一、教学价值分析
1、核心素养：
在学习叶绿体的结构与功能的基础上，形成结构与功能观；通过学习光合作用过程，形成物质与能量观；
引导学生学习和分析光合作用探究历程中科学家们的实验，进一步提高学生科学思维的能力。
2、人生层面：
借助光合作用的物质和结构及动态变化全过程的分析，认识普遍联系、运动变化、内因与外因等辨证唯物主义观点和结构与功能相统一的观点；
二、教学内容分析
原理：光合作用
思维方法：分析综合、比较
三、教学任务分析
1、知识群的宏观建构流程图：
2、学习本节内容需要学生具备的条件：
（1）知道合成ATP的能量来源的途径；
（2）掌握ATP与ADP的相互转化；
（3）掌握科学实验探究的所要遵循的基本原则，具备一定的实验分析能力；
（4）知道同位素标记法；
（5）掌握光合作用的原料、产物、场所和条件；
（6）掌握叶绿体的结构和功能；
四、学习者分析
通过初中阶段的学习，学生已经有了光合作用所需原料、条件等知识基础，对于光合作用发现史也有所了解，但对于“科学探究的一般方法”了解不多且不成系统。通过必修一第三章细胞器的分工协作的学习，对同位素示踪法（同位素标记法）及其叶绿体的结构有所了解；通过第五章酶以及ATP的学习，了解的科学实验探究的所遵循的基本原则，掌握了ATP与ADP的相互转化。
五、学习目标精准描述
1、构建：
（1）通过学习科学家探究光合作用的实验资料，体验其中蕴含的科学探究的方法，构建光合作用的概念，总结出光合作用的总反应式；
（2）通过复习叶绿体的结构和功能，建立结构与功能相适应的观点；
（3）掌握光合作用的过程。
2、巩固：尝试画出光合作用的过程图解；
3、运用：根据光合作用过程图解分析：改变外界条件，叶绿体内物质（ATP、[H]、C3、C5）的变化情况；
六、课堂评估与课后作业设计
1、课堂评估：
（1）尝试画出光合作用过程的图解；
（2）完成习题（如下）：
下图是光合作用过程的图解，请根据图回答下列问题：
（1）光合作用的过程分为两个阶段：①表示阶段，②表示阶段。
（2）光合作用中吸收光能的物质［ ］，分布在。
（3）光反应为暗反应提供[ ] 和 [ ] 。
（4）图中③和④的化学反应过程的名称分别是、，物质F为。
（5）如果用含有18O的H2O作原料，让一株植物进行光合作用，随后该植物通过细胞呼吸产生的H2O和CO2中可能含有18O的是。
（6）夏季炎热中午，光合作用速率不但不增强，反而有所下降，其原因是图中 减少。如果此时检测叶绿体基质中的C5的变化是 。
2、课后作业设计：
1．下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是（ ）
A．Y2的质量大于Y3的质量 B．④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量
C．②中水的质量大于④中水的质量 D．试管①的质量大于试管②的质量
2.光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段。下列有关叙述正确的是( )。
A.光反应不需要酶,暗反应需要酶 B.光反应消耗水,暗反应消耗ATP
C.光反应固定CO2,暗反应还原CO2 D.光反应储存能量,暗反应释放能量
3.光合作用过程中能量的转变过程是( )。
A.光能——ADP中活跃的化学能——稳定的化学能
B.光能——叶绿体中活跃的化学能——稳定的化学能
C.光能——ATP中活跃的化学能——有机物中稳定的化学能
D.光能——稳定的化学能——活跃的化学能
4.人参为“东北三宝”之首,其茎单生,直立,叶为掌状复叶。当叶片进行光合作用时,光反应阶段为暗反应阶段提供的物质是 ( )
A.O2和C3 B.叶绿体色素 C.O2和NADPH D.NADPH和ATP
5.绿色植物通过光合作用制造的有机物几乎养活了地球上所有的生物。下列参与光合作用暗反应必需的物质是 ( )
A.H2O、CO2、ADP B.CO2、NADPH、ATP C.H2O、CO2、ATP D.NADPH、H2O、ADP
6.光合作用的产物中,氧气、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氢、葡萄糖中的氧依次来自 ( )
①二氧化碳 ②气孔直接吸收 ③水的光解 ④叶绿素的分解
A.①②④③ B.③①②④ C.③①③① D.①③①③
7.离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断CO2气体的供应,短时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物及细胞中ATP的相对含量的变化是（ ）
A. 上升、下降、上升 B. 下降、上升、上升 C. 下降、上升、下降 D. 上升、下降、下降
8.右面是光合作用过程示意图,请据图回答:
(1)请写出字母所代表的物质:
a. , b. , c. ,
d. , e. , f. ,
g. 。
(2)由“f”经暗反应产生“g”,可以分成 和
两个阶段。
(3)如果用同位素3H标记参与光合作用的水,并追踪3H,它最可能的途径是什么? (用图中字母表示)
(4)根据题意,简述光合作用能量变化的过程:
七、教学过程整体设计
1、启动：播放有关光合作用的视频，说明光合作用对生命的重要性。
2、建构：
（1）光合作用的概念。
对这一认识，历经了漫长（接近200年）的探索，而这些探索典例蕴含了科学探究的方法与思维，体现了科学家的坚持不懈与求真精神。
（2）光合作用探究历程：
教师尝试引导学生回顾初中所学习的光合作用的探索历程，结合多媒体展示科学探究实验的示意图，学生尝试阐述实验过程及得出结论。
①普利斯特利实验（1771年）→ 结论：植物可以更新空气
②英格豪斯实验（1779年）→ 结论：光合作用的条件：光照
补充：科学家发现空气组合 → 植物光合作用吸收CO2，释放O2。
③梅耶（1845年）→ 光合作用把光能转换成化学能储存起来。
④萨克斯实验（1864年）
问题1：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。
问题2：为什么将绿色植物在黑暗中放置24小时？
------- 目的是通过叶片的呼吸作用把原来的淀粉消耗掉。
问题3：叶片放到酒精中沸水浴的目的是什么？
------- 溶解光合色素，使叶片脱色，有利于碘液染色后观察叶片颜色变化。
问题4：由实验现象课得出什么结论？
------- 光照部分叶片呈现深蓝色，遮光部分叶片无颜色变化。说明植物在光照条件下，植物叶片通过光合作用产生了淀粉。
⑤恩格尔曼实验（1880年）→ 叶绿体是光合作用的场所 （引导学生分析得出）
恩格尔曼的实验设计有哪些巧妙之处？
------- 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。
⑥鲁宾、卡门实验（1941年）：→光合作用释放的氧气来自水（引导学生分析得出）
⑦卡尔文实验（20世纪40年代） → 结论：C的去向：CO2→C3→（CH2O）（引导学生分析得出）
由光合作用探究历程中总结得出光合作用的底物、条件、产物，得出光合作用的概念，并用反应式表示。
光合作用的总反应式：CO2+H2O （CH2O）+O2
（3）光合作用的场所——叶绿体：
引导学生回忆第二章学习过叶绿体亚显微结构，分析叶绿体中哪些结构与光合作用功能相适应?
（4）光合作用过程：
①光合作用过程：
光合作用在叶绿体是如何进行的？光合作用过程中物质和能量是如何变化的？指导学生阅读课本，结合光合作用图解，尝试从“光合作用分为哪两个阶段？每个反应阶段的场所、物质、能量变化？”两方面说出光合作用的过程：
②光合作用过程中光反应与暗反应的比较：（引导学生依据光合作用图解完成表格。）
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光反应 |
暗反应 |
区 别 |
反应条件 |
需要光照、水、色素和酶 |
CO2、[H]、ATP和酶 |
反应场所 |
_____________________ |
_________________________ |
物质变化 |
①水的光解： H2O ______ + ______ ②ATP的合成：____________________ |
①CO2的固定： CO2+C5→ 2C3 ②C3的还原： C3→（CH2O）+C5 ③ATP的水解：_______________________ |
能量变化 |
_______→ATP中_____________ |
___________ →有机物中_____ _____ |
实质 |
光能转变为化学能并释放氧气 |
同化CO2形成（CH2O），贮存化学能 |
联 系 |
①光反应为暗反应提供___________和___________； ②暗反应为光反应提供___________和___________； 总之，光反应和暗反应是两个既相互制约又紧密联系，缺一不可的整体。 |
③分析改变外界条件，叶绿体中的物质变化情况：
光反应与暗反应是相互制约和紧密联系的，光照是光反应进行的外界条件，CO2是暗反应进行的外界条件，当改变其中的一个因素，光合作用过程中的物质含量将在短时间内发生什么变化？（引导学生根据光合作用图解进行分析，完成表格）
外界条件变化 |
C3 |
C5 |
[H]和ATP |
（CH2O） |
光照由强→弱 |
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光照由弱→强 |
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CO2浓度由高→低 |
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CO2浓度由低→高 |
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3、巩固：学生默写出光合作用过程的图解。
4、运用：运用光合作用过程图解分析问题。
下图是光合作用过程的图解，请根据图回答下列问题：
（1）光合作用的过程分为两个阶段：①表示阶段，②表示阶段。
（2）光合作用中吸收光能的物质［ ］，分布在。
（3）光反应为暗反应提供[ ] 和 [ ] 。
（4）图中③和④的化学反应过程的名称分别是、，物质F为。
（5）如果用含有18O的H2O作原料，让一株植物进行光合作用，随后该植物通过细胞呼吸产生的H2O和CO2中可能含有18O的是。
（6）夏季炎热中午，光合作用速率不但不增强，反而有所下降，其原因是图中 减少。如果此时检测叶绿体基质中的C5的变化是 。
5、总结：
八、知识点微设计
“光合作用的过程”的微设计：（由浅入深）
①指导学生阅读，结合图解尝试用语言描述；
②运用记忆术教会学生记忆光合作用的图解并画出来；
③在学生掌握光合作用过程（图解）的基础上，引导学生对光合作用的两个反应阶段进行比较，分析其过程中物质、能量的变化。
④在学生掌握光反应与暗反应关系的基础上，引导学生分析外界条件对其中物质含量的影响。
九、成品
教学设计、课件、学案、课后作业
