“探究影响光合作用的因素”教学设计

第一篇：“探究影响光合作用的因素”教学设计

“探究影响光合作用的因素”教学设计

影响光合作用的因素，是在学生了解了光合作用的探究历程和光合作用的过程的基础上，教师按学科逻辑，通过引导学生自行设计进行“环境因素对光合作用强度的影响”探究实验，加深对光合作用的理解，获得相关知识，从而提出能够提高光合作用效率、使农作物增产的方法，让学生能够用理论知识指导实践。

教材中安排学生通过调查和收集资料，了解农业生产上提高农作物光合作用强度的措施，分析各项措施分别是改变了影响光合作用的什么因素。并且教材中向学生提供了参考案例，即探究光照强弱对光合作用强度的影响。选择实验材料

教师在课前可用多种植物叶片进行预实验，观察比较每种叶圆片在25℃、充足光照和2%的NaHCO3 溶液中上浮的速度，挑选在15 min内能全部上浮的10片叶圆片作为实验材料。总之，选择正当季、生长旺盛的植物，光合作用强度大，叶圆片上浮速度快。如果叶 片面积大而厚、叶色较深而非革质的，便于打孔和真空渗水排气。例如，青菜叶、菠菜叶、蚕豆叶和珊瑚叶等，取材方便、经济。或者学生分组实验，分别采用不用种类的植物叶片进行实验，比较不同种植物叶片光合作用的强度差异。独立尝试探究

本探究实验旨在培养学生科学探究的思维和过程，而实验结果并不是最重要的。教师需要提前为学生准备好必须的探究实验方案素材库。素材库包括实验探究的一般过程：实验设计原则、实验自变量控制和因变量观测的方法、探究实验装置案例等等。使学生通过素材库得到启发和借鉴，帮助并指导学生自行设计详细的实验方案。小组合作探究

教师要求每位学生写出实验方案，并在课前进行分组，课上以分好的小组为单位进行合作探究，探究之前小组成员内部先进行思路和操作意见的统一，再明确分工，合理操作，实验结束后要求每个小组完成一篇详实具体的报告。最后小组成员共同上台汇报本组的做法、结果和结论。其他小组和教师负责为其评定打分，包括课前准备情况、课堂探究情况、小组汇报情况、报告撰写情况几方面，最后选出最佳探究小组。思考、反思和评价

本实验中涵盖了知识性的要点，可能是学生还不能理解的或者需要学生进一步思考的，教师应在探究结束提出以下问题，引发学生思考，帮助学生梳理知识障碍：

（1）实验原理是什么？实验的自变量、因变量、对照组是什么？定性实验与定量实验的原理有何异同？

（2）叶片下沉和上浮的原因是什么？叶片的上浮速度受到哪些因素的影响？（3）实验步骤是什么？如何设计数据记录表和统计表并进行信息转换？

（4）实验的结果说明什么？可以得出哪些结论？

此外，教师针对本探究实验和学生的操作和汇报过程，提出问题引发学生的反思，比如：小组给出的信息足以使人准确重复实验吗?有哪些缺失或不完整？材料选择的依据何在？

“科学探究能力的多元化评价的特点是评价主体的多元化，即学生、教师都参与评价，有些以教师评价为主，有些以学生评价为主，有些则两者并重”。本次探究实验，课前准备情况和课堂探究情况以教师评价为主，小组汇报情况、报告撰写情况则采用师生共同评价，体现了评价主体多元化的思想。

第二篇：影响光合作用的因素教案

影响光合作用的因素教学设计

一、教材分析

教材上关于光合作用这一部分内容只介绍了光合色素、光合作用的原理和应用、光合作用的过程和化能合成作用，而影响光合作用的因素以及这些因素是怎样影响光合作用的，并没有过多提及。但是，在实际应用中，这些与农业生产息息相关，在历年高考中也占据了十分重要的地位，所以，这一部分的内容是不可忽略的。

二、学情分析

这节课的授课对象是高一年级的学生，是在学习了光合作用的相关知识后的一个拓展内容。虽然他们刚刚进入高中，但是已经具备了一定的逻辑思考能力。而且经过前几节课的铺垫，对光合作用相关知识也已经有了一定的理论知识基础。

三、教学目标

1、掌握光合作用过程中，外界条件的变化对光合作用的进行有着怎样的影响。

2、通过对影响因素的分析，培养学生良好的思维品质，初步学会科学研究的一般方法，锻炼科学探究能力。

3、能够将所学知识与实际生活相联系，更好的应用于生产生活实践，使学生认识到生物科学的价值，从而提高对生物的兴趣。

四、教学方法设计

板书和多媒体相结合，利用板书进行上节课有关光合作用过程的回顾，并引出本节课的内容。因为课程所需要的图像比较多，所以本节课以多媒体教学为主，板书为辅。

五、教学设计

通过上节课的学习，同学们已经了解了光合作用的大致过程，那么咱们首先来回顾一下这个过程（利用板书进行一个简单的复习）

根据光合作用的过程，我们可以看到二氧化碳和光照都会影响光合作用的进行，那么它们的变化会使光合作用有怎样的改变呢？我们今天一起来探讨一下。

在探讨光合作用的变化之前，咱们先来看几个概念（PPT给出）：呼吸速率、净光合速率、总（真正）光合速率，并用二氧化碳的释放、二氧化碳的吸收、氧气的释放、氧气的吸收、有机物的积累来表示上述三个概念。

了解以上几个概念，那么开始进行今天的主要内容：

1、光照强度与光合作用的关系（1）

引导学生对曲线图进行分析：

A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，二氧化碳释放量表示此时的光照强度。

B点：光合作用强度=细胞呼吸强度，即光补偿点。C点：最适光照强度下的光合作用强度，即光饱和点。纵坐标OA段代表呼吸作用强度。纵坐标BC段代表净光合作用强度。纵坐标OC段代表真正光合作用强度。

AB段、BC段：随着光照强度的增加，光合作用强度逐渐增加。（总）真正光合作用=净光合作用+呼吸作用

（2）拓展关于光合午休的相关知识

老师: 为什么会出现C点这样一个低谷？ 师生互动、生生互动进行讨论，最后由老师给出结论：随蒸腾作用增强，叶片表皮上的气孔大量关闭，CO2供应减少，导致光合作用强度相对减弱，即光合午休。

老师：请大家课下思考，B、D两点均为峰值，为什么B点高于D点？

PPT上给出两道习题，课堂上解决。

2、二氧化碳浓度对光合作用强度的影响

根据上面对光照强度影响光合作用强度的分析思路，尝试完成二氧化碳浓度对光合作用强度影响的曲线绘图，并简要解释，启迪学生思考和讨论并分析曲线上的AB段、B点。着重强调“最适二氧化碳浓度”“在一定范围内”等。

PPT上给出一道习题，课堂上解决。

3、温度对光合作用强度的影响

提问：温度影响光合作用的实质是什么？

讨论分析后得出，温度是通过影响酶的活性进而影响光合作用的速率。在一定范围内，光合作用速率随着温度的增加而增加，超过这一范围，温度过高会影响酶的活性，光合作用速率降低。

PPT上给出一道习题，课堂上解决。

课堂回顾、总结，布置家庭作业，预习下一节课程内容，下课。

附：板书设计

影响光合作用的因素

一、课前回顾：光合作用的过程

二、呼吸速率：氧气消耗量

净光合速率：氧气释放量、二氧化碳消耗量、有机物积累量 总（真正）光合速率：呼吸速率+净光合速率

三、影响光合作用的因素

1、光照

2、二氧化碳

3、温度

第三篇：光合作用探究公开课教学设计

光合作用的探究历程的教学设计

萧县中学 刘宏新

“光合作用的探究历程”一节的教学设计

萧县中学刘宏新

设计说明：生物科学史的教学不是简单地让学生学生记住这段历史和结论，而是要将探究性学习和教学方法整合其中，充分应用二手资料创设情境，让学生重走科学家之路，体验科学家发现问题、解决问题、深化认识的过程和探索的精神。本案例中，用二手资料探究光合作用发现的科学过程，让学生经历一个发现过程，既掌握了相关的知识，又可以学会科学的实验方法，并培养了他们学习的能力。

一、设计思想

普通高中《生物课程标准》指出，高中生物学的课程基本理念之一是提高学生的生物科学素养，尤其是发展学生的科学探究能力以及相关的情感态度与价值观，它是公民科学素养构成中重要的组成部分。生物科学发现史的探究性学习是实现此课程基本理念的极为有效的载体，生物学史能够将知识传授、能力培养和情意发展三方面教育融合起来，很好地体现了生物学科的特点和新课程理念的要求。

光合作用探究历程中的经典实验，从一定程度上反映了科学探索的一般方法，是培养学生科学素质的好素材。但是在教学过程中如果仅仅只是照本宣科介绍几个科学家的实验，学生学习的兴趣不能激发,学习的主动性不能调动,要通过光合作用探究历程的再现,达到培养学生科学精神和创新思维能力的目的，就必须充分调动学生的学习能动性。

本课教学的设计思路主要是：在教学过程中，以光合作用探究历程的经典实验为探究的载体，以真实的问题情境作为探究的背景，以真正理解探究过程和实验设计策略并学以致用为中心目标，采用以问题（任务）驱动学习，引导自主、探究和合作学习的教学模式，在教学过程中贯穿从“过去”到“现在”再到“未来”，从“课外”到“课堂”再到“课外”的开放式思想。

二、教材分析

本节课为人教版第高中必修一第五章 第四节“能量之源──光与光合作用”的第二部分内容“光合作用的原理和应用”的第一课时：光合作用的探究历程。

本册教材第五章介绍了细胞的能量供应和利用，第四节是对细胞的能量来源进行探讨，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，是必修一的重点内容之一。

关于光合作用的探究历程，本节课的内容是在义务教育课程标准初中生物光合作用的学习的基础上，主要介绍普利斯特利、、英格豪斯、梅耶、萨克斯、鲁宾和卡门、卡尔文等科学家关于光合作用的研究。课文还结合卡尔文等科学家的实验，介绍了同位素标记法这一生物科学领域经常使用的研究方法。并通过这些经典实验归纳得出光合作用的概念和反应式。

这些内容能利用科学史的“故事性”，有效地提高学生的学习兴趣；可从科学家三百多年的研究历程体会到科学发现的艰难；重温先人勇于探索的过程，懂得实验是探究生物科学的基本方法，培养学生实事求是的科学态度、不断探求新知识的创新精神；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，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，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，再一次体验科学、技术、社会的理念；在科学发现每前进一步，都要冲破固有的思想、观念、理论的束缚，每一步的前进都是发散思维的胜利，有利于培养学生发散性思维和创新意识。也为讲述光合作用过程原理做好知识铺垫。

三、学情分析

（1）我校作为重点中学，学生有一定的分析问题能力，实施问题探究教学是可行的。

（2）学生已经在小学的《常识》和初中的《自然科学》中学习了关于光合作用的部分基础知识，特别是初中新课程的学习，已经初步掌握了光合作用的务件、产物和概念等光合作用的相关知识，也做过“绿叶在光下制造淀粉”这个实验，因此对光合作用的探究实验和实验设计一定的认识，为这节课打下了知识基础。

（3）学生刚学过细胞的发现简史、细胞学说的建立和发展过程、对细胞膜的亚显微结构及特性的研究、酶的发现等科学发现过程，对科学发现史的讲述已不再陌生，对科学探究的一般过程也有一定的认识，使本节课的科学探究过程的教学自然而流畅。

（4）学生在初中以及高中《酶》中已经学习简单的对照实验设计，也使本节课最后的实验设计得以顺利完成。

四、教学目标 1.知识方面

说明光合作用的发现过程；说出光合作用的原料、产物、场所、条件等基础知识。

2.过程和方法能力方面

体验前人设计实验的技能和思维方式；体验科学工作的方法和过程；经历科学探究的一般过程：提出问题→建立假设→实验探究→收集和处理事实→得出结论；初步学会合作交流、建立模型、提出假设、控制实验条件、设置对照实验等方法。

3.情感、态度和价值观方面

感受科学发现的艰难，领悟“科学知识真实可信，但它不是绝对真理”；激发科学兴趣，增强学生进行科学研究的兴趣和信心； 感受实事求是的科学态度、坚忍不拔的意志品质；养成严谨的科学态度，树立“怀疑、创新、进取”的科学精神。

五、重点难点 1．重点

(1)光合作用的探究历程和科学研究的基本方法。

(2)应用科学家的研究思路，进行光合作用中关于原料和产物的探究的实验设计。2．难点

使学生真正领会光合作用发现过程的几个经典实验的设计思想和方法，并运用到设计一些简单实验的过程中去。

六、教学策略与手段

1.对多个实验进行合理整合。

光合作用的探究历程中有一系列实验，本节课选取具有代表性的八个实验。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、产物和场所分别是什么？释放的O2 来自于H2O还是CO2和有机物是如何合成的？近代科学家的研究。通过五个问题贯穿本节课，更有利于学生对光合作用探究历程的理解。

2.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，兴趣小组学生利用课余时间收集关于光合作用探究历程的信息资料、重复科学家的经典实验等多种方法激发学生学习的兴趣、调动学习的积极性。

3.形成自主探究的能力。

学生探究能力的形成决不是一蹴而就的，需要经过模仿、练习、部分独立设计到独立设计等阶段。经典实验是学生设计实验方案的优秀范例，此时趁热打铁，请学生思考是否还有需要研究的问题、如何研究，有助于学生“学以致用”。

4.面向未来。

学生不应该仅仅了解科学的过去，更重要的是接触现代科学的许多生长点，现代生命科学不息的脉动，以此唤起一代新人的努力，把今日的学习融合到促进生命科学未来发展的事业中去。因此在教学中增加近代光合作用研究的简况介绍，并介绍多位科学家因此而获得诺贝尔奖。

5.充分利用多媒体教学的优势。

多媒体课件集声音、图象、文字等多种信息于一体，展示了光合作用的发现历史，让学生跨越时空，把科学家的经典实验形象直观地展现在学生眼前，再现实验过程和实验现象，增加课堂的容量，帮助学生充分感知知识、理解知识，发现和领悟其中的科学原理。多种媒体与先进的教学设计理念相整合，能有效地促进学生的学习。

七、课前准备

1.学生的学习准备

学生收集了解关于光合作用研究历史。兴趣小组做关于光合作用的探究实验。2.教师的教学准备

指导学生预习教材、收集了解关于光合作用研究历史；制作的多媒体课件；准备实物投影等课堂用品。

3.教学用具的设计和准备

（1）多媒体课件（2）实物投影仪

八、课时安排 1课时

九、教学过程

（一）创设情景，导入新课：

【多媒体】展示一组优美的配乐风景图片。

【教师】植物的每一片绿叶就好像是一个 “绿色工厂”源源不断地生产者有机物。在自然界中绿色植物随处可见，你看到过植物正在进行光合作用吗？没有。那么，科学家们到底是怎样发现光合作用这一生理过程的呢？（创设问题情境，激发兴探究兴趣，导入新课。）

（二）光合作用的探究历程： 1,亚里士多德的观点：

【教师】植物种在土壤，能不断的生长。植物为什么会生长呢？如果你是公元前的某个人你可能会怎样想？

【学生推测】植物种在土壤，植物的生长当然来源于土壤。

【教师】公元前3世纪，古希腊学者亚里士多德以为，小小的种子之所以能够长成参天大树，完全依靠于土壤。果真是来自土壤吗？我们要分析是怎样得出此结论的。

【学生思考后回答】亚里士多德的结论实际上只是一个经验上的推测，并没有进行相应的科学实验。（使学生认识科学的生物学结论的得出需要严谨得科学实验位基础。）

2,海尔蒙特的实验: 【多媒体】展示材料1（图片和文字）：海尔蒙特的实验过程。

【教师】如果亚里士多德的结论是正确的，你推测一下，5年后柳树增加的重量与土壤减少的重量是怎样的关系？（让学生学会科学推测。）

学生推测后，教师展示海尔蒙特的实验结果：柳树重量增加了73.7kg而土壤只减少了约0.06 kg。根据这一事实海尔蒙特会提出什么观点？ 据你了解该结论完全正确吗？

（培养学生分析问题和交流的习惯和能力，以及面对现象提出合理假设的能力。）【学生讨论并回答】1.海尔蒙特根据试验得出的观点：建造植物体的原料是水分。

2.当时他没有考虑到空气的作用。

3,普利斯特利的实验：

【教师】是谁首先想到植物的生长与空气的作用有关的呢？1771—1777年，英国科学家约瑟夫·普利斯特利。

【多媒体】展示材料2：普利斯特利的实验图示。

由重复了普里斯特利实验的部分兴趣小组同学结合图示讲解实验过程、实验现象。【教师】这个实验说明了什么问题呢？

【学生分析回答】植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气。【多媒体】展示材料3：

当时又有多位科学家参照普利斯特利的实验过程重复实验，却发现他们的实验结果有时与普利斯特利相同，但也有很多时候与普利斯特利不同，甚至是完全相反的，即与植物同时放在密闭钟罩中的蜡烛熄灭的时间比不与植物同时放在密闭钟罩中的蜡烛熄灭得更快；与植物同时放在密闭钟罩中的小鼠比不与植物同时放在密闭钟罩中的小鼠存活时间更短。由此他们认为植物也能是空气变污浊。

【教师】这又是什么原因？

【学生分析讨论并回答】没有认识到光在其中的关键作用。（培养学生严谨的科学态度。）【教师】是谁发现了光在其中的关键作用？ 【多媒体】展示材料4： 4,英根豪斯

1779年，荷兰的英根豪斯做了500多次植物更新空气的实验，结果发现：普利斯特利的实验只有在光下才能成功；植物体只有在光下才能更新污浊的空气。

【教师】由于当时科学发展水平的限制，普利斯特利仅仅联想到植物可以更新空气，但不知道是空气中的哪种成分在起作用，也没有认识到光在其中的关键作用。直到1785年，化学家们发现了空气的组成，人们才明确植物在光下吸收的是CO2，放出的是O2。

（使学生体会科学的研究需要不懈的努力，认识科学是逐渐发展的过程，不同学科在科学发展过程中相互促进。）

学生活动一：验证绿色植物的 光合作用释放氧气

材料：金鱼藻（或黑藻等沉水植物）。玻璃漏斗一个，比漏斗直径稍宽大的烧杯一个，直径再大一点的烧杯一个，试管一只，剪刀或刀片，火柴一盒 无色塑料矿泉水瓶、水绵、火柴、木条等。5,1845年，德国科学家梅耶观点

【教师】光是植物光合作用的必要条件。那么在这个过程中光能到哪里去了？

1845年，德国科学家梅耶指出：植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。6，萨克斯实验

【教师】光能转换成化学能，贮存于什么物质中？ 部分兴趣小组的同学进行了探究。【多媒体】展示材料5：部分兴趣小组的同学重复萨克斯实验实验的录像

【教师】为什么对天竺葵先进行暗处理？ 为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？这个实验的说明什么问题？

【学生回答】暗处理是为了将叶片内原有的淀粉耗尽。部分遮光部分曝光，是为了进行对照。碘遇淀粉变蓝，结果证明绿叶在光下制造了淀粉；光合作用需要光。

（进行实验设计能力的培养。）学生活动二：小组合作设计并展示实验：

验证CO2是光合作用合成淀粉的原料

提醒：结合萨克斯等人的实验方法，考虑该实验的自变量、因变量和无关变量是什么？如何控制？ 7，1880年，德国的又一位科学家恩吉尔曼也进行了一个光合作用的实验。

【多媒体】展示材料6（图片和文字结合）：恩吉尔曼的水绵实验过程和现象 【教师】简介水绵和好氧型细菌的特点。

提问： ①为什么选用水绵做为实验材料？②为什么选用黑暗并且没有空气的环境？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好氧细菌集中于叶绿体所有受光部位的周围，这说明了什么问题呢？

【学生分析资料讨论回答】①选用水绵作为实验材料，是因为水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于进行观察和分析研究。②先选用黑暗并且没有空气的环境，是为了排除实验前环境中光线和氧的影响，确保实验的准确性。③先选极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照，从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧是由叶绿体释放出来的。④氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。（培养学生分析问题和语言表达能力。）

【教师】恩吉尔曼的实验巧妙地证明了光合作用的场所是叶绿体。

通过上述探究历程，可以归纳光合作用是怎样过程？

光能 【学生】归纳得出光合作用的概念、反应式： CO2 + H2O——→(CH2O)+ O2

叶绿体

8，释放的O2 来自于H2 O还是CO2探究：鲁宾和卡门的实验

【教师】光合作用释放出的氧气到底来自水，还是二氧化碳？

可以提示：在绪论中曾介绍的同位素示踪法，应标记哪一种元素？如何设计这个实验呢？

181818【学生讨论设计】用氧的同位素O分别标记 H2O和CO2，使它分别成为H2O和CO2，然后进行

1818两组光合作用的实验：第一组向绿色植物提供H2O和CO2；第二组向同种绿色植物提供H2O和 CO2。在相同的条件下，对两组光合作用实验释放出的氧进行分析。

18【多媒体】展示实验结果：第一组释放的氧全部是O2，第二组释效的氧全部是O2。结论：光合作用中释放的氧全部来自水。

9，有机物是如何合成的探究：20世纪40年代美国科学家卡尔文实验

【教师】由原先写的光合作用的化学表达式，提问产物（CH2O）中C来自反应物中的什么?怎样研究其形成有机物的过程？

【学生】借鉴鲁宾和卡门的实验，很快想到用同位素示踪法。

【多媒体】展示材料7：20世纪40年代美国科学家卡尔文实验的过程，最终探明了碳转化成有机物中碳的过程，称为卡尔文循环。

近代科学家对光合作用的研究：

【多媒体】展示材料8：部分兴趣小组学生收集的近代科学家对光合作用的研究、因光合作用的研究获得诺贝尔奖的科学家，并由兴趣小组学生进行简单介绍。例如:1954年D.I.阿尔农的循环光合磷酸化的研究；英国的R.希尔光反应系统的研究；1982年西德生化学家H.米舍尔生物膜上的色素复合体的成功分离； 德国的蛋白质晶体结构分析专家R.休伯和J.戴维森这个复合体的复杂的蛋白质结构的测定等。

并引导学生分析预测光合作用的研究对农业、能源、国防、军事、航天等领域的重要作用，对人们生产、生活的影响。

10，对科学家对光合作用探究历程的归纳：

（1）在多媒体上对光合作用的探究历程中主要科学家、年代、研究结论等内容进行列表归纳。【教师】从1771年至今科学家们历经三百多年，才对光合作用的生理过程有了比较清楚的认识。可见，科学的发展道路是很艰难，这里不仅包含着科学家们的艰辛劳动与智慧，还与社会科学技术的进步与发展密切相关。科学的结论来源于长期科学的研究。

（2）由上述实验归纳光合作用的场所、动力、原料、产物，得出光合作用的反应式。

【学生】场所：叶绿体；动力：光；原料：CO2 和H2O；产物：糖类等有机物和氧气。

光能

×× 光合作用的概念、反应式： CO2 + H2O——→(CH2O)+ O

2叶绿体 讨论： 从人类对光合作用的探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学的眼就近站幽深么联系？与技术手段的进步有什么联系？试举例说明。

课后作业：光合作用有关问题的自主探究设计：

【教师】请学生思考有关光合作用的场所、动力、原料、产物，是否还有需要研究的问题、如何研究，并以小组合作的方式讨论、设计、汇报、修正实验方案。

【学生】以四人小组为单位，讨论研究的问题，共同设计探究实验，选择四组学生代表在实物投影仪上展示探究问题及实验方案。（例如探究光合作用需要CO2吗？）

其他小组可以提出问题进行质疑，通过交流、讨论修正实验方案。

十、板书设计

光合作用的探究历程 1，亚里士多德的经验推测

2，1648 海尔蒙特 植物为什么会生长的探究 3，1771 普利斯特利

4，1779 英格豪斯 植物放出氧气之谜的探究 5，1845 R.梅耶 6，1864 萨克斯

7，1880 恩格尔曼 植物进行光合作用的条件、产物和场所的探究 8，1939 鲁宾,卡门 释放的O2 来自于H2 O还是CO2探究 9，20世纪40代 卡尔文 有机物是如何合成的探究 10，.对科学家对光合作用探究历程的归纳：

场所：叶绿体；动力：光；原料：CO2 和H2O；产物：糖类等有机物和氧气。

光能

×× 光合作用的概念、反应式： CO2 + H2O——→(CH2O)+ O

2叶绿体

十一、作业设计

每个小组在课后交流、讨论、修正的基础上，上交一份探究方案（包括探究的问题、作出的假设、设计的探究过程等内容）。

【问题研讨】

1.要注意时间的把握。本节课的内容较多，要完成所有的教学内容学生必需有较强的分析、解决问题的能力和实验设计能力。同时教师要把握好上课的时间节奏，既要让学生有充分的思考时间，又要完成教学内容。

2.探究历程的教学过程中，各位科学家的研究过程必须有不同的教学方法，才能激发学生学习兴趣和欲望，否则容易引起学生思维的惰性和学习的疲劳，达不到预期的效果。

第四篇：”环境因素对光合作用强度的影响“教学设计

“环境因素对光合作用强度的影响”教学设计

崔敏（湖南省衡阳县第三中学 湖南衡阳 421000）

摘要：本节课教学设计思路是以“环境因素对光合作用强度的影响”为主线，采用视频、课件等多元化的教学方式，通过对环境因素对光合作用强度的影响实验的讨论分析，不仅让学生对科学探究有一个比较完整的认识，从中领悟科学探究的原则和方法，更加培养了学生的科学素质和创新精神。

关键词：环境因素 光合作用强度 教学设计 自主学习

1、教学内容

《环境因素对光合作用强度的影响》是高中生物学必修一“分子与细胞”第五章第四节的内容，从知识体系和认知能力上看，本节课是对“光合作用”认识的最高点，也是历年高考必然涉及的重要主干知识。它在已学过的光合作用知识的基础之上，让学生深入地剖析影响光合作用的因素，将所学理论知识联系实际，从而体会到环境因素对生产上的指导意义。本堂课重点探究光照强度等三大环境因素对光合作用强度的影响，初步学会构建“光照强度、CO2浓度与光合作用强度关系”的数学模型。

2、教学方式

在教学中，采用多元化的教学方式：利用观看视频、ppt展示等教学手段，让学生对实验过程有直观感性的认识；通过学生自主学习，充分调动学生学习主动积极性；通过师生共同总结并同步板书，让学生更深入地理解环境因素对光合作用强度的影响；通过课堂实验探究，及时加深巩固本节所学习、涉及到的实验原理和方法，培养学生的科学素质和创新精神。

3、教学目标 3.1 知识目标: 1．简述光合作用强度的概念；

2．分析影响光合作用强度的三大环境因素； 3．说出光合作用原理的应用； 3.2 技能目标: 1．尝试探究影响光合作用强度的三大环境因素；

2．学会构建“光照强度、CO2浓度与光合作用强度关系”的数学模型（绘制坐标图）； 3.3 情感目标：

1．参与“探究影响光合作用强度的因素”的合作学习和自我评价； 2．体验自主性、探究式学习成功的快乐；

4、教学重难点 4.1 重点：

尝试探究光照强度对光合作用强度的影响，构建相应的数学模型

4.2 难点：

构建光照强度、CO2浓度与光合作用强度关系的数学模型（绘制坐标曲线图）；

5、课程类型：高一新授课

6、教学过程的实施 6.1 创设情境，引入新课

教师引导：视频播放一段全球粮食危机的视频，引导学生思考解决粮食危机提高粮食产量的措施有哪些？

学生讨论：及时灌溉、适时施肥、合理密植、一年多熟等。

教师总结：这些措施的根本目的都是为了提高光合作用强度。光合作用强度指的是什么？光合作用强度到底与哪些因素相关呢？让我们一起来学习今天的新课《环境因素对光合作用强度的影响》

6.2 光合作用强度的概念及表示方法

指导学生自主阅读教科书P．104最后一段文字，简述光合作用强度的概念，要求思考答出光合作用强度的表示方法。

课件展示：⑴概念：光合作用强度指光合作用的强弱，也称“光合强度”、“光合速率”可以通过测定一段时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示。⑵表示方法：①单位时间内光合作用制造有机物的数量②单位时间内光合作用释放O2的量③单位时间内光合作用吸收CO2的量。

6.3 影响光合作用强度的三大环境因素

教师引导：影响光合作用强度的环境因素有哪些呢？ 学生思考和短暂小议后，提问学生。

教师评价并补充学生的回答：光照强弱、CO2浓度、温度是影响光合作用强度的三大环境因素。此外，含水量、矿质元素、叶龄等也影响着光合作用强度。6.3.1光照强弱对光合作用强度的影响

安排学生自主阅读教科书P．105中的“参考案例”，让学生分步思考本实验的实验原理是什么？自变量是什么？如何设置自变量？因变量是什么?因变量是如何观测的? 带着疑问观看教学视频，抽问学生，适度评价。课件展示：（1）实验原理：叶片在正常情况下，组织细胞间隙中充满了空气；可采取真空渗入法（排除间隙内的空气），充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用过程中，利用不断产生的氧气在细胞间隙中的积累，致使下沉的叶片又逐渐上浮。

跟踪练习1：明白了这个原理之后，我们来做个练习。

（2003年广东江苏卷）生长旺盛的叶片，剪成5毫米见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理（见图及图注），这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是（）

学生回答：C 教师总结:叶片小块需进行光合作用才会浮起，此过程需要光照、适宜的温度、CO2、H2O等条件。课件分步展示：（2）自变量：光照强度；设置方法：调节台灯与实验装置间的距离或改变灯的瓦数；因变量：光合作用强度；观测指标：观测同一时间段内被抽去空气的小圆叶片上浮数量。

提示学生细致观察实验结果，学生回答：距离越远，小叶片浮起的数量越少，距离越近，小叶片浮起的数量越多。

教师补充：前提条件是在相同的光照强度下，相同时间内观察。教师引导：那么我们由这个实验结果可以得到什么结论呢？ 学生回答：光照强度增大，光合作用速率随着增强

教师总结：光合作用的强度受光照强度的影响，在一定光照强度范围内，随光照强度升高光合作用速率逐渐增强。

实验进一步探究：同学们想一想，这个实验是否完美，有没有需要改进的地方？提示学生，白炽灯会产生热量，是否对烧杯内水温产生影响？

学生思考后回答：可以在白炽灯和烧杯之间放置一玻璃水柱，吸收热量，防止热量对烧杯内水温的影响。

学生回答：也可以使用冷光源。

教师总结：同学们想的很对，在今后的学习中，同学们也应积极思考，开拓思路。教师引导学生构建光照强弱影响光合作用强度的曲线图（横坐标用光照强度表示，纵坐标用CO2吸收量和释放量来表示光合速率），启迪学生对曲线图进行分析。教师点醒：A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，CO2释放量表示此时的呼吸强度。AB段、BC段：随着光照强度加强，光合作用逐渐增强。B点（光补偿点）：光合作用强度=细胞呼吸强度。B点之后植物开始积累有机物。C点（光饱和点）：最适光照强度下的光合作用强度。

简要介绍提高农作物光能利用率的有效而适用的措施。跟踪训练2：P.106拓展题光合作用双峰曲线问题的讨论。

师生共同分析为什么7-10 h光合作用强度不断增强，12 h左右光合作用强度明显减弱，14-17 h光合作用强度不断下降。重点讲清：7-10 h：在其他条件一定的情况下，光合作用强度随光照增强而增强。C点（午休现象）：温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，CO2供应减少，导致光合作用强度明显减弱。14-17 h：光照减弱，光合作用强度下降。

进一步探究：B、D两点光合作用强度都达到了峰值，但D点相对较低，尝试分析其原因？

引导学生分析：D点所在的时刻气温继续升高，植物呼吸作用加强，呼吸作用消耗有机物增多，因此D点的净光合作用强度小于B点。同种植物光合作用的最适温度略小于呼吸作用的最适温度3-5℃。（要求学生做好笔记）6.3.2 CO2浓度对光合作用强度的影响

启迪学生根据上面对光照强度影响光合作用强度的分析思路，尝试完成CO2浓度对光合作用强度影响的曲线绘制，并简要解释。

CO2浓度 要求学生重点分析曲线上的AB段、B点和C点。强调“最适CO2浓度”、“在一定范围内„”等表述。

跟踪训练3: 为了提高封闭大棚内作物产量，棚内人工释放CO2应控制在下图中哪一点？（）

A． A点 B． B点 C． C点 D． D点 学生回答：C 教师点醒：为了提高封闭大棚内作物产量，应控制CO2浓度在光合作用强度最大时最低CO2浓度。

简要说明应用：农业生产上通过“正其行，通其风”、增施农家肥等措施，可以适当增大植物行间的CO2浓度，提高光合作用强度。

6.3.3温度对光合作用强度的影响

提问学生：温度影响光合作用强度的实质是什么？

学生回答：温度靠影响酶的活性来影响光合作用强度。

鼓励学生自行分析曲线。教师点醒：光合作用的最适温度在35℃左右，50℃光合作用停止。

教师引导：温室栽培，如何利用温度来提高光合强度呢？

学生回答：白天调到光合作用的最适温度，增加有机物积累。晚上适当降低温度，减少有机物的消耗。

教师总结：温室栽培，可增大昼夜温差，使有机物多多积累。跟踪训练4：

我国青藏高原农区的小麦产量高，新疆、甘肃等地产的瓜果特别甜，其主要原因是（）A．日照较强，昼夜温差较大 B．风力较强，CO2浓度较高

C．日照充足，雨量比较充沛 D．气温偏低，水分蒸发较少

学生答：A 6.4课堂小结

本节课，我们共同探究了影响光合作用强度的三大因素（光照强度、CO2浓度、温度），重点进行了光照强度对光合作用强度影响的问题研讨，同学们也多次比较成功地尝试了建立有关数学模型（曲线图的绘制和简单分析）的方法。希望通过这节课的学习，同学们可以对影响光合作用强度的三大环境因素有个深刻的认识。在课后，同学们可以继续探讨其它因素对光合作用强度的影响。7 教学反思

新课程主张教学过程的重心由知识传授转向学生发展，教师的职责是越来越少地传授知识，而越来越多地激励学生思考。因此本节课在设计上就是真正以学生为本，以学生的表演代替老师的“讲”，以学生的自主学习和讨论代替教师的“灌”，教师只是一位交换意见的“参加者”，一位帮助发现矛盾论点而不是拿出现成真理的 “顾问”。让学生学会自主学习，学会合作学习，真正成为学习的主体。

参考文献：

朱红梅，“探究环境因素对光合作用强度的影响”教学设计，中学生物教学[J]，2009，（11）：9-11。

高跃才，“环境因素对光合作用强度的影响”复习课的教学案例，中学生物学[J]，2011,27（01）：37-39。

第五篇：影响光合作用的环境因素教学设计

影响光合速率的主要环境因素

1、设计思想

认知信息加工论告诉我们认知是对信息的加工工程。该过程中，思维通过现有水平的习得在有指导的情况下借助于他人的启发可以达到发展。在此基础上建构主义者强调学习的情境性和主动性。教学需要把学习者已有的知识经验作为新知识的生长点，引导学习者从原有知识经验生长新知识经验。这与“最近发展区”的思想是一致的。

基于上述分析，本节课通过课前练习了解学生现有的学习水平，着眼于学生原有的知识经验，通过试题创设情境，对知识模型进行复习分析，然后根据已有的结论解决生产实践中的具体问题，将知识运用于生活实际。在这个过程中，让学生交流探讨问题的看法，相互学习评价，学以致用，达到知识的复习调整与运用转换，提升学生的生物科学素养。

2、教学分析： 2．

1、教材分析

分析外界因素对光合速率的影响在浙江省学科教学指导意见中为发展要求，在考试说明中要求掌握的程度为Ⅱ，即理解这些因素与光合作用的联系，并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。有关光合作用的知识，尤其是光合速率及其影响因素是历年来高考中的热点和重点知识司。这一知识在非选择题中较多的以实验结合曲线图的形式出现，重点考查学生的识图能力、分析能力、图文转化能力等，体现了高考以能力立意的要求。

2．2、学情分析：

通过调查，大部分学生能总结出教材中的文字知识，至于图表题则是在教师讲的时候觉得很清楚，但一旦自己做的时候又不知道如何解决，缺乏相应的能力和技巧。因此，引导学生立足知识，结合试题去发现和归纳整理学科知识是本课时教学目的之一。

学案设计中单因素曲线坐标图主要以实验试题为依托使学生亲历建立曲线模型的过程，重视曲线模型中坐标含义，掌握坐标图的特点。课堂上则对单因素曲线图通过试题进行图形分析复习旧知，指导学生掌握曲线中关键点的含义及变化趋势，再利用试题引导学生进一步理解知识，注重生物学中“整体与局部”的关系，会正确解释分析生活现象并能解决生产问题。三个单因素的综合影响依然通过习题为依托和延伸、能力强化训练绘图、析图能力，获得解题经验。

在自主思考，独立完成学案部分练习，完成预复习的前提下，课堂教学一课时，主要完成对光照强度、CO2浓度、温度三个环境因素的复习。

3、教学目标

①通过构建光照强度对光合速率的影响曲线图，体会模型构建过程，理解光照强度是如何影响光合速率的。通过习题，提醒学生注意区分不同条件下的图形信息含义。

②通过读题、识图、析图，获得解决坐标图的解题经验，培养从坐标图中获取信息、处理信息、表达信息和运用信息的能力。

③通过问题的解答等学习活动，学生在合作中提高学习的主动性和自信心。

4、教学重点和难点：光合作用坐标曲线相关信息分析和应用

5、教学方法：问题教学法

6、教学过程

一、导入

试管苗移栽到大田是利用植物组织培养技术进行大规模育种中常要做的工作。2010年我省的高考试卷中就出现了与此有关的试题，让我们一起走进高考题，看看它考查的学科知识。（题目切入）

从题目中解题的关键是：如何提高光合作用能力？——哪些环境因素会影响光合速率？

二、光照强度、温度、CO2浓度对光合速率的影响

通过练习1（侧重实验步骤）引入光照强度的研究，提醒学生注意无关变量的控制。由（3）小题引入温度的研究，利用练习4复习温度对表观光合速率的影响、作图题的解法，并对温度的曲线模型进行知识的复习。通过设问“这是在光照充足的条件下得出的实验现象，那么是否光照越强的条件下对植物的光合速率越好呢？练习1有没有告诉我们呢？”由定性研究转入定量研究光照强度对光合速率的影响。

通过光照强度单因素曲线模型的建立过程，加深学生对曲线模型图的认知（横、纵坐标的含义，点的确定，连线），并对建立的曲线模型进行分析复习单因素对光合速率的影响。通过（2）（3）小题提示学生解题时注意细节及相关学科思想。利用曲线分析单因素与单因素之间的关系，引入CO2浓度对光合速率的影响。

通过学生自主建立CO2浓度单因素曲线图复习CO2浓度对光合速率的影响。利用练习3探究CO2浓度与光照强度相互之间的影响。由此可知，光合速率是受到多种环境因素综合影响。因此在实际生产生活中，我们往往会遇到相对复杂的情况需要针对实际问题利用这些因素对光合速率的影响采取实际措施。如开课是我们说到的高考题

三、多因素综合影响解决实际问题——10年高考题29

四、小结：综合这节课我们研究的三个环境因素，在生产可以有哪些措施提高植物的光合速率。

五、练习