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高中生物教案设计电子版

时间: 新华 优秀教案

高中生物教案设计电子版篇1

一、教学目标:

【知识】初步了解分子与生物学之间的关系了解中国合成牛胰岛素事件。

【技能】培养分析分析资料的能力。

【情感与态度】了解中国是首个人工合成有生物活性的有机物的国家,增强学生的民族自豪感;

初步了解分子生物学的成果,帮助学生树立学习的目标;阅读访谈,学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。

二、教学重难点:

激发学生对高中生物的兴趣是本课的重点。

三、教学用具:

ppt幻灯片

四、教学准备

五、教学过程:

(一)以概述《细胞与分子》模块作为引入。

师:比较初中阶段所学习的生物知识特点,大家拿到课本可能会想,初中的时候不是已经学过细胞了吗?为什么高中还要再学呢?初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况,而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力,所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。

就拿细胞结构来说吧,初中的时候,老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成,至于细胞为什么是有生命的,细胞是怎么样生活的,都没有办法说得清楚。只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。学习科学就是这样,当你掌握的知识越多时候,反而觉得自己不知道的东西就更多。

这个学期开设的《分子与细胞》模块,将为我们在化学分子的层面上,解释细胞的结构以及生命活动。解答在初中阶段没有办法解开的谜团,也为后面的学习打下基础。

(二)人工合成牛胰岛素事件以及科学家访谈录

师:要了解分子与生物学之间的关系,我们先来看一个我们国家在这方面的杰出成果。(展示出我国人工合成牛胰岛素的背景资料)。

学生阅读背景资料和阅读课文中的访谈录,以问题引导:人工合成牛胰岛素在生物学上有什么重大的意义?从访谈录中,你认为造就了这次成功的因素是什么?阅读完了这些资料,你觉得对于你学习高中生物,在方法上有什么启发呢?

(三)简单介绍高中生物的教材、学习方法和意义

1.教材分为必修3个模块、选修3个模块。必修:分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境,简述三者之间知识结构上的关系;

2.高中新教材的特点:需要学生更多的参与到教学活动中来;增加了探究活动(什么是探究活动、探究活动的流程:发现问题,作出假设,设计实验,作出结论)、模型制作等,这些都要求学生全身心地投入到教学活动。

3.学习生物学的意义:生物学在现代社会中的地位和相关领域的成果,各个学科之间

的边界已经模糊,而出现了多学科的交叉;学习生物学不仅仅是知识的互动,更加是能力培养和思维方式不断完善的过程。

高中生物教案设计电子版篇2

一、教学目标

(一)知识与技能目标:能准确描述遗传信息的转录过程。理解并掌握mRNA结构特点及作用。

(二)过程与方法目标:通过观察分析转录的Flas及动态组图,发展观察识图能力,提高分析归纳和推理判断的能力,体验用生物学观点认识和分析生物体生命活动的基本规律。

(三)情感态度与价值观目标:通过学习核糖核苷酸、mRNA、tRNA等物质的结构及功能特点,形成生物体结构与功能相适应的基本科学理念。

二、教学重难点

(一)重点:mRNA的结构特点,遗传信息的转录过程。

(二)难点:理解转录的过程。

三、教学过程

(一)情境导入

ppt展示一对双胞胎的照片并引发学生思考:这两个孩子如此相像,他们这些相似的性状是什么物质体现的?

学生思考回答:蛋白质。

教师设问:他们性状相似的根本原因是什么?

学生回答:基因相同。

教师设问:那么基因是如何控制蛋白质合成的呢?今天就让我们共同探究这一问题——基因指导蛋白质的合成。

(二)探求新知

1.RNA的结构特点

教师设问:遗传物质DNA一般都存在于细胞核中,而蛋白质的合成则是在细胞质的核糖体上进行的,那么细胞核中的DNA是如何控制细胞质中蛋白质的合成过程的呢?

学生回答:应该还有一种中间物质,在DNA和蛋白质之间充当信使。

教师对学生的设想给予充分的肯定,随后用ppt展示这一信使——mRNA的结构和功能特点:由核糖核苷酸A、G、C、U组成,与DNA配对,mRNA上的碱基可以携带DNA上的遗传信息。RNA分子较小,可以从核孔中出来进入细胞质中的核糖体。

学生自主阅读教材p62,自学tRNA和rRNA的内容并完成与DNA对比的表格,总结DNA与RNA在组成的基本单位、五碳糖、碱基、类型、分布、结构和功能方面的区别。

教师将学生汇总的表格展示在ppt上,并强调每种RNA的结构与功能的特点,让学生初步体会生物体结构与功能相适应的理念。

2.DNA到RNA的转录

教师设问:DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢?

学生带着这一疑问观看一遍完整的转录过程的Flas。

教师再次播放转录过程动画,学生参考导学案上的问题串,即转录的场所、原料、产物、模板、配对的原则分别是什么?再次认真观察每个过程的变化点。并完成表格。

高中生物教案设计电子版篇3

一、教学目标:

【知识】初步了解分子与生物学之间的关系了解中国合成牛胰岛素事件。

【技能】培养分析分析资料的能力。

【情感与态度】:了解中国是首个人工合成有生物活性的有机物的`国家,增强学生的民族自豪感;初步了解分子生物学的成果,帮助学生树立学习的目标;阅读访谈,学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。

二、教学过程:

(一)以概述《细胞与分子》模块作为引入。

师:比较初中阶段所学习的生物知识特点,大家拿到课本可能会想,初中的时候不是已经学过细胞了吗?为什么高中还要再学呢?初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况,而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力,所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。就拿细胞结构来说吧,初中的时候,老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成,至于细胞为什么是有生命的,细胞是怎么样生活的,都没有办法说得清楚。只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。学习科学就是这样,当你掌握的知识越多时候,反而觉得自己不知道的东西就更多。

这个学期开设的《分子与细胞》模块,将为我们在化学分子的层面上,解释细胞的结构以及生命活动。解答在初中阶段没有办法解开的谜团,也为后面的学习打下基础。

(二)人工合成牛胰岛素事件以及科学家访谈录

师:要了解分子与生物学之间的关系,我们先来看一个我们国家在这方面的杰出成果。(展示出我国人工合成牛胰岛素的背景资料)。

学生阅读背景资料和阅读课文中的访谈录,以问题引导:人工合成牛胰岛素在生物学上有什么重大的意义?从访谈录中,你认为造就了这次成功的因素是什么?阅读完了这些资料,你觉得对于你学习高中生物,在方法上有什么启发呢?

(三)简单介绍高中生物的教材、学习方法和意义

1.教材分为必修3个模块、选修3个模块。必修:分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境,简述三者之间知识结构上的关系;必修:高中新教材的特点:需要学生更多的参与到教学活动中来;增加了探究活动(什么是探究活动、探究活动的流程:发现问题,作出假设,设计实验,作出结论)、模型制作等,这些都要求学生全身心地投入到教学活动。

2.学习生物学的意义:生物学在现代社会中的地位和相关领域的成果,各个学科之间的边界已经模糊,而出现了多学科的交叉;学习生物学不仅仅是知识的互动,更加是能力培养和思维方式不断完善的过程。

高中生物教案设计电子版篇4

一、说教学理念

《普通高中生物课程标准》明确指出:高中生物课程将在义务教育基础上,进一步提高学生的科学素养,使学生掌握社会生活、生产实践中所需要的生物科学知识,努力发展学生的科学探究能力以及相关的情感态度和价值观。

本着体现这一教学理念的思想,这节课结合学生的认知规律和身心特点,设计教学活动,充分调动学生的学习积极性,并为学生提供展示自己才华的舞台。利用多媒体的简洁性、动态性,结合教学重点和难点,创设问题情境,营造探究氛围,引导学生积极参与,变静态微观知识为鲜活有趣的宏观再现,降低难度,缩短时间,让学生通过学习获得成功的体验和满足求知的心理。

二、说教材的地位和作用

《植物的矿质营养》是人教版教材高二生物必修本第三单元第五节内容。本节课是在学习了组成生物体的化学元素和光合作用的基础上向学生介绍了植物的矿质元素及矿质元素的吸收过程,反映了《新大纲》在设计教材顺序时以人为本,从学生实际出发的思想,关注了学生的思维和学生德育的培养。

本节内容前与根尖的结构、水分代谢、光合作用,细胞膜的结构与功能等内容相联系,后与呼吸作用相关联,具有显著的承上启下的作用,教学中教师要注重知识之间的相互渗透。

同时,这节内容所介绍的实验方案,不仅有利于学生理解本节内容,还为将来学生设计实验做好铺垫,为此,我用创设情景的方法,让学生面对相关现象,进行分析和设计,观察想象并得出结论,培养学生的学科思维习惯。

三、说教学目标

根据新课标要求以及本教材的结构和内容分析,结合着高二年级学生的认知结构及其心理特征,我制定了以下的教学目标:

1知识目标

(1)、使学生理解矿质元素的概念,了解植物必需的矿质元素的种类和来源。

(2)、使学生理解根对矿质元素离子的吸收过程及其与植物根细胞呼吸作用之间的密切关系。

(3)、使学生理解根吸收矿质元素离子与根吸水的联系和区别。

(4)、使学生了解矿质元素在植物体内的存在形式、运输方式和利用特点。

2能力目标

(1)、通过对水培法培养植物的学习,培养学生理论联系实际的学习方法,养成科学探究的习惯,培养学生的创新精神。

(2)、通过引导学生分析根对矿质元素离子的吸收过程与呼吸作用的关系以及分析影响根吸收矿质离子的环境因素,训练学生分析实验和实际问题的能力。

(3)、通过对水分和矿质元素吸收过程的比较,学习用对比分析的方法去研究事物的本质,不断提高综合分析能力。

3情感态度和价值观

(1)、在介绍植物必需元素的种类、分析影响矿质离子吸收的环境因素的教学中,联系合理施肥、无土栽培技术、中耕松土等生产实际,培养学生理论联系实际的意识,培养学生关注科学、技术在现代农业生产中的应用,对学生进行生命科学价值观的教育。

(2)、培养学生的探究精神和合作意识。

四、说教学的重、难点

根据高二新课程标准,在理解教材基础上,我确定了以下的教学重点和难点:

明确什么是植物必需的矿质元素及其种类是本节的教学重点之一。根对矿质元素的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程既是本节课的重点又是难点。学生虽然已经学习了有关元素的知识,但只是在认知水平上,不能进行系统的分类,并且潜意识里总有水和盐相伴而行的观点,认为是水把盐带进去的,这就为理解"相对独立"的观点设起障碍,所以我把"对水的吸收和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程"作为本节课重点和难点。

为了讲清教材的重、难点,使学生能够达到本节内容设定的教学目标,我再从教法和学法上谈谈:

五、说教法

我们都知道生物是一门培养人的实践能力的重要学科。因此,在教学过程中,不仅要使学生"知其然",还要使学生"知其所以然".我们在以师生既为主体,又为客体的原则下,展现获取理论知识、解决实际问题方法的思维过程。

考虑到我校高二年级学生的现状,我主要采取学生活动的教学方法,让学生真正的参与活动,而且在活动中得到认识和体验,产生践行的愿望。培养学生将课堂教学和自己的行动结合起来,充分引导学生全面的看待发生在身边的现象,发展思辩能力,注重学生的心理状况。

当然教师自身也是非常重要的教学资源。教师本人应该通过课堂教学感染和激励学生,充分调动起学生参与活动的积极性,激发学生对解决实际问题的渴望,并且要培养学生以理论联系实际的能力,从而达到的教学效果。同时也体现了课改的精神。

基于本节课内容的特点,我主要采用了以下的教学方法:

1、直观演示法:

利用多媒体课件进行直观演示,激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛,促进学生对知识的掌握。

2、活动探究法

引导学生通过创设情景等活动形式获取知识,以学生为主体,使学生的独立探索性得到了充分的发挥,培养学生的自学能力、思维能力、活动组织能力。

3、集体讨论法

针对学生提出的问题,组织学生进行集体和分组讨论,促使学生在学习中解决问题,培养学生的团结协作的精神。

由于本节内容与社会现实生活的关系比较密切,学生已经具有了直观的感受,可以让学生自己阅读课本并思考,并例举生产实践上存在的一些有关的现象,在老师的指导下进行讨论,然后进行归纳总结,得出正确的结论。这样有利于调动学生的积极性,发挥学生的主体作用,让学生对本节知识的认知更清晰、更深刻。

六、说学法

我们常说:"现代的文盲不是不懂字的人,而是没有掌握学习方法的人",因而,我在教学过程中特别重视学法的指导。让学生从机械的"学答"向"学问"转变,从"学会"向"会学"转变,成为真正的学习的主人。这节课在指导学生的学习方法和培养学生的学习能力方面主要采取以下方法:思考评价法、分析归纳法、自主探究法、总结反思法。

下面我具体来谈谈这一堂课的教学过程:

七、说教学过程

在这节课的教学过程中,我注重突出重点,条理清晰,紧凑合理。各项活动的安排也注重互动、交流,限度的调动学生参与课堂的积极性、主动性。

1、导入新课:(3—5分钟)

根据本节课的内容、重点、难点引入新课时宜采用实验方法导入新课,通过实验现象巧设悬念,突出重点。教学中首先从一个实验观察引入,请学生观察用土壤浸出液和蒸馏水培养的植物,问:"它们在长势上有什么区别","为什么土壤浸出液中的植物长得好?"引出植物要生长得好需要吸收土壤中的矿质元素,从而提出课题。这样导入能造成学生急切期待解释现象的心理,从而对学生产生极大的力,创造学习新知的良好氛围和激发探求知识的渴望,从而把学生的注意力迁移到教学目标的实施上来,使学生的思维和注意力很快调节到状态,为学习新知识打下坚实基础。可以说,精心设计好导言就等于成功了一半。

2、讲授新课:(30分钟)

2.1介绍灰分元素,由此引入矿质元素,使学生了解科学家的科学研究方法,激发学生的兴趣,培养学生进行科学研究的能力。

2.2科学家们通过溶液培养法研究得到植物必需的矿质元素种类。这段内容的处理,我采用请学生设计实验找出植物生活所必需的矿质元素的方法。通过启发引导,设计实验方案,并通过学生互相评价,教师评价,逐渐形成较为成熟合理的实验设计,教师借机引导出对照实验应注意的问题(对照的思想和实验条件的控制等)。告诉学生科学家就是通过这种方法,即溶液培养法找到植物必需矿质元素的。

2.3根吸收矿质元素过程

植物根细胞吸收矿质元素是主动运输的过程,这一概念的建立在科学走过一段弯路。人类最初对这个问题的认识是错误的,后来经过分析大量的实验事实才认识到:"根细胞吸收矿质元素的过程是主动运输的过程".处理这段教材时,我先请学生提出猜想,"矿质元素是如何进到根细胞内部的?你能提出你的猜想吗?"学生往往会提出一个错误的猜想,即认为:"矿质元素离子是随着水进入根细胞内部的(假设一)。"同时,有的学生会根据前面章节所学过的细胞膜的选择透过性,认为:"矿质元素离子是通过主动运输的方式进入根细胞内部的(假设二)".

教师提供资料(二组实验事实),引导学生分析,共同否定了假设一,这段讨论设计的目的在于,潜移默化地告诉学生人们认识问题的本质不是一个简单的过程,会有一些错误的认识,但是科学本身具有自我更正的特性。

请学生分小组讨论如何证明假设二,即科学的结论不能仅从理论到理论,一个假说要成为理论,一定要有充足的实验证据。在这里请学生提出证明假设二的研究思路,希望能限度地发挥学生的想象力和创造力。激发学生的探究意识,让学生初步了解探究实验的一般步骤,并在教师提示下,能够提出问题和假设。

最后通过CAI课件的演示,把微观粒子的运动形象化,直观化,增强了矿质元素离子吸收的动感。使学生理解主动运输是根尖细胞吸收矿质离子的主要形式。而主动运输需要消耗能量,能量来自呼吸作用,影响呼吸作用的因素有温度和根系通气状况等,最后得出结论:凡是影响呼吸作用的因素都会影响根细胞吸收矿质离子。这与生产实践很贴近,应充分挖掘学生的生活实践经验。

2.4植物对离子的选择吸收

把蕃茄和水稻实验前和实验后Ca和Si浓度绘制成图像,用投影片展示给学生,引导学生对比分析,得出蕃茄吸收Ca多,吸收Si少;水稻吸收Si多,吸收Ca少。提问:为什么植物对离子的吸收具有选择性?学生通过吸收过程的学习知道吸收的第二步是主动运输,主动运输需要载体。因此,吸收什么样的矿质元素离子与根细胞膜上载体的种类有关。吸收离子的数量与载体的多少有关。

2.5矿质元素的运输和利用

请学生自己看书,总结出离子在植物体内的三种存在形式及能否被再度利用。通过学生间的讨论,补充、修正学生对当前问题的理解,完成对所学知识的意义建构。

2.6介绍无土栽培,引导学生分析无土栽培的好处及在我国发展的前景。通过联系生活实际,渗透科学、技术、社会相关联的思想,激发并培养学生热爱生物科学的情感兴趣。

3、课堂小结,强化认识。(3—5分钟)

课堂小结,可以把课堂传授的知识尽快地转化为学生的素质;简单扼要的课堂小结,可使学生更深刻地理解理论在实际生活中的应用,并且逐渐地培养学生具有良好的个性。

4、板书设计

我比较注重直观、系统的板书设计,还及时地体现教材中的知识点,以便于学生能够理解掌握。

板书:

5、布置作业。

针对高二年级学生素质的差异,我进行了分层训练,这样做既可以使学生掌握基础知识,又可以使学有余力的学生有所提高,从而达到拔尖和"减负"的目的。

最后来谈谈这节课的教学评价

八、说教学评价

评价是教学过程中不可缺少的环节,是教师了解教学过程、调控教学行为的重要手段。评价的目的不仅在于评定学生的学习成绩,更重要的是在于了解学生的学习状况,发现教学中的缺陷,为改进教学提供依据。这节课采用的评价方式有以下几种:

1、 在教学过程中,通过学生对创设问题的讨论、回答,对学生进行直观性评价。

2、 在学生完成比较表格的过程中,对学生进行动态评价,鼓励学生转变学习方式,养成良好的学习习惯。

3、 通过练习考查学生对知识的掌握情况,进行课堂终端量化。根据习题正确率,进行目标达成度的评价,反馈这节课的目标达成情况,从而调整下一节课的内容(如课前复习的侧重点)及课后作业的布置(加强目标达成较弱环节的习题练习)。

4、 通过研究性活动,对知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标综合评价,促进学生全面发展。

结束:

各位领导、老师们,本节课我根据高二年级学生的心理特征及其认知规律,采用直观教学和活动探究的教学方法,以"教师为主导,学生为主体",教师的"导"立足于学生的"学",以学法为重心,放手让学生自主探索的学习,主动地参与到知识形成的整个思维过程,力求使学生在积极、愉快的课堂氛围中提高自己的认识水平,从而达到预期的教学效果。

我的说课完毕,谢谢大家。

高中生物教案设计电子版篇5

一、教材分析

本节课主要内容包括“染色体结构的交异”“染色体数目的变异”以及实验“低温诱导染色体数目的变化”。染色体结构的变异是需要学生了解的内容,教材通过4个示意图直观形象地说明了染色体结构变异的类型。染色体数目的变异是本节的教学重点,涉及染色体组、二倍体、多倍体、单信体等概念,其中“染色体组”是本节课的核心概念之——。理解这概念,才能正确理解依据染色体效目变异衍生出的单倍体育种技术和多倍体育种技术。

学习本节之前,学生e经学习了近德尔的豌豆杂交实验(即遗传规律)、减数分裂、DNA的结构与功能以及基因概念和功能的知识。因此,将基因突变基因重组和染色体变异的知识结合,能帮助学生构建更为直观而完整的知识体系,有助于学生对“遗传和变异”整体理解,也可为介绍人类进传病、生物育种及生物进化等知识作铺垫。

染色体变异发生在细胞分裂过程中,是细胞分裂异常产生的结果,因此细胞分裂是染色体变异的细胞学基础。如果以学生已经掌握的细胞分裂为基础,引导学生进行自主学习,将会大大地降低学习的难度,并能有效帮助学生从已有知识中构建出新的知识,从而激发学生的学习动力。

二、本节主要的知识点及突破方法

本节教学内容的难点较集中,如染色体组的概念及数目判断方法,单倍体、二倍体和多倍体之间的关系,多倍体和单倍体育种等方面,突破方法如下

(1)染色体组概念:以辨图、设问、讨论和复习的方式理解染色体组的概念。染色体组的概念较为复杂,如果直接讲述,学生很难理解其实质。可以从展示男性人体染色体组成自制模型,让学生回顾同源染色体的概念,然后将人类染色体分成两组,让学生观察并讨论两组染色体组异同点等方式人手,设置一系列的问题情境,通过联系以前所学的知识,帮助学生认识染色体组的概念。

(2)单倍体、二倍体和多倍体概念:通过具体实例概念的辨析和对比,认识单倍体、二倍体和多倍体之间的关系。单倍体的概念是教学中的难点。教师可以采用教材中提供的蜜蜂的实例来分析蚱王、工蜂和雄蜂体内的染色体组数目,提出单倍体的概念,并设置一些问题情境,让学生区分单倍体与一倍体,单倍体、二倍体与多倍体之间的区别和联系。

(3)单倍体与多倍体育种:用图解、事例和图表的形式引导学生学习多倍体和单倍体育种。二倍体、多倍体和单习是建立在这些概念的基础之上的。单借体具有可比性将多低体和单伤体育种放在一—起来学习,有助于学生对概念的理解。同时,育种的学

(4)染色体结构变异:以辨图、设问、讨论的方式理解染色体结构变异。

(5)“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验:学生先进行实验设计,制定实验方案后,第2节课进行实验操作。二、学情分析

作为高二学生已经学过染色体、同源染色体非同源染色体等概念,为染色体组等新概念的构建奠定了认知基础。前面学习的有丝分裂、减数分裂和受精作用、染色体是遗传物质的载体等基础知识,为创设问越情境,新旧知识融会贯通形成完整的认知结构,开展探究性学习提供了可能。大多数学生对学习有精情,但学习的主动性不强,使乏深层次的思考。对基本概念、过程和原理往往一一知半锅,不能灵活远用所学知识。因此,教学中应设置好问题情境,让学生观察动手,思考和讨论,适时引导追时启发和酒时效励由浅人深,构建染色体组等基本概念

三、教学目标

(一)生命观念

1、说出染色体变异与基因突变、基因重组的区别。

2、理解染色体组、单倍体、多倍体的概念、内涵和相互之间的关系。

(二)科学思维

举例说出单倍体育种、多倍体育种在生产中的应用

(三)科学探究

体验科学探究过程

(四)社会责任

1、体验科学探究过程,培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神。

2、学生在合作的过程中学会与人交流、尊重他人。

四、教学重点和难点

重点:说出染色体数目变异

难点:

1、理解染色体组概念

2、理解二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系

五、教学策略

1、通过多媒体直观了解染色体结构变异的概念、种类。

2、通过具体事例、概念的辨析和对比,认识染色体结构变异。

3、以辨图、设问讨论的方式理解染色体结构变异。

高中生物教案设计电子版篇6

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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