幻灯片用于“光合作用的原理和运用”的课堂教学

周大刚 岳良举

根据人教版高中课程标准对“光合作用的原理和运用”教材结构的分析，将教材中5幅插图全部制作成幻灯片，用于课堂教学，有利于教学重点和难点的突破。

一、教材中的教学重点和难点

在人教版高中《生物》教材的第五章“细胞的能量供应和利用”的内容中，安排了 “光合作用的原理和应用”[1]的教学内容，这一内容紧紧围绕第五章“细胞的能量供应和利用”为主题而设定，地位重要，又在教学中存在与其他学科之间联系多，高一又未开设有机化学，因而成为第五章的教学难点，同时也是高考命题的重点。现将对本节内容的教材结构进行解读，呈给广大读者。

根据教材的编著特点，分析该教学内容的重点有：光合作用的发现及研究历史；光合作用过程中光反应、暗反应的区别；光反应、暗反应的联系。难点有：光反应、暗反应的过程及联系；探究影响光合作用强度的环境因素(探究性实验)。根据对教材的重点和难点分析，确定教学中的三维目标。

二、确定三维目标

由于本节内容为2课时，根据教材的具体内容，结合重点和难点，教学中的三维目标如下：

1.知识目标

通过介绍多位科学家对光合作用的探究历程，体验科学家每项科研成果的取得都必须付出艰辛的劳动，强化对科学家科研成果的珍重，从而认识环境因素对光合作用的影响；通过人工控制环境因素中光照强度、温度、CO2浓度介绍，认识增加农作物产量应采取的措施；通过化能合成作用的学习，认识自养生物和异养生物的本质区别。

2.情感态度和价值观的目标

通过以科学家对光合作用先后研究的时间为序，认同科学与技术的相互支持；认同科学是在不断观察、多次实验探索中前进的，是科学家在继承前人科研成果的基础上开拓创新、践行科学精神和科学态度的结果；认同科学家是平凡而伟大的人；认同自己将来通过努力，也可以成为一名科学家。

3.能力目标

科学家对光合作用过程的探究实验，厘清对比实验和对照实验的区别；学会科学实验中，控制自变量来观察因变量的变化；学会提取和分离色素的方法，在本节内容的资料分析、思考与讨论、实验探究等问题讨论中，注重语言表达能力和分享信息能力的培养。为了达到以上的目标，建议采取以下教学策略。

三、课堂教学策略

“光合作用的原理和运应用”的教学策略定位：以科学家的实验设计思想，引领“光合作用的探究历程”教学， 通过制作教材中的“图5-12普利斯特利的实验、图5-13证明光合作用产生淀粉的实验、图5-14卡尔文的肖像、图5-15光合作用过程的图解、图5-16电子显微镜下的一种硝化细菌”共计5张幻灯片，引导学生识图和释图，准确说出图中包含的生物学知识，有利于图文转换能力的培养，以此来实施“光合作用过程”的教学，使难点得到突破。

在“光合作用的原理和运用”的教学内容中，由于有2个教学难点，一课一难点，共安排2课时完成，第一课时：光合作用的探究历程(重点)→光合作用的过程(难点)；第二课时：光合作用原理的应用(环境因素对光合作用的影响，难点)→化能合成作用。

1.光合作用的探究历程

在介绍该内容之前，先处理好光合作用的概念，教学流程为：提问初中的光合作用相关知识→再现初中文字描述的反应式→教师板书(或学生板书)→引导学生用反应式说出光合作用概念的不同描述→与教材中光合作用的概念形成对比→学生朗读教材中光合作用的概念(黑体字)→教师要求学生记住反应式。

在“光合作用的探究历程”中，主要向学生介绍每位科学家对光合作用研究方法及其成果，尤其是每位科学家用科学实验思想及理性思维正确看待和分析不同时代背景(技术手段的应用)取得的成果，同样是一个伟大的成果，从而推动了光合作用研究的历史进程，研究方法呈现出由简单到复杂的趋势，体现了技术手段的进步对生命科学研究的支持，以时间为顺序，总结科学家的研究成果(见表1)。

表1 不同年代科学家对光合作用的研究方法及其成果表

在表1中，同位素标记法的2个实验都是经典的。先进技术手段的应用，标志着科学研究能力的提升。鲁宾和卡门在科学研究中，在研究方法上得到了先进技术手段的支持。

2.光合作用的过程

由于高一未开设有机化学课，学生无法知道什么是C5，C3化合物，教师只能简要说明，它们分别是含有5个、3个碳原子的有机物。如熟悉C6H12O6，为六碳化合物，因为碳是有机化合物的骨架，其他原子未标出。这样的介绍，使该内容的教学难度降低了。

教学思路：教材展示图1所制作的幻灯片(该图让教学难点一目了然，光反应阶段和暗反应阶段的发生部位、条件定性更准确，更有利于难点的突破)→引导学生发现，在叶绿体中，光反应阶段的发生部位、条件、物质和能量的变化→引导学生发现，在叶绿体中，暗反应阶段的发生部位、条件、物质和能量的变化→展示教材中P103页图5-15所制作的幻灯片(强化对光合作用过程的理解，进一步加强图文转换的教学，突破教学难点，也有利于光反应阶段和暗反应阶段的对比)→学生找出光反应阶段和暗反应阶段的区别和联系→教师引导，进一步形成表格，使知识更加具有系统性。

3.光合作用原理的应用

环境因素对光合作用强度的影响，是第二课时教学中的一个难点，教学策略为：展示本文中全部插图制作的幻灯片，引导学生思考，特别要注意逻辑推理，其一，如果光反应阶段没有光，将会带来什么样的后果(水不能光解→[H]不能产生、ATP不能形成→暗反应阶段C3不能还原→(CH2O)不能生成→光合作用停止)？其二，在图中，如果暗反应阶段停止CO2供应，又会带来什么样的后果(C3不能形成→(CH2O)同样不能生成→光合作用也会停止)？其三，光合作用整个过程中的化学反应，始终都有酶的催化，温度高低同样影响化学反应的进行，同样导致光合作用强度下降，甚至停止。从而认识环境因素对光合作用的影响，通过人工控制环境因素中光照强度、温度、CO2浓度，大棚蔬菜的栽培，要处理好这3个重要的外界因素，才能增加蔬菜的产量。

教材中“探究环境因素(光照强度)对光合作用强度的影响”实验，特别要注意自变量(光照强弱的控制方法)改变来观察因变量(单位时间内叶片浮起的数量)的变化，并对可能的实验结果作出预测。

4.化能合成作用

本内容较简单，根据教学时间，可安排学生自学，只提出要求：能区别自养生物与异养生物的异同、化能合成作用与光合作用的异同即可。

[1]朱正威,赵占良.普通高中课程标准实验教科书:生物•必修1•分子与细胞[M].北京:人民教育出版社,2007.