一、说教材
《能量之源---光与光合作用》是人教版必修一第五章第四节的内容，本节是在初中生物光合作用的学习基础上，分别从生物科学史、物质和能量转变、结构和功能相适应这三个角度进一步学习光合作用，包括捕获光能的色素和结构、光合作用的发现历程，光合作用的原理和应用，环境因素对光合作用强度的影响，期望学生不仅能从光合作用的发现过程中深化对光合作用概念的理解，而且可以从光合作用经典实验中学习到科学家设计实验的智慧，培养实验设计能力，还能感受到科学研究方法的重要，实验设计的巧妙。本节与其他章节有密切的联系，具有承上启下的重要作用，尤其是在绿色植物新陈代谢、以及整个生态系统的物质循环和能量流动中具有重要意义，是必修一的重点内容之一。
1、教学目标
1）.知识目标：①简述叶绿体中色素的种类和作用，描述叶绿体的结构和功能。（Ⅰ）
②说明光合作用以及对它的认识过程。（Ⅱ）
③比较光反应与暗反应的区别和联系。（Ⅱ）
④尝试探究影响光合作用强度的环境因素。（Ⅲ）
⑤说出光合作用原理的应用。（Ⅰ）
⑥简述化能合成作用。（Ⅰ）
2）.技能目标：正确使用实验器材，完成“绿叶中色素的提取和分离”的实验操作。
3）.情感目标：体验前人探索光合作用的研究历程，并作出相关的评价；关注农业生产中的实际问题，讨论提高光合作用效率的意义。
2、教学重点、难点分析：
1.）教学重点：①叶绿体中色素的种类及其作用。
②光合作用的发现及研究历史。
③光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
④影响光合作用强度的环境因素。
了解叶绿体中色素的种类和作用，有助于理解光合作用过程中能量的捕获和转化。光反应和暗反应是光合作用相互联系、相互影响的两个过程，弄清其中物质和能量的转化，才能算是真正理解了光合作用的原理，才能分析和讨论哪些环境因素将对光合作用产生什么样的影响。分析前人的研究历程，评价他们的研究方法，得出对科学研究的一般规律性的认识，结合当代科学研究的成果，将所学的知识运用于对实际问题的探索和讨论，对于巩固所学的知识，培养理论联系实际的能力有重要的意义。
2）.教学难点：①光反应和暗反应的过程。
②探究影响光合作用强度的环境因素。
光反应和暗反应过程中物质和能量的变化，以及光照强度、温度、大气中CO2含量、植物体内H2O的含量、叶龄、矿质元素、呼吸作用、蒸腾作用等等因素综合在一起，都将对光合作用产生影响，要引导学生理解这其中的知识，并进行相关的讨论，是教学中的一大难点。
二、说学生
本节的授课对象是高一的学生，
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。
三、教法和学法
根据上述对教材和学生的分析，本节采用以下教法和学法：
1）实验法：以实验说明结论。生物学的教学就是实验的教学过程，实验的展示形式有学生分组实验、老师示范实验、动画和图片演示实验等，让实验现象说明问题，而不是直接让学生记住结论。
2）问题探究教学发：以问题引发兴趣。整个教学过程要设置好问题，层层展开，层层递进，让新知识与旧知识融为一个整体，让学生在步步上升中攀登到知识的顶峰。
3）比较学习法，同时采用多媒体辅助教学，解决光合作用抽象的过程。
四、课时安排：4课时（其中1课时为本节练习、讲评、复习）
第一课时：捕获光能的色素和结构。（在实验室上）
第二课时：光合作用的探究历程。
第三课时：光合作用的原理和应用、化能合成作用。
五、说教学过程
|
第一课时
1、 引入新课：（情景导入 ）
2、 “万物生长靠太阳”，对绝大多数生物来说活细胞所需能量的最终来源是光能，将光能转变为细胞能够利用的化学能的是光合作用，光合作用的过程是怎样的呢？绿色植物又是怎样把光能转化成化学能的？这是本节课要掌握的内容，
植物细胞进行光合作用，将光能转化为化学能，首先要能够捕获光能，因此，我们先来学习捕获光能的色素与结构。
|
说明：此导入方式先导入到节再到课时，用情景加问题的模式在最短的时间内把学生的注意力引向学习的主题-----光合作用，即明确了本节要掌握的目标，又清楚本节课的内容。
|
|
2捕获光能的色素。包括色素的提取、分离，色素的种类、含量、捕获的光谱、作用
|
教学策略：
采用实验法和问题探究法来突破此教学重点。
1实验法帮助学生明确实验的原理、方法、步骤。
2本实验相关的药品和实验注意事项较多，故采用问题探究法让学生经过自主、探究、合作学习与师生共同探究相结合（含自学、实验、演示、谈话、讨论、讲授等）来突破。
|
|
色素分布在哪里？
|
过渡到学习捕获光能的结构
|
|
3捕获光能的结构-----叶绿体
包括叶绿体的分布、形状、结构组成、功能。
哪些细胞才有叶绿体？叶绿体的形状是怎样的？有哪些结构组成？基粒和内囊体有什么作用？叶绿体的膜表面和基质中分布了什么？叶绿体的功能是？
|
从“结构与功能相适应”的角度，采用问题探究法教学。
|
|
小结，课堂练习
|
巩固所学内容
|
|
第二课时
1导入新课：（复习导入）
复习上节课的内容和初中生物所学的光合作用的概念
|
说明： 先复习概念，让学生形成初步的印象，同时激发学生的好奇心：现在呈现在我们面前的光合作用只有几句话，但人们得出这一认识却经历了漫长的探究历程，科学家用了200多年的时间经过无数次的实验才总结出来的。自然进入光合作用的探究历程的学习。
|
|
现在呈现在我们面前的光合作用只有几句话，但人们得出这一认识却经历了漫长的探究历程，科学家用了200多年的时间经过无数次的实验才总结出来的，现在我们就沿着科学家们探究光合作用的足迹，来体验他们认识问题的思维过程和科学探究的乐趣。
|
|
|
光合作用的探究历程
|
由于实验较多，不利于学生掌握实验设计思路和结论。所以打破以时间为线索的常规教学，而把实验分为五类：植物为什么会生长？植物放出氧气之谜？植物进行光合作用的条件、产物、场所、分别是什么？释放的氧气来自于水还是二氧化碳？有机物是如何合成的？通过五个问题贯穿本节课，有利于学生对光合作用探究历程的理解？
|
|
一植物为什么会生长？
1亚里士多德的观点；
亚里士多德的结论正确吗？你认同吗？
2海尔蒙特的柳树盆栽实验
根据实验设计原则，海尔蒙特的实验设计有什么缺陷？是谁首先想到植物的生长与空气的作用有关？
|
多角度、多种方法引导质疑、激发兴趣。
在关注经典实验过程的同时，强调对实验设计的思路、优缺点的分析，通过启发学生质疑，进行合理假设，参与实验设计，调动学生学习的积极性。
|
|
二植物放出氧气之谜？
1普利斯特利的实验
2英格豪斯实验
是谁发现了光在其中的关键作用？
与前人相比，英格豪斯的实验设计改进在什么地方？
|
|
三植物进行光合作用的条件、产物、场所的探究
1索绪尔的实验
2梅耶的观点
3萨克斯的天竺葵实验
4恩格尔曼的水绵实验
|
|
1897年，首次在教科书中称它为光合作用。
|
|
根据以上科学家的探究里程归纳光合作用的过程归纳得出光合作用的化学方程式。
从化学方程式引出问题四和五。
|
|
四释放的氧气来自于水还是二氧化碳？
鲁宾和卡门的氧同位素示踪实验
|
|
五有机物是如何合成的？
卡尔文的碳同位素示踪实验。
|
|
近代科学家对光合作用的研究：
袁隆平的杂交育种
|
总结归纳、感悟。
|
|
课后拓展：P103的第三题。
|
|
小结，课堂联系
|
巩固所学知识。
|
|
第三课时光合作用的过程
1导入新课：（复习导入）
写出光合作用的总化学方程式
|
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。
|
|
2光合作用的过程
包括光反应和暗反应的概念、场所、条件、原料、物质变化、能量变化。
|
采用问题探究教学模式突破，含自学、演示、谈话、讨论、讲授等）
|
|
3出示光合作用过程示意图并作适当讲解。
|
|
|
4光反应与暗反应关系的比较
|
列表比较法：用表格形式归纳，是内容简洁明了。
|
|
5光反应暗反应之间的联系：
当光合作用的光反应过程被人为阻断，你认为暗反应会被停止吗？反过来，当暗反应过程被人为阻断，你认为光反应会怎样变化？
|
通过比较三碳化合物、五碳化合物之间的物质的量变化，进一步巩固光合作用的过程。
|
|
6环境因素对光合作用强度的影响
课外作业，小组设计，选一种环境因素，分析它对光合作用强度的影响。通过小组讨论，确定并实施本小组的实验方案，写出实验设计，待教师审阅后，与生物实验室联系，而后利用课余时间分别安排各小组到生物实验室完成本小组的实验。
提供一些思路供同学借鉴，当然还可以自己创出更有新意的实验。
①光照强度的变化
②不同波长的光（红光、绿光）
③不同的温度（过度、适宜、过低）
④水分对植物光合作用强度的影响
|
|
|
7、化能合成作用
按小组学习教材中这部分的内容，提取这二个自然段中的主要内容，然后小组派代表说说从这部分内容中获得些什么知识。
讲清：①自养生物（光能自养、化能自养及区别），
②异养生物。
结合上一节（第3节 细胞呼吸）的内容，全面划分生物的代谢类型。
|
列表比较法
|
|
小结，练习
|
巩固本课时的知识
|
板书设计
第一课时
捕获光能的色素
一、 绿叶中色素的提取和分离
提取色素 制备滤纸条 画滤液细线 分离色素 观察与记录
二、 色素的种类和作用
|
种类
|
色素颜色
|
选择吸收光能
|
|
叶绿素
（3/4）
|
叶绿素a
|
蓝绿色
|
红光和蓝紫光
|
|
叶绿素b
|
黄绿色
|
|
类胡萝卜素（1/4）
|
胡萝卜素
|
橙黄色
|
蓝紫光
|
|
叶黄素
|
黄色
|
三、 叶绿体的结构
外膜
内膜
基粒：由两个以上的类囊体组成，含色素
基质：含多种光合作用所必需的酶，和少量的DNA