探究环境因素对光合作用的影响教学设计 张某某

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2018年房山区骨干教师远程网络培训仿学教学设计



教学基本信息



单位

?坨里中学

年级

?高一



学科

?生物

课题

?探究环境因素对光合作用的影响



教师姓名

?张某某

观摩课例设计教师

?杨某某



观摩课例课题

细胞增殖?





指导思想与理论依据



指导思想与理论依据

? 课程标准生物学核心素养的要求：科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。在探究中，乐于并善于团队合作，勇于创新。“社会责任”是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和能力。



教学背景分析



文本分析：

?空气中二氧化碳的浓度、光照的强弱与时间长短、光的成分、温度的高低、土壤中水分的多少等，都是影响光合作用速率的外界因素。农业生产上许多增加农作物产量的措施，都要通过提高光合作用的速率来实现。例如，控制光照的强弱和温度的高低，适当增加农作物生活环境中的二氧化碳浓度等。教材设置了《探究环境因素对光合作用的影响》的活动，比较全面地训练学生发现问题、提出假设、设计实验、分析讨论等能力。



学情分析：

?在本次活动之前，学生已学习光合作用的过程，影响酶的因素，通过这些知识基础来探究环境因素对光合作用的影响。



教学方式：

根据实际情况，通过设计合理的实验步骤及实验以提高设计实验、动手操作的能力和节能环保意识；通过分小组进行不同类型的实验，提高小组合作探究的能力；通过课堂讨论的形式深入分析实验，学生能更好的理解实验设计原则；通过查阅资料、联系所学知识，能为家乡的建设提出好的建议。



教学工具（手段）：PPT，实物展示，实验





?教学目标与重、难点



? 教学目标:分组查阅相关资料、设计并实施恰当可行的实验方案，如实记录实验数据。运用数学方法分析实验结果,对实验结果进行讨论分析。在生物学的探究过程中起组织和引领作用，运用科学术语精确阐明实验结果，善于沟通，开展有效的合作。查阅相关资料，运用课堂知识，对向日葵园的种植提出合理建议。

教学重点: 运用数学方法分析实验结果,对实验结果进行讨论分析。

? 教学难点: 运用数学方法分析实验结果。



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教学流程示意(可选项)



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教学设计



教学内容

师生活动

设置意图



?1.引入。

?由学生参观花田公园的图片引入：为什么大部分向日葵都向着太阳生长呢？影响光合作用速率的环境因素都有哪些呢？如何测定光合作用速率？

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2. 生物兴趣小组介绍预实验。

实验原理：将绿色的嫩叶抽气，使其内部气体全部逸出，细胞间隙充满了水，浮力减小，叶片就会沉到水底。再给予叶片一定强度的光照，一段时间后因光反应产生的氧气会充斥在叶片的细胞间隙中，浮力增大，叶片会从水底浮起。

实验材料： 绿色嫩叶

实验用具： 打孔器，注射器，台灯，40 W灯泡 ，烧杯，玻璃管，镊子等。

实验过程：（1）在暗处，将台灯装上40 W或25W灯泡 ，取200 mL烧杯2个，均倒入150 mL富含二氧化碳的清水。（2）用打孔器将嫩叶打出直径为0．5cm的圆片若干。（3）将小圆形叶片放入注射器中，并让注射器吸入清水，排出注射器内残留的空气。用手堵住注射器前端的小孔，并缓缓拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。这一动作可重复几次，但注意不要抽得太狠，避免将叶片细胞结构损坏。只要小圆形叶片沉入水底就可以 。（4）将嫩叶放入盛有清水的烧杯中，开灯。（5）观察并记录上浮叶片数量。

实验方法的改进：通过预实验，我们确立了一些简单实用的实验方法：烧杯距离台灯5厘米效果最好，太近了叶片上浮速度太快，不容易计数；太远了，叶片上浮数目太少。二氧化碳吹3分钟效果就可以了。在课前将实验所需的有二氧化碳的清水吹出待用，可以节省课上时间。将课上所用的嫩叶打好备用。

实验中的节能减排：为了少利用一次性用品，预实验过程中吹气用的是可重复使用的玻璃管，上课为了实验结果的准确性采用塑料管。我们将实验所需的暗盒用实验室原有的容器盒代替，也节省了资源。由于实验过程中的打孔器不够所以我们采用废旧的圆珠笔帽或钢笔帽来补充，其效果及作用与打孔器相同且不影响实验结果。打孔时，尽量在叶片上多打几个小圆片，来节省实验材料。

实验分析反思：首先我们要把握好对变量的控制。其次我们应该分别探究不同因素对光合作用的影响。最后我们要寻找更加精确的控制变量的方法，而且应该做平行实验。

3.各小组介绍本小组的实验设计。

各组根据生物兴趣小组的经验出代表介绍本小组的实验设计。并画出预测的坐标曲线图，解释其含义。

主要分为四组：

第一组：探究光照强度对光合作用的影响。用烧杯与台灯距离不同来控制不同光照强度。设置两组重复实验。

第二组：探究光的质量对光合作用的影响。用不同颜色的灯来提供不同的光照强度。设置两组重复实验。

第三组：探究二氧化碳浓度对光合作用的影响。向烧杯中吹入不同时间二氧化碳来提供不同的二氧化碳浓度。设置两组重复实验。

第四组：探究温度对光合作用的影响。用冰水浴和热水浴来控制低温、高温，再设置常温作对照，分别用温度计监测温度。设置两组重复实验。

4.进行实验。

5.讨论分析。

6.对向日葵园的建设提出建议。

根据探究出的环境因素对植物光合作用的影响，结合实际农业生产的措施，讨论：花田公园向日葵的种植应该采取哪些措施来提高产量，并且使环境更美丽。

7.课堂小结

同学们提出的这些措施都很有价值，不过有些创新措施要实施起来还是不容易的，还需要同学们在以后的工作学习中多进行探索与研究。

8.作业

将对向日葵园提出的建议总结后写成小论文。

?学生观察照片思考后，集体回答：光照是影响光合作用的一个重要因素。

找一位同学回答：光的强度、光的成分、二氧化碳浓度、温度、矿质元素、水。

一般用一定的叶某某在单位时间内释放多少氧气或消耗多少二氧化碳来表示。

用PPT介绍实验原理。

用PPT介绍实验器材。

用PPT介绍实验过程。

用PPT介绍实验方案的改进。

用PPT介绍实验中采取的一些节能减排的措施。

用PPT介绍实验分析反思。

请各小组代表介绍本小组的实验设计，在黑板上画出预测的坐标曲线图（主板书形式）。

各小组按照提前设计的方案进行实验并记录实验数据。老师进行实验指导。

学生根据自己的实验结果画出坐标曲线图。各小组用投影展示本组的实验结果及曲线图，并讨论分析与预测曲线图的差异及造成差异的原因。老师指导学生讨论分析实验结果。

组织学生讨论交流。将学生提出的重要措施以副板书的形式进行总结。讨论结束后，各小组将本组的讨论结果与其他组共享。

总结本节课的重点知识：环境因素对光合作用的影响，对花田公园的建设提出的合理建议。

上网查阅资料，结合课堂所学知识，写一段小论文，对向日葵园提出合理建议。

?说明影响光合作用的环境因素，关注家乡的生物资源状况。

熟悉实验原理及基本的实验设计。提升小组合作分工的能力，及同学的表达能力。体验合作解决问题的成就感。养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。

熟悉本组基本的实验设计。能确认变量，作出假设和预期；根据实际情况，尝试设计科学的实验步骤；提升小组合作分工的能力，及同学的表达能力。体验合作解决问题的成就感。

树立可持续发展的观念。

熟悉实验步骤。小组合作顺利的进行实验。

熟悉坐标图的制作。处理数据，将实验结果与预测对比得出结论。

熟悉环境因素对光合作用的影响。运用生物科学知识和观念参与社会事务的讨论。

能够将生物科学知识与农业生产相结合。能将重点知识进行总结和概括。

能够将生物科学知识与农业生产相结合。运用生物科学知识解决农业生产问题。



板书设计



预测的二氧化碳的浓度、光照的强弱、光的成分、温度对光合速率坐标曲线图。

对向日葵园的建设提出的建议。

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学习效果评价设计



1. 根据实际情况，各小组尝试设计科学的实验步骤。通过实验过程设计，能确认变量，作出假设和预期。

2. 根据设计的实验步骤能顺利的进行实验操作。

3. 收集实验数据，利用数学方法处理、解释数据；根据实验结果，小组讨论得出准确的实验结论。

4. 听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改。

5. 学生能进行展示，描述实验现象，准确说明环境因素对光合作用的影响。

6. 能够运用多种媒体搜集生物学信息，结合本节课所学知识，完成小论文，对向日葵园的种植提出一些合理建议。学会鉴别、选择、运用和分享信息。



本教学设计的特点(300-500字数)



?本节课教师备课按照“主体探究、综合渗透、合作活动、创新发展”的原则，来精心设计教学过程，充分发挥学生自主学习和小组合作的作用。学生能根据实际情况，通过查阅资料和小组合作设计合理的实验步骤及进行实验操作以提高设计实验、动手操作的能力，提升节能环保意识，提高学生小组合作探究的能力；通过小组讨论，学生能听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改；整体的实验设计过程比较符合科学的实验探究思路；通过描述实验现象及实验结果分析，准确说明环境因素对光合作用的影响，学生能提高用生物学术语描述生物学现象的能力；通过查阅资料、联系所学知识，能为家乡的农业生产提出好的建议。



教学反思及活动改进设想(300-500字数)



?1.充分发挥学生自主学习和小组合作的作用，尽可能地让学生主动参与，积极探究，有效地交流合作，能够体验知识学习过程。整个教学过程中，学生的活动及展示比较充分。同学们先将预测曲线图画在导学案上。再根据各小组用投影展示本组的实验结果描出坐标曲线图，对比预测曲线图讨论分析二者间的差异及造成差异的原因。整体的实验设计过程非常符合科学的实验探究思路。

2.实验过程中同学们尽力做到节能减排：为了少使用一次性用品，预实验过程中吹气用的是可重复使用的玻璃管，上课为了实验结果的准确性才采用塑料管；将实验所需的暗盒用实验室原有的容器盒代替，来节省资源；由于实验过程中的打孔器不够采用废旧的圆珠笔帽或钢笔帽来补充；打孔时，尽量在叶片上多打几个小圆片，来节省实验材料；不需开灯时及时关闭，不需要的灯保持关闭。

3.在“对向日葵园提出合理建议”阶段，由于学生对葡萄园情况了解少，需要查阅详细资料以后写出小论文。



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