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《探究环境因素对光合作用强度的影响》 教学设计 李华


分类:课题研究   点击:307 次  发布:2020-10-28



探究环境因素对光合作用强度的影响


版本:人教版  高中生物必修1

设计内容:第五章 4节 能量之源---光与光合作用 第2课时实验

设计理念:

高中生物新课程注重提高学生的生物科学素养,而生物科学素养反映了一个人对生物学领域中核心基础内容掌握的情况。其中“核心基础内容”就需要一些具体的任务来构建;生物学科是科学课,科学与实验是密不可分的,这就要求我们不仅要向学生传授生物学科知识,更要注重对科学的研究方法和研究过程的指导以及在此过程中引导学生对科学探究的感悟,对人与自然、社会和谐关系的认同,帮助学生树立正确的态度、情感、价值观。本节是一节实验课,通过实验,让学生掌握一系列的相关技能,包括:操作技能、科学探究的一般技能,比较、判断、分析和推理等思维技能,以及创造性和批判性的思维方式;可以帮助学生提高生物科学素养。

一、教材地位和作用  

光合作用是绿色植物的一项重要的生命活动,相关知识是必修1中的重点,同时也是高中生物知识体系中的重点。本节实验在课程标准中要求较高,但教材呈现不到位。因此是教师指导学生进行探究性学习的很好素材。

通过设计实验,进行实验,观察记录,表达交流等活动,让学生知道:生物教学不是只有“看、听、记忆和背诵”,还有“动手做”,从而激发学生主动参与、合作学习、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。

.教学目标

1、知识目标:

   1)联系光合作用的基本过程,能准确说出影响光合作用的因素。

   2)掌握探究实验的一般步骤。

   3)能运用相关原理,解释和解决生产、生活中的实际问题。

2、能力目标:

1)通过分析各环境因素对光合作用的影响,培养学生分析问题的能力。

2)通过设计实验,进行实验,掌握一些基本的实验技能,会设计对照实验。

3)通过与同学和老师的讨论活动,学会与人交流,逐步提高自己的语言表达能力。

3、情感态度价值观:

   1)通过动手实验,体验探究实验的科学方法和创新思维以及严谨、求实的科学态度和科学精神。

2)通过联系生产、生活实际,认识生物科学的价值,激发学生学习生物学的兴趣。

三.教学重、难点

教学重点

1)引导学生讨论和分析影响光合作用的各个因素。

2)指导学生正确的设计并进行探究实验。

教学难点

1)引导学生小组合作设计可行性实验方案并进行实验。

2)学生自主分析和解决实验中出现的各种问题。

四、学情分析

光合作用是绿色植物的重要生理活动之一,生活中有很多与之相关的应用实例,学生比较感兴趣。高一的学生很活跃,求知欲旺盛,好奇心强,对实验的观察非常感兴趣,已经具备一定的实验操作技能,但由于学生基础不一,设计并进行探究实验的能力参差不齐。

五、教学策略设计

1、教学策略

1)课前教师准备实验器材,设计实验报告。

2)课上引导学生以小组合作的形式尝试自主解决实验中遇到的问题,并分析各因素影响光合作用强度的原理。

3)课后组织学生开展一系列的探究实验,让学生从表观现象体会环境因素对光合作用强度的影响。

2、学法指导

1)指导学生设计并进行实验,培养学生动手能力、观察能力、探究能力。

2)鼓励学生认真分析、大胆质疑,要敢于讲出自己的见解、观点。在此过程中,教师给予必要的指导。

六、教学过程:

 

教学步骤

教师活动

学生活动

设计意图

(一)

引入

【引言】光合作用是绿色植物的一项重要生理活动,在实际的生产和生活实际中有很多利用其原理的实例。

多媒体展示一组图片,引导学生找出它们的共同点,即都生长的大棚中,都是在人工控制的条件下达到高质高量的生产。

今天我们就来动手研究控制哪些条件能达到这种目的。

引导学生回忆光合作用过程。

多媒体展示光合作用的过程示意图。

提出问题:上节课我们一起学习了光合作用的过程,请同学们说出:

1、光合作用光反应阶段和暗反应阶段的场所和条件是什么?

2、影响光合作用强度的因素有哪些?

教师评价并补充学生的回答, 并进行总结:

光照(强度、光质)、CO2浓度、温度是影响光合作用强度的三大环境因素。此外,矿质元素、含水量,叶龄等也影响着光合作用强度。

观察、思考、讨论、分析和表达

培养学生进行观察、分析问题和语言表达能力

(二)

提出问题

引导学生根据分析得出影响因素,提出探究问题:

1、 探究二氧化碳浓度如何影响光合作用强度

2、 探究温度对光合作用强度的影响

3、 探究光照强度对光合作用强度的影响

4、 探究色素对光合作用强度的影响

小组讨论,提出问题

培养学生发现问题、提出问题的能力

(三)

作出假设

教师给予指导和修正,指出问题中的二氧化碳浓度、温度、光照强度、色素就是今天实验的自变量。并引导学生作出合理的假设。

学生讨论针对问题作出合理的假设


(四)

设计实验

让学生思考实验的因变量有哪些?

学生回答出:

1、单位时间内二氧化碳的吸收量

2、单位时间内氧气的生成量

3、植物的长势或重量变化

教师指出这些在短时间内是很难观察的,也不易操作。多媒体展示要思考的问题:

1、步骤1中对叶片打孔时为什么要避开大叶脉?

2、步骤2用针管处理叶片的目的是什么?

3、圆形叶片中的气体成分是什么?

4、步骤3中将处理过的叶片放在黑暗处的目的是什么?

5、本实验的因变量是什么?

多媒体展示参考案例的实验图片,讲解“真空渗水法”的原理:通过改变叶片的密度,观察圆形叶片的上浮数量和时间来判断光合作用强度。

今天我们也来自己动手设计并进行实验,研究环境因素如何影响光合作用强度?

展示实验器材【不同植物、注射器、镊子、打孔器、台灯、热水、吸管、标签等】

根据提供的实验材料,如果让你设计实验探究环境因素对光合作用强度的影响,你该如何设计严谨可行的实验?

实验步骤和要求:

1、讨论确定小组研究题目。(确定自变量)

      2、选择合适的实验器材,注意对实验中无关变量的控制。

引导学生将实验的设计方案书写的实验报告上。

 

思考并作答

 

 

 

 

 

 

 

分析课本P105页的案例,

思考、小组讨论并回答问题。

 

 

 

 

 

 

 

 

以小组为单位,认真讨论设计实验方案,并交流改进。

锻炼学生的语言表达能力

 

 

 

 

 

 

培养学生发现问题,分析问题,尝试解决问题的能力。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

培养学生设计实验的能力。

(五)

进行实验

1、引导学生以小组为单位分别设计探究光照强度、光质、二氧化碳浓度、温度等对光合作用强度的影响的实验装置。

2、引导学生设计合理的记录表格。

3、教师要引导学生掌握正确的实验步骤和操作技能。

4、教师帮助学生解决实验中出现的问题。

1、进行实验,认真观察,做好记录。

2、不断的对实验进行修正和完善。

培养学生分工合作的意识及实验操作的能力

(六)

分析结果,得出结论

说一说,得与失,教师与学生共同分析实验中的无关变量:

1、 二氧化碳浓度的控制

2、 打孔的位置

3、 光源与烧杯的距离会影响水温

4、 操作步骤的顺序

教师对学生的回答进行评价和补充。

分析讨论,小组交流,课堂展示。

培养学生分析问题、解决问题的能力。在交流的过程中提高语言表达能力。

(七)

表达交流

挑选具有代表性的小组汇报实验结果,师生共同分析得出实验结论。

要求学生完善实验报告,总结反思实验的得与失。

教师点拨:

1、光合作用是一个多因素共同作用的过程

2、任何科学结论的得出都不是一蹴而就的,都是经过科学家们较长时间反复多次的实验才得出的。

学生代表展示交流

培养学生的语言表达能力,严谨求实、持之以恒的科学态度。

(八)

进一步探究

对未进行完的实验,以及发现问题的小组,鼓励学生利用课下时间进一步完成。

对学有余力的同学,组织他们进行课外探究实验,分别探究以下课题:

1、校园内银杏树的生长调查,并分析南北两排银杏树生长差别的原因。

2、分别种植玉米、芸豆、小麦等植物并设计实验观察温度、水、光照对其生长的影响。

教师给予必要的指导和督促。

学生利用课余时间,动手实践,并在实验后完成实验报告或小论文

通过这项活动进一步加深学生对光合作用原理及应用的认识,培养他们勇于实践的的科学精神。

 

七、板书设计

环境因素对光合作用的影响

探究实验的过程 ------

1、提出问题       2、作出假设       3、设计实验

 4、进行实验       5、分析结果、得出结论

6、表达交流       7、进一步探究

八、教学反思:  

1. 本实验是必修1教材实验中一个非常重要的探究实验。本实验对学生的要求很高,如设计实验方案、确定变量、明确原理,评价方案等。因此要善于发现学生的闪光点,及时给与评价,帮助学生树立信心。  

2、本实验的无关变量很多,要求在实验设计及操作过程中要考虑周全。以小组为单位进行实验效果非常好,既可以体现群策群力,同时又可达到合作交流的目标。 

3、整个教学过程注重对学生能力的培养。

在课后,我引导学生开展探究实验。可喜的是,学生能够不断的克服困难,不仅顺利完成了实验,而且在实验的过程中,还提出了很多问题。弥补了实验课上时间紧张的问题。整个活动过程中,学生体现出来的敢于质疑、勇于创新的精神品质,正是学生独特个性的良好展现。

实验完成后,为了向同学们介绍好实验结果,学生亲自制作了课件,并写好演讲稿反复预讲,在介绍过程中,学生的表达能力得到了进一步的锻炼和提高。

 

 

      







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