第五章第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化二光合作用的原理眉山中學(xué)生物組孫超教學(xué)分析教學(xué)分析教學(xué)目標(biāo)1.通過資料分析，構(gòu)建光合作用反應(yīng)式。（科學(xué)思維）2.通過對(duì)系列光合作用探究實(shí)驗(yàn)的思考與討論，構(gòu)建光合作用中水和二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)檠鯕夂吞堑淖兓^程，提升實(shí)驗(yàn)探究、模型建構(gòu)能力，認(rèn)同結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的生命觀念，認(rèn)識(shí)到細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)是有序進(jìn)行的，領(lǐng)悟科學(xué)研究的思想和精神。（科學(xué)探究、生命觀念、科學(xué)思維）3.通過圖示內(nèi)容，歸納概括光合作用中物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化，理解光合作用與發(fā)展科學(xué)技術(shù)的意義，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任意識(shí)。（科學(xué)思維、社會(huì)責(zé)任）教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn):1.光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系。2.影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。難點(diǎn):1.光合作用過程中物質(zhì)和能量的變化及相互關(guān)系。2.探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。教學(xué)方法采用直觀教學(xué)法、講述法、啟示法和討論法等教學(xué)方法,準(zhǔn)備PPT、實(shí)驗(yàn)材料等教學(xué)用具。課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)準(zhǔn)備多媒體,學(xué)案,PPT等。教學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)課堂導(dǎo)入以綠葉海蝸牛一生只吃一頓飯視頻導(dǎo)入引發(fā)學(xué)生思考，為什么綠葉海天?？梢怨夂献饔眠^渡到葉綠體結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)，展開本節(jié)內(nèi)容。課堂合作探究案回顧初中所學(xué)光合作用反應(yīng)式，提出問題：葉綠體是如何把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成氧氣和糖類的呢？合作探究一：O2的生成以史為證資料一：1937年，英國(guó)植物學(xué)家希爾發(fā)現(xiàn)，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有H2O，沒有CO2），在光照下發(fā)現(xiàn)葉綠體有氧氣的放出。像這樣，離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)稱作希爾反應(yīng)。閱讀資料，思考：1.根據(jù)資料嘗試補(bǔ)充完整希爾的實(shí)驗(yàn)表達(dá)式。2.希爾實(shí)驗(yàn)可以證明O2全部來自于H2O嗎？提出問題：光合作用中O2是否全部來自H2O？做出假設(shè)：實(shí)驗(yàn)思路：第一組：給小球藻提供H2O和C18O2，第二組：給小球藻提供，檢測(cè)兩組小球藻產(chǎn)生的O2是否含有18O。由資料二魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：資料三：1954年，美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)用離體的葉綠體做實(shí)驗(yàn)。在給葉綠體光照時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向反應(yīng)體系供給ADP、Pi時(shí)，體系中就會(huì)有ATP的產(chǎn)生。1957年，他發(fā)現(xiàn)這一過程總是與水的光解相伴隨。閱讀資料，思考：葉綠體在光照下的產(chǎn)物除了O2，還有哪些物質(zhì)？結(jié)合下圖，閱讀資料，小組討論下列問題：（1）水是如何產(chǎn)生氧氣的？該反應(yīng)的場(chǎng)所在哪里？光反應(yīng)過程中能量發(fā)生了怎樣的轉(zhuǎn)化？請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合板書，小組合作在學(xué)案上構(gòu)建光反應(yīng)過程的模型。合作探究二：糖類（CH2O）的合成基于實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果：①光照時(shí)間為幾分之一秒時(shí)，含14C的產(chǎn)物只有C3②光照時(shí)間為5秒時(shí)，含14C的產(chǎn)物只有C5、C6③光照時(shí)間為30秒時(shí)，含14C的產(chǎn)物有C3、C5、C6說明：此處C6指糖類（CH2O）請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析14C的轉(zhuǎn)移途徑。資料五：卡爾文和他的同事繼續(xù)研究CO2量的變化對(duì)C3、C5的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示：思考：（1）根據(jù)曲線描述隨CO2供應(yīng)量的變化，C3、C5含量的變化情況。分析C5與C3的合成有什么樣的關(guān)系？資料六：1954年，美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)用離體的葉綠體做實(shí)驗(yàn)。在給葉綠體光照時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向反應(yīng)體系供給ADP、Pi和氫受體時(shí)時(shí)，體系中就會(huì)有ATP和NADPH的產(chǎn)生。在黑暗條件下，只要供給了ATP和NADPH，葉綠體就能將CO2轉(zhuǎn)變成糖。閱讀資料，思考：（1）該實(shí)驗(yàn)說明了什么？（2）CO2轉(zhuǎn)化為糖類的場(chǎng)所在哪里？（3）暗反應(yīng)過程中能量發(fā)生了怎樣的轉(zhuǎn)化？請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合板書，小組合作在學(xué)案上構(gòu)建暗反應(yīng)過程的模型。合作探究三：討論光反應(yīng)和暗反應(yīng)在物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化方面的聯(lián)系物質(zhì)聯(lián)系：能量聯(lián)系：請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合板書，小組合作在學(xué)案上完善光合作用過程的模型。根據(jù)光合作用過程的模型，總結(jié)光合作用概念：指綠色植物通過，利用，將轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的，并且釋放出的過程。用《中國(guó)首發(fā)顛覆性成果：用CO2合成人工淀粉》的新聞理解光合作用與發(fā)展科學(xué)技術(shù)的意義，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任意識(shí)。課堂小結(jié)課堂小結(jié)以學(xué)生構(gòu)建的光合作用模型來引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)光合作用的過程。布置作業(yè)布置作業(yè)完成學(xué)案中的專項(xiàng)訓(xùn)練及教材106頁(yè)課后習(xí)題概念檢測(cè)部分。板書設(shè)計(jì)板書設(shè)計(jì)光合作用的原理：比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)物質(zhì)變化①水的光解:2H2O→4H++O2②ATP的合成:ADP+Pi+能量(光能)ATP①CO2的固定:CO2+C52C3②C3的還原:能量變化光能→ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能→(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能教學(xué)反思教學(xué)反思本節(jié)課是高中生物的核心與難點(diǎn)，其特點(diǎn)是內(nèi)容抽象、過程微觀、名稱概念繁多。如何讓學(xué)生真正理解而非機(jī)械記憶，是教學(xué)成敗的關(guān)鍵。成功之處：合作探究帶來的積極轉(zhuǎn)變1.主體地位凸顯，學(xué)生參與度顯著提升：與傳統(tǒng)課堂的被動(dòng)聽講相比，小組合作探究使得每一位學(xué)生都有了任務(wù)和發(fā)言的機(jī)會(huì)。無(wú)論是構(gòu)建模型還是操作模型，學(xué)生都必須動(dòng)起來、說起來、想起來，課堂氛圍空前活躍，打瞌睡、走神的現(xiàn)象大幅減少。2.化抽象為具體，深化概念理解：我設(shè)計(jì)的核心探究任務(wù)是“構(gòu)建光合作用過程模型”。各小組利用卡紙、不同顏色的磁貼、箭頭貼等材料，合作拼貼出光反應(yīng)和暗反應(yīng)的整個(gè)過程。在“動(dòng)手做”的過程中，學(xué)生必須主動(dòng)厘清“水分子在哪里分解？”“O2從哪里釋放？”“ATP和NADPH從哪里產(chǎn)生，又到哪里去？”等關(guān)鍵問題。這種具身學(xué)習(xí)極大地促進(jìn)了他們對(duì)微觀、抽象過程的物質(zhì)與能量變化的理解，遠(yuǎn)比聽講和看動(dòng)畫來得深刻。3.培養(yǎng)核心素養(yǎng)，超越知識(shí)本身：科學(xué)探究能力：學(xué)生經(jīng)歷了提出問題、構(gòu)建模型、表達(dá)交流的科學(xué)探究過程。合作與交流能力：小組內(nèi)需要分配任務(wù)、爭(zhēng)論、達(dá)成共識(shí)、協(xié)作完成。我觀察到優(yōu)秀生會(huì)主動(dòng)給組員講解，實(shí)現(xiàn)了“兵教兵”的良性互動(dòng)。批判性思維：在展示環(huán)節(jié)，小組間會(huì)相互提問、挑錯(cuò)。二、不足之處：實(shí)施過程中暴露的問題與挑戰(zhàn)1.時(shí)間管理與課堂節(jié)奏的失控：這是本次教學(xué)最大的挑戰(zhàn)。光合作用過程本身十分復(fù)雜，小組合作建模、討論、修正所需的時(shí)間遠(yuǎn)超預(yù)期，嚴(yán)重?cái)D壓了后續(xù)的總結(jié)提升和練習(xí)鞏固時(shí)間，課堂節(jié)奏顯得前松后緊。2.教師角色轉(zhuǎn)換不到位：在探究過程中，我的角色應(yīng)是引導(dǎo)者。但當(dāng)看到學(xué)生陷入困境或走向錯(cuò)誤時(shí)，我有時(shí)會(huì)急于介入和糾正，無(wú)形中剝奪了學(xué)生試錯(cuò)和自我發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)。如何做到“適時(shí)、適度”地引導(dǎo)，是對(duì)教師功力的巨大考驗(yàn)。3.評(píng)價(jià)機(jī)制不夠完善：我對(duì)小組的評(píng)價(jià)更多地基于最終模型的美觀度和正確性，而對(duì)小組的合作過程、每位成員的參與度、以及在遭遇困難時(shí)如何解決等過程性評(píng)價(jià)關(guān)注不夠。這可能會(huì)削弱部分學(xué)生的