一、教学目标
1. 知识与技能:阐明光合作用的光反应与暗反应过程及联系,能运用原理分析简单情境。
2. 过程与方法:通过分析科学史实验和模型构建,提升科学探究与逻辑推理能力。
3. 情感态度与价值观:感受科学发现的艰辛,形成严谨求实的科学态度。
二、教学过程
1. 情境导入(5分钟)
展示一株在窗台生长弯曲的植物,提问:“它为什么向光弯曲生长?这与什么生理过程直接相关?”引出核心课题——光合作用。
学生基于初中知识回顾光合作用概念式,教师指出认知局限:过程如何具体进行?
2. 探究展开(30分钟)
环节一:追寻科学足迹——光反应的发现
提供希尔反应、鲁宾-卡门实验等经典史料,设置问题串:“氧气来自水还是二氧化碳?”“光能转化成了何种化学能储存在哪里?”
学生分组讨论,教师引导总结出光反应场所、条件及产物(ATP、[H]、O₂)。
环节二:模型构建——暗反应(卡尔文循环)
利用动画模拟CO₂的固定、C₃的还原过程。提供卡纸、磁贴等材料,小组合作拼接卡尔文循环简易动态模型。
教师巡视指导,针对C₃化合物变化、能量来源等难点进行点拨。小组展示模型并讲解。
3. 整合与深化(8分钟)
对比光反应与暗反应的区别与联系,完成概念图。
案例分析:夏季中午部分植物气孔关闭,为何光合速率下降?引导学生运用原理分析(暗反应原料CO₂供应不足)。
4. 巩固与反馈(7分钟)
完成课堂反馈练习:选择题2道(辨析过程细节),简答题1道(解释原理应用现象)。
简要讲评,查漏补缺。
三、板书设计
第三节 光合作用的原理
一、光反应
场所:类囊体薄膜
条件:光、水、色素
产物:O₂、ATP、[H]
能量变化:光能→活跃化学能
二、暗反应(卡尔文循环)
场所:叶绿体基质
条件:多种酶、CO₂
过程:CO₂固定→C₃还原→C₅再生
能量变化:活跃化学能→稳定化学能
三、联系
光反应为暗反应提供[H]和ATP;
暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP⁺。