共同完成代谢、遗传等各项生命活动。为了加强理解，安排学生在课后以小组为单位制作真核细胞的三维结构模型，并安排时间交流、互评作品，从而更进一步地理解这部分的内容。
七、板书设计：
第三节 细胞核-系统的控制中心
一、细胞核的功能
细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
二、细胞核的结构
结构
核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开 mRNA→外
核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 蛋白质→内
染色质(体)：不同时期的不同表现形式，被碱性染料染成深色
核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
功能
是遗传信息库;细胞代谢和遗传的控制中心
八、课堂小结：简单总结学习内容，评价学生的学习情况。
九、作业设计：《红对勾》上本节相应的练习题。
十、课后反思：
教学中采用了课前复习提问，新授课时板书与多媒体并用及师生互动等教学手段，培养了学生自主学习、探究性学习的能力。
教学实践中让学生掌握了本节课的教学重难点，加之及时巩固的配套习题，学生对这部分内容掌握的较好。
成功之处：
(1) 实现了课前所制定的教学目标;(2) 突出了重点，较好地解决了难点;
(3) 教法运用合理恰当，学习知识与运用知识相结合，
(4) 课堂气氛活跃，教学效果良好;
不足之处：
(1) 时间安排稍显紧张，最后的随堂练习稍显匆忙;
(2) 教学过程中，学生的主体地位还不够凸显，教学讲授的内容稍显多了些。
人教高二生物教案3
教学目的
知识目标
1、理解感觉器官的概念和意义，以及耳的结构和功能。
2、了解近视和远视，眼睛的卫生保健知识，以及耳的结构和功能，听觉的形成，耳的卫生保健。
能力目标：培养预防近视沙眼中耳炎的能力。
情感目标：培养良好的卫生习惯。
重点难点
重点：眼的结构与视觉的形成，耳的结构与听觉的形成。
难点：视觉的形成与视觉异常，听觉的形成、耳的结构
教具准备
眼、耳结构的挂图与视觉、听觉形成的示意图及凸透镜成像实验演示装置等。
课时安排
本节内容分配为2课时。
教学过程
(感觉器官→眼的结构→凸透镜成像实验演示→视觉的形成→近视与远视)
引入新课：从“任何反射的产生都开始于某感受器对刺激的感受”出发，引出本节课题：感觉器官与人的视觉和听觉。
主体内容：首先明确，特殊的感受器与其附属结构所组成的器官称为感觉器官，然后指出眼和耳是关系视觉与听觉形成的感觉器官。再进一步指出，视觉对我们认识周围事物是最为重要的功能，我们首先学习眼与视觉的知识。
提出：眼的结构是功能的基础，它的结构是怎样的?让学生们一面观察见图，一面互相观察眼的外部结构，认识角膜、虹膜、瞳孔、巩膜等可见部分的结构部位。接着出示见图，并可配合模型由前向后，由外到内地简要介绍眼球的解剖结构。以板书形式逐一归纳之，最后简单介绍眼球附属结构及功能。
接着指出，视觉形成的第一步是光线首先射入眼球，这一过程类似这样一个实验现象——演示透镜成像实验，学生们仔细观察实验过程。教师一方面简单明确地介绍实验装置，一方面提示学生注意纸屏、凸镜、蜡烛之间的距离与成像状况的关系及透镜凸度与成像状况的关系。简明记录实验结果。
要求学生观察见图，并联系刚才的实验现象。教师请学生回答：物像是怎样在视网膜上形成的?然后一步步引出视觉产生的全过程，同时以板书形式归纳。
再提出：当物体远近、大小变化时，如何使视网膜上的成像清晰?教师引导学生联系眼球结构，认识到晶状体曲度调节的意义，同时引出近视与远视的现象及纠正的方法。
小结：简要总结本节课知识要点。
人教高二生物教案4
第一节一、细胞膜的结构和功能(B)
板 书
教学过程
(二)细胞膜的主要生理功能
1.物质出入细胞膜的几种方式:
(1)自由扩散:
特点:从高浓度一侧运输到低浓度一侧;不消耗能量。例如:O2、CO2、甘油、乙醇、苯等。
(2)主动运输:
①特点:从低浓度一侧运输到高浓度一侧;需要载体;需要消耗能量。
②意义:(略)
2.细胞膜的生理特点:选择透过性
(第二课时)
引言:上节课我们学习了细胞膜的结构,细胞膜的结构是与它的功能密切相关的,那么,细胞膜有哪些重要功能呢?
讲述:科学家经研究发现,细胞膜有多种生理功能。比如说,物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫,等等。其中,与周围环境进行物质交换是细胞膜的重要生理功能。
活细胞不停地进行新陈代谢活动,就必须不断地与周围环境进行物质交换,而物质交换必须通过细胞的“门户”——细胞膜来完成。离子和小分子物质是通过自由扩散和主动运输等方式进入细胞的,而大分子和颗粒性物质主要是通过内吞作用进入细胞的。首先,我们学习一种比较简单的运输方式。
(教师展示事先制作好的自由扩散活动图板,对照活动图板作简要说明:图中黄色表示细胞膜,红色球状物表示某物质。红色球状物多的部分为膜外,少的部分为膜内。接着教师演示红色球状物不断由膜外通过膜进入到膜内的情况。)
提问:如果红色球状物的多少代表某种物质浓度大小的话,那么,这物质进入细胞是由浓度高的一侧向浓度低的一侧运输,还是由浓度低的一侧向浓度高的一侧运输?
(回答:略。)
讲述:对了,是从浓度高的一侧向浓度低的一侧运输,而且在运输过程中,不需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。上边这种运输方式叫做自由扩散。自由扩散相对于主动运输来说,又叫做被动运输。符合这种方式运输的物质仅限于小分子物质。
另外,还有一些物质在进入细胞时,不同于自由扩散方式,例如:轮藻细胞中的K+浓度比它所生存的环境中K+ 多63倍,海带细胞中的I- 比海水高出40倍,人的红细胞中的K+比血浆高30偌,而红细胞中的Na+ 浓度却是血浆中Na+ 的浓度的1/6。由此可见,以上细胞具有不断积累K+、I-的能力和运出Na+的能力,以致不使膜内外的Na+、K+、I-达到平衡。上述这些物质是怎样进行运输的呢?(教师展示事先制作好的主动运输活动图板,在做简要说明后演示物质由膜外进入到膜内的过程,同时启发学生进行观察和思考。)
提问:上述这种运输方式具有哪些特点?
(回答:略。)
讲述:当物质通过细胞膜由低浓度一侧向高浓度一侧移动时,就像物体沿斜坡上移一样,必须由外部提供能量,在对上述Na+、K+、I-等物质的运输中,所需要的能量是由细胞来供给的。通过上面的学习,我们可以总结出主动运输主要有以下两个特点:①是从浓度低的一侧运输到浓度高的一侧;②需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。
提问:物质的主动运输方式在生物学上有什么意义呢?
(请同学们阅读课文并讨论,最后请一位同学回答,略。)
讲述:由物质通过细胞膜的两种运输方式可以看出,细胞膜可以让O2、CO2、水分子等小分子自由通过,细胞要选择吸收的离子或小分子也可以通过,而另一些离子,小分子和大分子则不能通过。这一现象说明细胞膜在生理功能上有什么特点呢?
回答:具有选择性
讲述:对,细胞膜是一种选择透过性膜。关于细胞的内吞作用和外排作用,请同学们阅读课本中小字部分。
小结:今天我们学习了细胞膜的生理功能,了解到细胞结构与它的生理作用是相统一的,尤其是物质出入细胞膜时具有选择透过性的特点,对于细胞完成正常生命活动具有十分重要的意义。下面,请同学们根据今天所学的内容,填写下表。
出入细胞物质举例
物质出入细胞的方式
细胞膜内外物质浓度高、低
是否需载体蛋白质
是否消耗细胞内的能量
甘油
进入红细胞的K+
人教高二生物教案5
教学目标
一、知识方面
1、使学生了解光合作用的发现过程。
2、使学生了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱;初步学习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。
3、掌握光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程、光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义。
4、应用所学的光合作用的知识,了解植物栽培与合理利用光能的关系。
二、能力方面
1、通过叶绿体色素的提取与分离实验,初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。
2、通过探讨光合作用的氧来源,初步训练学生的实验设计能力。
3、通过分析、讨论光合作用的光反应和暗反应具体过程,培养学生良好的思维品质。
三、情感、态度、价值观方面
1、通过学生对绿色植物的光合作用意义的理解,增强学生保护生态环境的意识。
2、通过学生讨论“如何利用光合作用的原理提高作物产量”这一问题,加强对科学、技术、社会(STS)的关注。
教学建议
教材分析
因为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,具有十分重要的意义,所以本节是本章的重点内容之一。教材这一节主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体和其中的色素(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。义务教育初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识,安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。本节在此基础上,更加深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用发现过程中的几个着名的实验;讲述叶绿体和其中的色素、让学生学会提取和分离叶绿体色素。
一、教材首先向学生展示了人类研究光合作用这种地球上最重要的生理过程的艰苦历程,同时介绍了在研究光合作用过程中的几个着名实验,如:1771年,英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验;1864年,德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验;1880年,德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放氧的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。介绍这些实验的目的是使学生懂得实验是探究生物科学的基本方法,从而培养学生实事求是的科学态度、不断探求新知识的创新精神。
二、叶绿体中的色素是本节的重点,实验是本节的难点。
学生必须在搞清楚叶绿体中色素的种类及其吸收光谱,基粒片层结构的垛叠形式、色素在片层上的分布、基粒和基质的关系基础上,才有可能深刻理解光合作用的光反应和暗反应及其相互关系。
教材在介绍叶绿体中的色素时,设计了一个学生实验,即《叶绿体中色素的提取和分离》,使学生易于对叶绿体色素有一个感性认识。本实验可以在讲授完叶绿体色素后作为验证实验处理,也可用于叶绿体色素的探究实验;另外教材中叶绿体中各色素的吸收光谱也可作为课上学生讨论叶绿体色素生理作用的探究课题处理。
三、教材中光合作用的过程是本节的重点内容,也是本节的难点。
1、其中光合作用的总反应式,即 概括出了光合作用的场所、条件、原料、产物及氧气的来源,但是,该反应式不足以表示光合作用的具体过程。因此,教材以图解的形式简明扼要地介绍了光合作用的两个重要过程,即光反应和暗反应。
2、光反应阶段
教材中光反应阶段可概括为光反应场所和光反应过程两个方面。
(1)光反应场所:叶绿体基粒片层结构的薄膜(类囊体)上进行。
(2)光反应过程:光反应的本质是由可见光引起的光化学反应,可分为两方面内容:
①水的光解反应:通过光合色素对光能的吸收、传递,在其中部分光能作用下把水分解为氢和氧,氧原子结合形成氧气释放出去,氢与NADP结合形成NADPH,用[H]表示,叫做还原性氢,作为还原剂参与暗反应。
②ATP的合成反应:另一部分光能由光合色素吸收、传递的光能转移给ADP,结合一个磷酸形成ATP,也就将光能转变成活跃的化学能储存在高能磷酸键上。
3、暗反应阶段
教材中暗反应阶段也可概括为暗反应场所和暗合应过程两个方面。
(1)暗反应场所:叶绿体基质中进行。
(2)暗反应过程:暗反应实际上是一个由多种酶的催化才能完成的酶促反应,光对暗反应没有影响。主要包括三个步骤:
①二氧化碳的固定:一个二氧化碳分子与一个五碳化合物分子结合形成两个三碳化合物分子,这个反应的作用在于使反应活性不高的二氧化碳分子活化。
②三碳化合物的还原:在有关酶的催化下,一些三碳化合物接受光反应产生的ATP分解时释放的能量并被光反应产生的[H]还原,经一系列复杂的变化,形成糖类,一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接产生的。
③五碳化合物的再生:另一些三碳化合物则经复杂的变化,又重新生成五碳化合物,从而使暗反应阶段的化学反应不断地进行下去。
4、教材中光合作用的意义可从以下几个方面归纳:光合作用是生物界有机物的来源; 光合作用是生物生命活动所需要能量的来源;光合作用可调节大气中氧气和二氧化碳的含量;光合作用在生物的进化具有重要作用,即:使无氧呼吸进化为有氧呼吸成为可能,同时为水生生物进化到陆生生物创造了条件。
教材在最后总结道:“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”,充分概括光合作用在生态系统中的地位。
5、植物栽培与光能的合理利用是教材的选学内容,其目的是使学生意识到科学、技术、社会(STS)的理念,这部分内容易于调动起学生的讨论热情。
教法建议
1、引言
因为与光合作用相关的问题涉及面非常广泛,尤其是一些广为人们关注的话题,所以本节可引入的话题很多,如可从全世界面临的一些生态危机,如粮食、化石能源、环境污染等,或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施;或从一些自然灾害,蝗灾、沙尘暴等入手;或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用的。这样的引入方式,可有意识地培养学生的社会责任感,也可较好地体现科学、技术、社会的教育的精神。
2、光合作用的发现
这部分的教学要特别重视,这不仅仅是进行科学史的教育,学生可从科学家二百多年的研究历程体会到科学发现的艰难;同时还能感受到科学研究方法的重要;实验设计的巧妙,如1880年德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放氧的实验;以及新技术、新理论的发现和综合应用在科学发现中的重要作用,再一次体验科学、技术、社会的理念。例如,没有核科学的进展,就不会有放射性同位素示技术,也就不会有美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。
3、引导学生讨论叶绿体中的光合色素及其生理功能时,《实验八 叶绿体中色素的提取和分离》可以在讲授完光合色素后作为验证实验处理,也可用于光合色素的探究实验,这样做不但可使学生学会有关方法,激发学生学习生物学的兴趣,还可加深对这部分知识的认识,同时训练其实验探究能力;在引导学生讨论叶绿体中各色素的吸收光谱时,教材上的光合色素吸收光谱曲线可作为课本探究的素材,以训练学生分析曲线的能力。
4、光合作用过程的的教学是本节的核心内容。教学时可从光合作用的总反应式入手,或从与初中阶段的光合作用总反应式的比较入手,可采用老师讲授,或学生讨论,或学生根据总反应式提出光合作用氧来源假设,即水中的氧是来源于水还是二氧化碳,还是共同来源于二者,条件好的班还可让学生想办法证明这些假设,以训练学生的实验设计能力。通过总反应式的分析,应使学生明确光合作用氧来源这一关键问题。
在学生理解了光合作用总反应式的基础上,使学生明确另一个重要观点,即光合作用是非常复杂的多步反应,总反应式不能表示光合作用具体的进行历程,这样很自然地就引入了光合作用的光反应和暗反应的过程的学习。
光合作用光反应与暗反应教学时,因为都是较为枯燥的化学反应过程,且又无法在实验中让学生看到这些变化,可采取图解、表解或多媒体动画的方式展示给学生,这样学生一是乐于接受,二是学生能“亲眼看到”物质的微观化学变化,也降低了理解这部分知识内容的难度。还应引导学生讨论光合作用的光反应与暗反应之间的区别和联系,尤其是二者的联系应多加注意。
时间允许的话,还可引导学生讨论影响光合作用的因素,进而讨论“如何提高光合效率的途径”,“采取哪些措施提高农业产量?”等问题,使学生体会到学习生物学理论的实际价值,强化学生学以致用、理论联系的理念。
5、进行光合作用的意义的教学时,可以在课前自己收集或让学生收集诸如当今世界面临的粮食、化石能源、环境污染、生物多样性受到破坏等资料,课上选择几个典型的事例,围绕光合作用的生态意义这个中心,引发学生的思考和讨论,使学生切实体会到“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”。
6、植物栽培与光能的合理利用的教学,可以综合性讨论题的形式,比如:学生能利用光合作用原理,提出在农业生产中提高作物产量的具体措施吗?这样的问题容量使学生有更大的想象和思维的空间,也易于在高中学生中展开讨论。
教学设计方案
【课题】 第三节 光合作用
【教学重点】光合作用的发现过程;叶绿体中色素的种类;颜色及其吸收的光谱;光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义;植物栽培与合理利用光能的关系。
【教学难点】光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义
【课时安排】2课时
【教学手段】板图、挂图、多媒体课件、实验
【教学过程】
第一课时
1、引言
本节可引入的话题很多,如:
①可从全世界面临的一些生态危机,如粮食、化石能源、环境污染等入手;
②或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施入手;
③或从一些自然灾害,蝗灾、沙尘暴等入手;
④或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用;
⑤还可通过教材提供的光合作用的发现所列举的几个着名实验为切入点进入光合作用的学习,其中较易作为切入点的实验有:德国科学家萨克斯成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验(学生在初中就做过);德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用场所,且氧由叶绿体释放出来的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。
教师应特别重视光合作用发现这部分内容的教学,因为通过分析科学家对光合作用的研究历程,学生可以不仅了解到放射性元素示踪技术在生物学研究中的重要作用,从中也可以深切体会到技术的发现和应用,特别是物理、化学技术的使用对生物学起到的推动作用,因此有人说“技术是人类延长了的手臂”。
2、叶绿体及其光合色素
用板图或挂图显示出叶绿体结构模式图,提问复习叶绿体的亚显微结构,教师应适时指出,光合作用所以能在叶绿体中进行一是由于其中含有催化光合作用的酶系,这些酶分布在叶绿体的基质中和片层的薄膜上;二是在基粒片层的薄膜上,有吸收转化光能的色素,这样就引出了叶绿体上的光合色素这一教学内容。
(1)学生做《实验八 叶绿体中色素的提取和分离》
可作为探究实验,也可作为验证实验,但实验过程都应让学生自己看书总结,之后引导学生讨论下面的问题:
①“想要做好《叶绿体中色素的提取和分离》实验,学生应注意哪些问题?
这个实验是高中生物学实验难度较大的一个,涉及的药品多,实验原理复杂,实验操作也较烦琐,而且实验现象也不是很明显。如何才能顺利地完成这个实验呢?下面就这个实验要注意的问题做一些说明。
提取光合色素过程中,关键是速度。提取光合色素过程中,因为光合色素都是脂溶性的,因此用丙酮这种有机溶剂作为提取液,因为丙酮易挥发且有一定毒性,因此提取过程要速度要快,同时提取液要用胶塞塞好,以防止其挥发;利用二氧化硅硬度极大的特点,其粉末可增加研磨时磨擦力,加快研磨的速度;又因为叶绿素容易破坏,因此需要保护,而碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏;把绿叶剪碎的目的也是为了加快研磨速度。
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