光合作用的探究历程教学设计山东省平度市第一中学刘贵溪山东省青岛市城阳第一中学辛建福[设计思想]对教材内容作适当的调整，让学生在了解有关光合作用探究经典实验基础上，通过思考、讨论、交流、修正，体会科学探究的基本方法，学会构建模型的基本过程，培养学生的科学研究理念。[教学目标]1.知道：有关光合作用研究的科学家及其经典实验。2.分析：光合作用探究实验的过程及其设计思路。3.陈述：光合作用经典探究实验的基本结论，并构建光合作用过程模型。[教学重点]实验的过程及其设计思想[教学难点]实验设计思想[教学方法]诱导思考、合作探究、分析讲述[教学设计]〖温故知新〗1.叶绿体中的光合作用色素有哪些种类？分别是什么颜色？分别吸收哪些光？2.在色素分离实验中，某同学共做了4个滤纸条，其中3个滤纸条得到了清晰的色素带。试描述在滤纸条上，从上到下的色素带名称。试解释另外1个滤纸条没有得到清晰的色素带可能的原因有哪一些?〖教学导入〗植物的光合作用是一个极其复杂的生物化学反应过程。人们对光合作用过程的认识经历了一个漫长的探索历程。该探索历程不仅充分展示了人类的聪明才智，而且人类对光合作用的深层探索仍在进行。〖过程设计〗光合作用的探究历程（板书）1．光合作用的概念让学生通过阅读教材，初步理解光合作用的概念（场所？条件？原料？产物？能量转换？），并通过完成【思考1】了解光合作用发生的特例。【思考1】没有叶绿体，能否进行光合作用吗？（能，例如蓝藻。）2．光合作用的探究历程（1）普利斯特利实验（1771年）：（多媒体展示其示意图）实验过程：学生阅读教材，了解普利斯特利实验的过程和现象。实验分析：①实验自变量是植物的有无。②由于植物的存在，使得蜡烛燃烧（小鼠存活呼吸）时间延长。实验结论：（学生讨论交流）植物具有更新空气的能力。构建模型：用简式形式表示植物更新空气的作用。污浊空气→绿色植物→新鲜空气【思考2】普利斯特利实验存在哪些问题？实验有时是失败的，没有发现光照在实验中的作用等。（2）英格豪斯实验（1779年）：实验过程：重复进行普利斯特利实验500多次。（培养学生学习英格豪斯坚忍不拔的科研精神！）实验结论：（学生讨论交流）证明普利斯特利实验只有在光照条件下才能成立。材料补充：1785年科学家证实植物体更新空气是因为吸收CO2，放出O2。构建模型：（学生对所得模型进行具体化修正）光照↓CO2→绿色植物→O2＋淀粉（3）萨克斯实验（1864年）：（结合初中所学知识，多媒体展示其示意图）实验步骤：（多媒体展示，要求学生学会鉴定叶片中淀粉的技术方法）将绿色植物（天竺葵）在黑暗中放置24小时。选择一片叶，用遮光板从两面夹住部分叶片。将植物在光照条件下放置一段时间。将该叶片取下，放在酒精中通过沸水浴处理一段时间。取出叶片，用清水漂洗后，用碘蒸气熏蒸或滴加碘液。（通过完成以下实验分析，加深对实验的理解。）【思考3】实验中的自变量是什么？如何控制的？自变量是有无光照。用遮光板遮光，达到控制无光。【思考4】为什么将绿色植物在黑暗中放置24小时？放在黑暗中的目的是通过叶片的呼吸作用把原来的淀粉消耗掉【思考5】叶片放到酒精中沸水浴的目的是什么？溶解光合作用色素，使叶片脱色，有利于碘液染色后观察叶片颜色变化。实验现象：光照部分叶片呈现深蓝色，遮光部分叶片无颜色变化。实验结论：植物在光照条件下合成了淀粉。构建模型：（学生对所得模型作进一步具体化修正）光照↓CO2→绿色植物→O2＋淀粉（4）恩格尔曼实验（1880年）：（多媒体展示其示意图）实验步骤：学生阅读教材，了解恩格尔曼实验的过程和结果。实验分析：（学生讨论交流）恩格尔曼实验的设计有哪些巧妙之处？（意思到位即可）①水绵的叶绿体大型带状，便于操作和观察。②利用好氧菌检测氧气释放分布部位。③没有空气和光的环境，排除空气中氧气和光干扰。④用极细光束照射，以形成对照。实验结论：叶绿体是植物进行光合作用的场所。构建模型：（学生对所得模型作进一步具体化修正）光照↓CO2→叶绿体→O2＋淀粉（结合上一节课后习题，进一步体现恩格尔曼实验的设计巧妙之处——选择材料的重要性）（5）鲁宾－卡门实验（1939年）：（多媒体展示其示意图）实验方法：同位素示踪法（学生阅读教材，了解什么是同位素标记法，并能够举出其他例子，如用3H－亮氨酸研究分泌蛋白的合成、运输和分泌过程等）。实验步骤：学生阅读教材，了解鲁宾－卡门实验的过程和结果。实验分析：鲁宾－卡门实验中是否利用了对照实验方法？若是，则自变量