光合作用的运用

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇光合作用的运用范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

光合作用的运用范文第1篇

关键词 分析模式 光合作用 曲线题

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

章君果在“中美生物学教材中‘光合作用速率曲线分析’的比较与评析”一文中，提到美国教材对曲线图注重分析过程的模式化构建。美国教材中提出曲线分析按照一定的分析模式，从“坐标――曲线――运用”的顺序展开，可以让学生快速找到分析切入点，让学生掌握曲线图分析的大致步骤及需要关注的关键信息，更注重培养学生的逻辑思维能力，避免学生拿到曲线图无从下手。

1 “坐标――曲线――运用”模式（图1）分析

对坐标分析，要先要建立坐标指数和生物学过程之间的联系。坐标中y轴通常是观测指标，x轴通常是自变量，自变量的变化和生物学过程的变化之间的联系，需要学生通过一定的推理进行构建。

曲线分析包括某一曲线的分析及不同曲线的对比。某一曲线分析主要从曲线随着自变量的变化趋势、规律及变化幅度，比较同一曲线不同点之间的关系。不同曲线的对比，可从趋势、规律和变化幅度上进行对比，也可以对一些特殊点进行比较，如起点、转折点等。

运用这一部分主要是运用题干中的信息或已知的生物学知识，对现象进行解释及推断。

2 典例分析

图2为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，请据图回答：

① 由图2中甲图可知，光合作用速率和光照强度的关系是： 。

② 图2中乙图的C点表示光照强度为B时，是植物生长的 ，出现CD段的原因是 。

③ 请在图2甲图中绘制50℃时植物光合作用速率变化的曲线。

④ 根据图2甲图，在图乙中绘制光照强度为A时，不同温度下光合作用速率变化曲线。

解析：（1） 坐标分析。甲乙两图中因变量均是光合作用速率，自变量分别是光照强度和温度。

（2） 曲线分析。甲图出现了3条曲线，单独看每一条曲线变化趋势相同，即表示在各自温度下，在一定范围内，随光照强度的增强，光合速率增强，当达到某一光照强度下（光饱和点），继续增强光照强度，光合速率不变。三条曲线对比来看，如以10℃曲线为例，当达到光饱和点后，光照强度不再是光合速率的影响因素，而当提高温度后，如20℃，光合速率可继续增强，直至达到该温度下的光饱和点。依次类推可分析另外两条曲线。

在此分析中有两个特殊点A点和B点，A点表示此时光合速率的影响因素主要是光照强度，温度不是主要影响因素;B点表示此时光合速率的影响因素主要是温度，而与光照强度无关。乙图表示在一定范围内随温度增强，光合速率增强，达到C点光合速率达最大，C点之后随温度继续增强，光合速率下降。

（3） 运用。本题难点在③、④问中。第③问中要在甲图中绘制50℃时植物光合作用速率变化，此时仅分析图甲学生是无法下手找出突破口，而要把图2中的甲、乙两图结合起来分析。图甲中的温度变化对光合速率的影响，实际就在图乙中体现，由此进行推论图乙中温度变化也可在图甲中体现。由图乙中要50℃温度下的光合速率，介于20℃和30℃，可推知图甲中50℃时，植物光合作用速率介于20℃和30℃。第④问在图乙中绘制光照强度为A时，不同温度下光合作用速率变化。由图乙曲线体现了温度对光合速率的影响，推测此时光照强度应不是主要的影响因素。即可看成图甲中的B点时，再参考图甲中光照强度为A时，三个不同温度下光合速率均相同，故推测此时光合速率的主要影响因素是光照强度，而与温度无关。故推测该曲线是一条直线，而此时图甲中A点时的光合速率低于10℃光饱和点时的光合速率，因此图乙中作图的起点在低于10℃任何位置都行。

答案：①在一定范围内，随光照强度增强而增强，之后，光合作用强度不再增强 ②最适温度 酶活性降低，光合作用速率降低 ③如图3 ④如图4

3 反思

在解答曲线题时，既要读懂曲线，更应注重曲线分析过程中学生对信息的提取、处理和转化能力及依据信息去做出推论的能力。通过对“坐标――曲线――运用”分析模式的具体运用，可见如果只是从简单的识标（横、纵坐标的含义、因果关系）、明点（特殊点：起点、顶点、转折点、终点、交叉点、平衡点的生物学意义）、述线（通顺表述曲线升、平、降变化趋势）的角度分析问题，学生只停留在对表面现象的理解上，而缺乏一定的逻辑推理的分析过程。当出现新的图形或新的研究数据，学生往往无从作答。因此对曲线的分析，教师不仅仅要注重对点、线、面的表面现象的分析，更应注重培养学生对知识转化和逻辑推论的能力。

其次，教师要引导学生自主尝试构建模型，通过自主学习、合作学习、探究学习，学会总结知识点的联系和规律，学会从表面推论本质，深挖潜在的知识点，使学生学习习惯从“不会”到“学会”到“会学”完成学习思维模式转变。

然而，模型的构建不是一朝一夕就能解决，需要教师在平常教学工作中，关注教材中潜在的模型资源，并有目的地渗透和引导学生，从而使教学过程从一种简单的传输、传递和接受过程转变成学生是信息加工的主体，实现学习共同体角色的互换。

参考文献：

[1] 章君果，张海银.中美生物学教材中“光合作用速率曲线分析”的比较与评析[J]中学生物学，2015，31（6）：60-62.

光合作用的运用范文第2篇

本节内容是学生深刻理解植物叶片代谢的切入点。通过理解光合作用强度的概念，学生可以把植物光合作用和细胞呼吸的知识体系构建起来。教材仅简单提及光合作用强度的概念；而且在新课中，教学目标的着力点在于引导学生通过“探究光照强度对光合作用强度的影响”的实验构建数学模型。因此在第一轮复习中，教师引导学生构建光合作用强度概念模型就显得尤为重要。

2　教学目标

(1)知识目标：理解光合作用强度的概念；分析影响光合作用强度的环境因素；理解和运用光合作用与细胞呼吸过程中的物质转变及相互关系。

(2)能力目标：实践自主学习的方式，提高学生思维能力、分析问题的能力；在有关的情境中，运用语言表达的能力和归纳知识的能力。

3　教学重点、难点

(1)重点：探究影响光合作用强度的环境因素；说出光合作用原理的应用。

(2)难点：探究影响光合作用强度的环境因素。

4　教学设计思路

光合作用强度是“环境因素对光合作用强度的影响”中重要的核心概念，帮助学生构建光合作用强度的概念是以学生已掌握光合作用和细胞呼吸的概念等内容为前提的。教师利用多媒体资源创设课堂情境，引导学生利用已有的知识、通过纯思维方式的探究，自己构建光合作用强度概念的模型。这不仅有助于学生理解和掌握光合作用强度的概念，也有助于学生提高光合作用原理的应用能力。

5　课型

第一轮复习课。

6　教学环节

6.1谈话导入，明确教学目标

师：影响光合作用强度的环境因素一节的内容在我省考试说明中是属于二类要求的知识内容，是历年高考的一个热点，也是一个难点。这一节中有两个很重要的内容需要大家认真理解和记忆：光合作用强度的概念和测定；各种环境因素对光合作用强度的影响情况及其应用。

6.2学习光合作用强度概念和测定

师：首先大家一起来回顾光合作用强度的概念。请大家打开教材P104，回顾概念。光合作用强度是指植物在单位时间通过光合作用制造糖类的量，可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示――是一种量化的指标。那么，通过光合作用的哪些原料或产物表示光合强度的大小呢?请大家通过回顾光合作用的过程来弄清楚这个问题。

课件展示光合作用过程的图解。

生：可用光合作用消耗的H2O、产生的O2、固定的CO2、制造的(CH2O)来表示光合作用强度的大小。

师总结：都可以吗?在植物细胞中涉及O2、CO2、(CH2O)只有光合作用和细胞呼吸，而涉及水的反应实在太多了，很难区分开。因此一般可用光合作用产生的O2量、固定的CO2量或者制造的(CH2O)量来表示光合作用强度的大小。那么，利用相应的仪器直接测定光合作用产生的O2量、固定的CO2量或者制造的(CH2O)量吗?

生讨论：不行，有光照时，植物叶肉细胞既进行光合作用又进行细胞呼吸，光合作用产生的O2从叶绿体出来后，会被有氧呼吸消耗一部分。因此，要测定光合作用产生的O2量、利用的CO2量或者制造的(CH2O)量就必须把和呼吸有关的部分量考虑在内。

课件展示：有氧呼吸反应方程式。

师：那么，叶片中叶肉细胞内光合作用和细胞呼吸的关系是怎样的呢?接下来大家利用图解(图1)一起分析当光合强度大于呼吸强度时两者之间的物质转化关系。

课件展示代谢情况：按照O2、CO2、(CH2O)的顺序。

光合作用产生的O2量①=实测O2释放量②+有氧呼吸耗O2量③；

光合作用CO2利用量(1)=实测CO2吸收量(2)+有氧呼吸产CO2量(3)；

光合作用糖类制造量I=实测糖类积累量Ⅱ+有氧呼吸糖类消耗量Ⅲ。

师：由上述公式可知，①、(1)或I都可代表光合强度，③、(3)或Ⅲ则可代表呼吸速率，而实测的②、(2)或Ⅱ则代表净光合速率。那么可以用一个公式总结上述结论。

生：光合强度(真正光合速率)=净光合速率+呼吸速率。

师：由图1分析可知，我们只能直接测得②、(2)或Ⅱ代表某光照强度下的净光合速率。想要知道光合强度大小，是不是只要再测定呼吸速率就可以最终知道光合强度的大小了，那么，此时叶片的呼吸速率怎么测?

教师边分析，边引导学生思考：此时有光照，植物叶片既有光合作用又有细胞呼吸，要测定呼吸速率会受到光合作用的影响。

生：只能通过测定黑暗时，植物叶片耗氧量、产CO2量或者糖类消耗量来衡量有氧呼吸速率。

课件展示图解(图2)。

师：那在黑暗时和光照时条件不一样，有氧呼吸速率会一样吗?

生：植物叶片进行的有氧呼吸不会受光照强度的影响。

师：在理清这些思路之后，我们最后来总结一下该怎么对光合作用强度进行测定。

课件展示：测定光合强度(真正光合速率)时，应该要在黑暗下测定呼吸速率，然后在某种光照强度下测定净光合速率，再把测得的值进行处理可得真正光合速率，如图3所示。

学生填写表1：(括号内的内容由学生填写，教师总结)

师：接下来大家一起通过一道例题理解巩固一下前面的内容。

课件展示例题(横线上的内容由学生填写，教师总结)。

例：用某种大小相似的绿色植物叶片，分组进行实验：已知叶片实验前的重量，在不同温度下分别暗处理1h，测其重量变化；立刻再光照1h(光强度相同)，再测其重量变化。得到如下结果(表2)。

(1)暗处理时，随温度升高，叶片重量下降，其原因是在暗处，叶片只进行呼吸作用，温度升高，酶的活性增强，分解有机物增多，叶片重量下降；

(2)在28℃条件下，每小时光合作用合成的有机物为7mg，氧气产生量最多的是第四组叶片。

师：(1)暗处理后的重量变化可以用来衡量每小时呼吸消耗量，并且由于温度对呼吸酶活性的影响，呼吸速率表现出不同的情况。

(2)光照后的重量变化可以用来衡量光照1h，叶片的净增重量，即用来衡量净光合速率。如第四组，光照1h叶片由－4变成+2，叶片净增重6mg。

(3)(2)问的是合成的有机物，说明问的是真正

光合速率，那就得呼吸速率+净光合速率，如第四组真正光合速率=呼吸速率4+净光合速率6=10，是四个组中最多的，因此第四组的氧气产生量也是最多。

6.3各种环境因素对光合作用强度的影响情况

师：在植物生长的环境中，有诸多的因素能影响到光合作用，如光、温度…，光有光照强度和光质两个方面都会影响到光合作用强度。以前，通过实验了解了光照强度对光合作用强度有影响，有什么影响呢?

生：在一定范围内，光照强度增加，植物光合强度加强，但超出一定限度(光饱和点)，光照增加，光合强度也不再增大。

实验视频：探究光照强度对光合作用的影响。

师：请观察图4：找出表示前面复习的真正光合速率，净光合速率和呼吸速率的位置；光补偿点和光饱和点分别表示什么意思?

课件展示：(1)光①光照强度

生：光补偿点是光合强度和呼吸强度相等时的光照强度。

光饱和点是光合强度达到最大值的光照强度。

师：为什么达到饱和点后光合强度不会再增加?

生：受单位叶面积中的叶绿体数量、温度或CO2浓度的限制。

师：根据这个原理，在大棚种植作物时，可以给植物提供什么样的光照条件?

生：可根据植物对光的需求情况提供适宜的光照条件，让植物处于光饱和点以提高产量。

师：下面看一道例题。

课件展示：已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。图5表示在30℃时，该植物光合强度与光照强度的关系。若将温度调节到25℃，其他条件不变，从理论上讲，图中相应点的移动应该是(　)

A　a点上移，b点左移，m值上升

B　a点不动，b点左移，m值不动

c　a点上移，b点右移，m值下降

D　a点下移，b点不移，m值上升

生：A。

教师总结：

a点时，只有呼吸作用，当温度由呼吸最适温度30℃降到非呼吸最适温度25℃，呼吸速率变小，应上移。

b点的含义是光补偿点，即此时光合强度和呼吸强度相等，而温度变化后，呼吸强度变小了，光合作用强度变大了，要继续保持二者相等，光照强度要减弱。

c点是光饱和点，叶片的最大光合速率为m，而温度由非光合作用最适温度变成处于光合作用的最适温度，m值会增大。

师：因为四种色素主要吸收红光和蓝紫光，所以不同波长的光对光合作用也有一定的影响。

课件逐步展示：②光质：

复合光(白光)>红光(蓝紫光)>绿光

应用：建日光温室时，选用无色透明的玻璃或薄膜做顶棚，光合作用的效率较高。

课件展示：(2)CO2浓度：

在一定的范围内，随着CO2浓度的增加，光合作用强度随之而增加。

应用：可通过合理密植保证通风、施加农家肥料来确保有足够的CO2供应植物进行光合作用。

(3)温度。

师：温度主要是通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合速率。那么，请大家用一个曲线图把温度对光合速率的影响情况表示出来。

师：与光合作用有关的酶存在最适温度。叶片在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用，温度同样通过影响与呼吸作用有关的酶的活性来影响呼吸速率(图6)。与呼吸作用有关的酶的最适温度和光合作用不一样。

课件展示：

怎么利用这个原理来提高作物的产量?

生：可通过白天适当提高温度、晚上适当降低温度提高一个昼夜的产量。

课件展示：(4)矿质营养：

N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分；

P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常。

结构和功能：

K：促进光合产物向贮藏器官运输；

Mg：叶绿素的重要组分。

光合作用的运用范文第3篇

【关键词】光合作用 呼吸作用 复习 再思考

2012年高考已落下帷幕，将与考试大纲比较一番，就像魔术师精彩魔术的揭秘过程，让人恍然大悟。印象尤为深刻的是有关必修一教材中细胞代谢中的光合作用和呼吸作用这两知识点的考查。光合作用和呼吸作用与农业生产实践密切相关在植物生理和生态学中占有重要地位，在近些年的各地高考试题中，其出现的频率和所占的比例都让师生们不容忽视和简单应付。

一、用概念教学促进知识理解、用典型实例增强解决问题的能力

如何做好光合作用和呼吸作用的迎考复习，时间跨度不同，历经的做法和实践也有所不同，在新课程且自主命题考试的情景下，摸索尝试新的方法引导学生在学习上自主探究，善于总结并培养能力，学生学有所成，教师教得轻松。

1.光合作用和呼吸作用的一般复习教学情况

笔者从他人和自己的教学经历中，总结出光合作用和呼吸作用复习教学的一般思路：

首先是从光合作用科学发展史的经典实验入手，引发学生了解科学家在光合作用机制探索过程中的精心思考、巧妙设计，进而使学生建立正确的科学思想与科学思维方法。

其次是让学生在理解实验设计思想的基础上，进行“探究酵母菌呼吸方式”实验。要求学生进行实验选材、实验变量的控制、对照实验的设计、实验结果的预测、观察、分析结果得出结论等实验步骤。实验过程强调学生独立思考，注意师生之间、生生之间的交流。

其三是学生自读课本，巩固光合作用和呼吸作用的反应场所、过程及产物，布置相应练习题，评析典型例题，提高学生的知识迁移能力、知识应用能力。

其四为用对应内容的模拟试题进行检测、讲评，再考再评。

2.通过加强概念教学习，增强应对高考改革变化趋势的能力

柯华葳在《问题解决的教与学》一书的导读中写道：“学习最终的目的，或说对学校学习的最好的考验就是让学生解决问题，而且是解决生活问题。”

高考命题是在主干知识网络的交汇点上进行试题设计,强调核心知识之间的综合与联系，注重生物学概念、原理的理解和应用、对分析、综合等思维能力的考查。本人在教学中，以框图的形式将概念以及概念之间的意义关系清晰地呈现给学生, 学生通过给出的核心概念，并建构概念图；概念图的使用能使学生获得基础知识，提高思维能力，提高学习效率，使学生能学习、会学习、爱学习。

笔者在复习中运用概念图构造一个清晰的网络,引导学生对光合作用整个知识架构进行梳理,利于直觉思维促进知识的迁移，提高解题能力。

题例1.图甲是某同学“探究在温度为30℃时影响植物光合速率的因素”的实验装置图。图乙表示该植物某叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内叶肉细胞CO2释放量和叶绿体O2产生总量的变化。试回答：

求：图乙中光照强度为b时，该叶肉细胞光合作用速率 （填＜、＝、＞）呼吸作用速率，光照强度为c时，单位时间内该叶肉细胞从周围吸收 单位的二氧化碳。

【解题分析】本题探究的是影响植物光合速率的因素，有一些相关概念应理解一下包括：植物光合作用速率=净光合速率+植物呼吸速率；光合作用速率（或光合作用强度）可用有机物、二氧化碳、氧气的量表示；直角坐标系的数学意义要明确，横轴表示自变量，纵轴表示因变量；坐标系中的图例所包含的意思要明确，即叶绿体O2产生总量表示实际光合作用，叶肉细胞CO2释放量表示呼吸作用；几个特殊点a、b、c点代表的生理过程，a点表示在此光照强度下无光合作用仅进行呼吸作用；b点表示在此光照强度下叶肉细胞仍有CO2释放，光合作用＜呼吸作用；c点表示在此光照强度下叶绿体O2产生总量（仔细观察此O2量应等于叶肉细胞CO2释放量）。分析中涉及了诸多概念，应逐一厘清为好，只有概念通了，相应的问题就迎韧而解。

二、教师与学生共同分析设计操作实验，在处理运用中提升实验能力

近些年高考一直重视实验探究能力的考查，教材中的生物学实验、实习和研究性课题中都包含着一定的实验思想和方法。因此，实验教学和操作等环节显得尤为基础和根本。具体表现为：

1.引导学生学会对不同类型实验设计的处理并选择实验材料药品。

见题例3. ①甲装置的D 中放入实验药品。

2.引导学生学会控制实验单一变量、选择适宜条件、设置对照组、进行实验步骤的设定、预测实验的结果、观察与记录实验现象。

3.引导学生重视《考试说明》要求的16个实验提供的范式，尽可能通过实际操作，总结出实验的一般规律、实验程式、实验方法及对实验进行分析评价得出正确的实验结论，学会将所学实验技能迁移到新的情境探究实验中去。

4.引导学生归类总结获取分析问题解决问题的常规经验，使用规范的专业术语、简洁作答避免不应有的失误。

三、通过构建数学模型、文图转换，突破光合作用和呼吸作用的计算题

在光合作用的物质生产过程中，涉及到葡萄糖、二氧化碳、氧气的质量、体积和物质的量的计算。

1.用数学建模形式突破计算问题

光合作用的运用范文第4篇

——初中科学“研究光合作用的发现过程”教学设计思想*

教学意图

初中科学课程的目标是提高每个学生的科学素养，实验则是培养学生科学素养的重要途径和方法，提出合理的假设、科学地设计实验方案又是实验教学的灵魂所在。让学生自行设计实验，有利于他们提高以思维和创新能力为主的综合能力，接受科学方法的训练。经典实验是学生设计实验方案的优秀范例，科学史中的经典实验设计闪耀着科学家的智慧，体现了科学研究方法，可以让学生受到科学思维方法的熏陶和引导，从模仿创新开始，逐步发展到独立的原创创新，能有效地提高学生提出假设、设计实验的能力。

有关“植物的光合作用”的知识点在初中科学中占相当重要的地位，然而，在教学中，光合作用发现史中精妙绝伦的经典实验却往往被认为只是展示知识的一种形式，它的其他功能却被忽视了。其实，光合作用的发现史不仅展示了知识的发生过程，能帮助学生深刻理解知识、理解科学的本质，还有着更多的教育教学意义：利用科学史的“故事性”，能有效地提高学生的学习兴趣；重温先人勇于探索的过程，能有助于培养学生实事求是的科学态度和坚忍不拔的科学精神；更为有效的是，学生可以从光合作用经典实验中学习到科学家设计实验的智慧，这也是本节课的重中之重。

学情分析

一、学生起点能力

在小学阶段已知道植物能进行光合作用，对光合作用的原料、产物、场所、动力等也有所了解；已经历过科学探究的一般过程；隐性或显性地接触过建立假设等研究方法；隐性或显性地进行过合作交流。

二、学习目标分析

本节课以光合作用发现史中的经典实验为载体，旨在引导学生通过对经典实验的分析，建立光合作用的模型，掌握设计实验的规则，进而能创造性地设计实验进行科学探究，领悟科学精神，提高科学素养。其中，根据J.R.Anderson的AcT理论，有关光合作用的知识属于陈述性知识，设计实验的规则属于程序性知识。

对光合作用、科学探究的一般过程、建立假设等

研究方法及合作交流有初步了解——起点

习得光合作用的原料、产物、场所、动力等，

从而建立模型——使能目标一

分别习得控制实验条件、设置对照实验、

选择实验材料等规则——使能目标二

综合运用实验设计规则，在新情景下

设计实验方案——终点目标

教学目标

一、知识和技能

通过研究经典实验大致认识人类探索光合作用的历程；了解经典实验的方法及结论；能说出光合作用的原料、产物、场所、动力等。

二、过程和方法

体验前人设计实验的技能和思维方式；经历科学探究的一般过程：提出问题建立假设实验探究收集和处理事实得出结论；初步学会合作交流、建立模型、提出假设、控制实验条件、设置对照实验等方法。

三、态度、情感和价值观

领悟“科学知识真实可信，但它不是绝对真理”；激发科学兴趣，感受实事求是的科学态度、坚忍不拔的意志品质；树立“怀疑、创新、进取”的科学精神。

教学准备

一、实验器材

烧杯、金鱼藻等水草、玻璃棒、水、不同瓦数的电灯泡等。

二、多媒体课件及相关设备

用于设置真实的问题情景、展示经典实验过程的多媒体课件；多媒体计算机、视频展示台等设备。

教学过程

一、回顾原有知识，寻找新知识固定点

师：“民以食为天”，动物需要以食物来维持生命，一棵小树长成参天大树，其质量增加几百至几千倍，它的食物是什么呢？

利用多媒体出示一段录像《阳光下的魔术——植物的光合作用》。

【探究式教学应建立在学生已有的探究能力和认知基础上。这里的提问和录像，意在激活、提升学生的原有知识，帮助学生在自己原有的认知图式上建构新的认知结构。】

二、设置问题情境，告知学习目标

师：科学是一门以观察和实验为基础的学科。那么，科学家是怎样设计实验来探索发现光合作用的呢？今天我们要学习、模仿科学家设计实验的方法，争取自己也能创造性地设计实验，探究光合作用的奥秘。

【良好的开端是成功的一半，设置疑难问题引入课题，激发学生的认知冲突，使学生的精神保持亢奋状态，为课堂学习提供良好的心理氛围；通过告知学习目标，让学生意识到学习活动的意义指向，使学习的目标成为一种有力的探究动机。】

三、呈现学习材料，小组合作探究

利用多媒体图文结合逐个展示有关经典实验，引导学生围绕引导性问题进行合作探究（部分探究内容见表1），并将探究结果填入表2。

【初中学生有强烈的好奇心和求知欲，但他们往往只满足于新奇的现象，所以要根据教学内容有计划地设计和展示序列化、分层次的学习目标——引导性问题，为学生探究学习提供“支架”，引导他们定向探究，持久地进行思维活动。

学生在序列化问题的引导下探究分析经典实验，从而“发现”光合作用的原料、产物、场所、动力等知识，这是主动积极、产生式的建构过程，有利于使知识转化为个体内在的认知结构，促进学生对知识的理解和提取；通过系列经典实验的展示和分析，让学生感悟到科学是发展变化的探究过程，不是绝对的真理。

为了让学生习得关于实验设计能力的程序性知识，采用了如下的教学：首先，学生在教师提供的经典实验和有关问题引导下，经过讨论和反馈，逐个“发现”实验设计规则——设置对照实验、排除干扰、控制单一变量、恰当地选择实验材料、显性化实验现象（如，运用老鼠和蜡烛创造条件，使在自然环境中无法观察到的空气成分变化间接地表现出来）等。这是奥苏伯尔同化论中的上位学习的一种形式——从例子到规则的学习，简称例—规法。这是为了使学生的认识从直观到概括、从个别到一般。然后，引导学生将实验设计规则迁移到新的实验情景中去，经过在变化情境中的练习，促进学生对规则的理解和掌握，逐步使各条规则由陈述性知识转化为程序性形式，使相应的规则向办事的技能转化。】

四、归纳习得知识，建立知识模型

师：几代科学家历经200多年，才基本弄清植物光合作用的过程。（利用多媒体展示一植物整体图）请你们归纳以上每个实验的结论，在图中用文字或符号表示出光合作用的原料、产物、场所、动力等。

学生回答结果如图1。

【学生获得知识的标志是大脑中储存和建立了很多准确而又彼此联系的信息网络。本教学环节把光合作用的场所、条件、产物、原料等分散的知识整合成一个整体并表示出它们的关系，还应用表象策略，把言语信息集合到学生熟悉的植物图片模型上，让学生通过双重编码形成模型，将新接受的信息与大脑中原有的信息紧密联系，建构成新的认知体系，促进知识的理解、记忆和提取。】

五、综合应用规则，设计实验方案

师：在20世纪，至少有6次有关光合作用的研究成果荣获诺贝尔奖。探索并没有结束，希望你也能参加到科学研究中来！现在请同学们运用实验设计规则，探究一个真实问题：

小明妈妈从水族馆买回来几棵水草，让小明放在水族箱内，说这样水中会有较多的氧气让鱼儿呼吸。爱动脑筋的小明想让这几棵水草释放出更多的氧气。你能想办法让水草释放出更多的氧气吗？你可以设计实验来证明你的想法吗？请你用图片或文字来表达自己的实验设计。

用多媒体图文结合展示这个应用性问题后，将实验装置（如图2）放在视频展示台上展示，引导学生观察植物“冒气泡”。然后，学生分小组讨论实验设计方案，各组用视频展示台展示自己的实验设计方案，和全班同学辩论、交流。

【学生掌握智慧技能的行为指标是看他们能否在实际情境中应用规则做事，而不是能否陈述规则。所以，需要引导学生将实验设计规则独立地应用于解决新问题，促使智慧技能达到自动化。这个探究活动要求学生进行综合、归纳、创造性的思维活动，这属于信息加工阶段，它有利于启动学生的大脑内化力、培养学生创造能力。例如：有的学生在设计实验时，提出将适量的雪碧倒入水中，以增加水中的二氧化碳，促进水草光合作用；还有的学生提出光的波长也会影响光合作用的效果……学生的思维被激活，创造的火花可见一斑。在选题方面，充分考虑了教学任务的情境性和真实性。“怎样才能增强水草的光合作用”是生活中的实际问题，因而成为开展探究式教学的有效切入点。】

六、课后继续探究

师：叶脉是运输水的结构，你能根据这个实验原理，设计实验证明水是光合作用的原料吗？你也可以设计实验探索其他问题。

【加涅认为学生学习的结果能使其才能发生相对持久的变化，而设计实验方案又是高级的智慧技能，需要组合若干规则解决复杂问题，学生不是一朝一夕就能掌握的，需要多次进行变换情景练习才能逐步达到自动执行的程度。】

教学反思

一、探究课要以具体的知识为载体，以真正理解并学以致用为中心目标

本课是一节探究式教学课。在这节课中，学生以光合作用发现史为探究的载体，以真实的问题情境作为探究的背景，以真正理解实验设计策略并学以致用为中心目标。

科学探究必须以具体的知识为载体，它不能独立于具体知识之外。本活动以光合作用发现史为知识载体，引导学生沿着光合作用发现的历史线索，从古希腊亚里士多德1629年海尔蒙特1771年（光合作用年）普利斯特利1779年英格豪斯1864年萨克斯1880年恩吉尔曼……通过分析系列经典实验得出植物光合作用的原料、产物、场所、动力，并用表格一一总结，然后通过归纳，抽象出光合作用模型，从而为学生提出假设和设计实验提供相关的基础知识。

设计真实的问题情景。探究“怎样才能增强水草的光合作用”这个真实的问题，将科学概念与生活现实相联系，体现“从生活走向科学，从科学走向生活”，使学生对所学知识有亲切感。心理学研究表明，当外部刺激引起主体的情感活动时，就更容易成为注意的中心，有利于培养学生探索的兴趣，从而强化理解和记忆。

“真正理解并学以致用”是整节课的中心目标。首先，教师介绍体现了理性之美的经典实验，为学生提供典型的榜样和范例，引导学生对实验现象进行科学推理，培养思维的缜密性，并引导学生从经典实验中挖掘、学习科学巨匠独到的科学思想和科学方法；为了有利于学生真正理解实验设计方法，采用“螺旋式教学法”——海尔蒙特实验的排除干扰因素、普利斯特利实验的排除干扰因素和设置对照实验、英格豪斯实验的控制单一变量和设置对照实验、恩吉尔曼实验的巧妙选材以及创造条件显性化实验现象等，使学生在课堂中多次接触具有启发性的实验设计方法。然后，通过开放的发散思维建立假设，综合所学的知识和技能当堂模仿设计并实践探究实验，有助于学生“学以致用”。

二、现代教学手段有效地辅助探究活动

光合作用的运用范文第5篇

1 探究背景

（1）生物传感器：

生物传感器是近几十年内发展起来的一中新的传感器技术，各种生物传感器都具有以下共同特点：包含一种或多种生物活性材料及能把生物活性表达的信号转化为电信号的物理或化学传感器，两者结合在一起，用现代化微电子的自动化仪表进行生物信息再加工，构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。

（2）测量原理：

在各实验装置中，通过改变某一自变量研究光合作用强度大小，光照度传感器溶氧传感器电极置于实验瓶内，将测得瓶中溶解氧浓度的变化值传送至数据采集器接口进行实验数据的记录和分析。

（3）知识背景：

光合作用的实质是植物利用光能，把水和二氧化碳合成有机物同时释放氧气的过程，其中影响植物光合作用强度的环境条件有：二氧化碳浓度、光质、光强度、温度、酸碱度等。实验中设置不同自变量，利用水生蜈蚣草在进行光合作用过程中产生的氧引起水中溶解氧含量的改变，从而反映出相应环境因素对光合作用的影响。

2 实验设备和材料

带USB接口的计算机，数据采集器，光照度传感器、溶氧传感器，朗威DISLab软件，大小、苗岭、长势相同的水生蜈蚣草多株，光源，可密封玻璃瓶，水浴锅，自来水，冷开水，质量分数为0.125%的NaHCO3溶液，质量分数为15%的HCl溶液，质量分数为15%的NaOH溶液等。

3 实验步骤

3.1学生准备

将全部学生均分为10组，其中每两组实验内容相同。全组成员分工合作，各司其职。

3.2进行实验

（1）材料预处理。将选好的等量水生蜈蚣草分别置于3只实验瓶内，放在暗箱内一夜。

（2）连接计算机、数据采集器及溶解氧传感器、光强度采集器，打开计算机，进入实验软件系统。点击“通用软件”，系统自动识别所接入的传感器，并显示溶解氧数值及光照度数值。

（3）分别将溶解氧传感器电极置于三瓶内，待示数稳定后测得瓶中溶解氧浓度初始数据。

（4）记录数据，实验数据见表1～表5

（5）实验数据分析：

①自来水和冷开水中溶解氧数值均下降，说明植物呼吸作用强度大于光合作用强度，且无二氧化碳时植物光合作用几乎不能进行。

②蓝光照射时光合作用强度大于红光照射，红光照射时光合作用强度大于绿光照射时。

③在一定光照强度范围内，植物光合作用随光照强度的增加而增强。

④温度较低，植物光合作用强度较温度适宜时弱，但当温度过高时植物光合作用强度急剧下降。

⑤实验瓶中加酸或碱时植物光合作用强度下降，且加酸后植物光合作用为负增长。

4 交流与扩展