“应用光合作用原理分析影响光合速率的环境因素”教学设计，本文主要内容关键词为：光合作用论文,速率论文,教学设计论文,原理论文,因素论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、教学设计指导思想
现代教育理论认为，学生是学习的主人。教师是学习的组织者、引导者和合作者，只有使学生主动参与到学习活动中的教学才是有效的。因此，在教学组织上，要尊重学生的主体地位，创造主动学习的氛围；在教学过程中，要引导学生探索，启发学生思考，培养学生的参与意识；在内容安排上，要与实际生活相联系，学以致用，让学生体验成功的快感，增强主动学习的意识[1]。
基于以上理念的指导，笔者设计了“应用光合作用原理分析影响光合速率的环境因素”一节的课堂教学，围绕教学主题，在学生原有认知的基础上，创设问题情境，引发学生高阶思维，帮助学生通过自己的思考和分析习得新知识。本课于2010-2011学年度第2学期在北京某中学高一年级的两个理科班实施教学。
二、教材分析
授课中学使用的是浙科版高中生物学教材。在浙科版教材中，“影响光合速率的环境因素”是必修1“分子与细胞”第3章“细胞的代谢”第5节“光合作用”最后一部分的内容[2]。
1.学习需要分析
本教学主题在教材中题为“环境因素影响光合速率”，建议课时数为1课时，要求学生在学习本课之后能够说出光照强度、温度、
浓度3种环境因素对光合速率的影响，能够计算植株的真正光合速率。《课标》中对本课内容标准的陈述为“研究影响光合作用速率的环境因素”[3]。
作为面向理科学生教学的“光合作用”这一节最后一部分的内容，课程设置中已不再对光呼吸和
植物有学习要求，所以，在设计本课时，笔者认为有必要结合前面课时中已学习的内容，创设问题情境，引导学生运用光合作用原理分析解释生产、生活实践中的现象。在此基础上，再进一步提供素材，引导学生将光合作用和呼吸作用这两大代谢活动原理结合起来分析实际现象。从而达到学以致用的效果，帮助学生体验成功的快感，增强学生的学习兴趣。因此，本课拟定题为“应用光合作用原理分析影响光合速率的环境因素”。
2.内容分析
从教材内容的编写来看，本部分首先对光合速率概念进行了界定，明确给出了光合速率定义，所以，光合速率概念可以由学生自主学习。接下来，教材以小资料的形式讨论了表观光合速率和真正光合速率之间的关系，这一块内容与呼吸作用相联系，较为综合，是本节课的难点，所以，可给出相关问题情境，通过小组讨论学习再在全班交流的方式进行教学。再往下，教材重点阐述了光照强度、温度、浓度对光合速率的影响，这是本节课的重点内容。其中，教材只给出了光照强度、温度对光合速率影响规律的曲线，没有给出单独的浓度影响规律的曲线。因此，对于前两者可以采取自主学习策略，学习之后让学生用自己的语言描述图示的意思，对于后者可让学生参照已有曲线作图并做出解释，在此基础上组织全班学生共同讨论三者对光合速率的综合影响。
教材中还给出了关于光呼吸、植物等内容的小资料，这些内容不作统一要求，有兴趣的学生自行阅读。
另外，教材中没有涉及光合作用原理在生产实践中应用的内容，教学设计中应该提供相关材料让学生运用所学知识分析，培养学生综合应用的思维能力。
3.关键术语
光合作用、光合速率、表观光合速率、真正光合速率。
4.重要概念
（1）在光照条件下，绿色植物在叶绿体上进行光合作用，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，同时释放出氧气。
（2）植物在单位时间内进行光合作用的多少叫做该植物的光合速率，又称光合强度。进行光合作用的多少可以由释放氧气的多少、消耗二氧化碳的多少，或是积累有机物的多少来表征。对于特定的植物来讲，其光合速率受到多种环境因素的影响，其中最重要的因素是光照强度、温度和空气中二氧化碳浓度。
5.教学设计的思维导图
6.教学重点
光照强度、温度、浓度对光合速率的影响。
7.教学难点
光合速率的计算；运用光合作用原理分析生产、生活现象。
三、学情分析
进入本课之前，学生已经了解了光合作用发现史，学习了光合作用基本原理和过程，所以，可以通过知识回顾的方式巩固已有知识导入新课内容。另外，光合作用和细胞呼吸是细胞的两大代谢活动，在此，可以创设问题情境，将光合作用原理和前面已经学习的细胞呼吸原理联系起来，用于分析生产，生活实践中的案例。
四、教学目标
（1）知识目标。①解释光合速率；②分析影响光合速率的环境因素；③作图得出各环境因素影响光合速率的规律。
（2）能力目标。①利用数学方法处理、解释表观光合速率、真正光合速率、呼吸作用之间的关系；②运用光合作用原理分析相关生产，生活现象；③用准确的术语、图表阐明观点。
（3）情感目标。①感知生物学知识在生产实践中的应用；②与现实生活相联系，体验学以致用的成功感。
五、教学安排
（1）授课对象：学习新课的高中理科学生。
（2）课时安排：1.5课时。
（3）教学方法：以学生为主体，教师通过启发和引导组织教学达成课程目标。
六、教学过程
1.导入新课
教师组织学生回顾上节内容，并请学生描述光合作用过程。之后，在PPT中给出光合作用过程的图解，请学生对照图解，修正光合作用过程的描述。回顾结束，明确本节课主题“应用光合作用原理分析影响光合速率的环境因素”。
2.光合速率的新课教学
教师提问：“什么是光合速率？”并请学生阅读教科书第95页第1段，尝试用自己的话解释光合速率。之后，继续提问：“除了教科书中给出的两种物质的变化（氧气释放量和二氧化碳吸收量）可以表示光合速率外，还有什么物质的变化可以表示？”学生结合光合作用过程图解及反应式得出结论（有机物的积累量）。
教师组织学生进行小组讨论，请学生结合教科书第95页小资料，用等式表述表观光合速率、真正光合速率和呼吸作用之间的关系，并与全班交流。之后，请学生自行完成教材第102页思考与练习第4题，并与全班交流解题思路。
3.影响因素的新课教学
（1）分析影响光合速率的因素
教师在PPT中给出光合作用过程图解，引导学生根据图解思考“哪些因素会影响光合速率？”及时修正学生的回答，依次列在黑板上，并标出本节课学习的重点是光照强度、温度、浓度等环境因素对光合速率的影响。
在这个过程中，通常学生能够答出的影响因素有光能（光照强度、光的成分）、温度、浓度、矿质元素（光合色素）、水。其中，对于“光能”，学生通常只能快速地答出“光”或者“阳光”。此时教师需要引导学生结合已有知识，更深层次地发掘“光”在这个过程中提供能量，“光照强度”和“光的成分”都会影响光合速率；另外，对于“矿质元素”，学生比较难以答出，但通常能说出“叶绿素”，此时教师需要引导学生反思光合作用相关的色素只有叶绿素一种吗？（这就纠正了学生常有的一种惯性思维，提到光合作用只想到叶绿素）另外，光合色素如何影响光合作用呢？又是什么环境因素可以影响到光合色素的量呢？（至此，学生基本能答出矿质元素了）
（2）光照强度对光合速率的影响
教师提问：“光照强度是如何影响光合速率的？”并请学生阅读教科书第95页相关内容，同时思考“达到光饱和点时，限制光合速率继续升高的因素是什么？”
之后，进一步加强学生对表观光合速率、真正光合速率和呼吸作用之间关系的理解，在PPT中给学生提供光照强度与表观光合速率关系图（见图2）。请学生解释图中P、Q、R 3点的生物学含义分别是什么？培养学生看图读取信息的能力。
（3）温度对光合速率的影响
教师提问：“温度是如何影响光合速率的？”并请学生阅读教科书第95～96页相关内容，同时思考“温度主要影响的是光合作用中的哪个条件？”
（4）浓度对光合速率的影响
教师提问：“浓度是如何影响光合速率的？”请学生阅读教科书第96页，参照图3-24和3-25绘制“浓度对光合速率的影响”曲线，并与全班学生交流。
（5）3种环境因素对光合速率的综合影响
教师组织全班学生共同解释教科书第96页图3-26各种环境因素对光合作用的综合影响。
4.巩固深化
教师在PPT中给出光合作用过程图解，并配合动画依次提问，请学生按照座次顺序一人回答一个问题：
5.光合作用原理的应用
教师给出材料“新疆哈密地区位于我国的高纬度地区，夏季阳光充足，而且光照强烈，盛产哈密瓜、大枣、葡萄等水果。其中，哈密瓜和哈密大枣驰名中外，是瓜果中的珍品。”请学生小组讨论，尝试运用光合作用原理对此做出解释。
之后，教师对上述材料进行补充“哈密地区夏季白天较长，而且昼夜温差大。”请学生结合呼吸作用原理，进一步对此进行分析。
为进一步强化学生应用光合作用原理分析实际现象的能力，教师给出第2则材料“盛夏某植株一昼夜生长情况（见图3）。曲线I表示光照强度的变化，曲线Ⅱ表示植物吸收情况的变化。”请学生小组讨论，尝试运用光合作用原理、影响光合速率的环境因素以及呼吸作用原理对此图中曲线变化做出解释，并回答以下问题：
（1）植物在哪个阶段内积累有机物？
（2）夏季d处凹陷，光合作用强度明显减弱，试分析其原因。
（3）曲线Ⅱ中ab段中上升的原因是什么？
（4）若大田种植农作物要增加的吸收曲线（即曲线Ⅱ与时间直线轴所围成的面积），可采取哪些有效措施？
七、教学反思
（1）本教学设计从教学目标出发创设问题情境，通过构建一系列框架问题，引导学生在思考、解决问题的过程中习得新的知识。具体到课程实施时，还可以结合自主学习、合作学习等其他教学策略。
（2）在进行教学设计之前一定要明确教学目标，一切教学活动的设计（包括问题的提出和情境的创设）都是为实现教学目标服务的。备课时，可以通过设计板书来理清教学思路和教学重点。
（3）教学设计应与学生已有经验（包括已有知识和生活实际）相联系。联系已有知识，体现生物学的系统性、连贯性和整体性；联系生活实际，学以致用，运用所学知识分析解决实际问题，体验成功的快感。