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一、教材与学情分析
1.教材分析
本节内容为人教版生物必修——《分子与细胞》第五章第四节内容。本节内容较多，光合作用探究历程属于第一或第二课时，主要是关于科学发现史的介绍，同时渗透着科学探究的历程。是培养和提高学生生物科学素养的好材料。教学时将文中科学家的发现过程串在一起，可从物质和能量以及场所的角度得出光合作用的反应式。关键是要用好连接语并设好问题串引导学生去思考。同时要注意介绍一些书上没有的知识背景，便于学生形成一个整体思想不至于脱节。
2.学情分析
学生在以往的学习中已经学习了一些关于科学史的内容，如在“生物膜的流动镶嵌模型”和“关于酶本质的探索”中已经大致了解到生物科学史在生物学习中的作用。而且关于本节，大部分学生在初中已经接触了一些实验，如海尔蒙特小柳树实验和伊乐藻实验。所以，在介绍这部分内容时，学生不会觉得很陌生。也正是因为不陌生，所以如果按照课本的顺序一五一十的将人物、实验、结论得出，再加上冗长的科学发现过程，学生会觉得单调乏味。这就要求教师在课堂的处理上要稍微改变，激发学生的兴趣。
二、教学目标与重难点
1.教学目标
知识目标：
说出光合作用发现历程；
理解科学探究的思路；
理解光合作用反应式。
技能目标：尝试设计实验和分析实验，特别是变量。
情感、态度、价值观：明确科学探究过程的艰辛，培养科学探究的欲望。
2.教学重难点
教学重点：科学发现的总过程。
教学难点：每个科学家的实验设计，特别是萨克斯、恩格尔曼等。
三、教学方法
启发、探究、合作、多媒体教学。
四、教学过程
1.创设情境 引入新课
播放一小段光合作用的视频和光合作用的研究进展，让学生对平时耳中的光合作用有个印象。同时引用明朝学者宋应星在《论气》中提出了“人所食物皆为气所化”，让同学们思考，文中的“气”为何物？从而引入O2和CO2。
然后将同学们成几组，给他们呈现光合作用的反应式，有底物、产物和条件场所等。每一组都有任务，即用自己在前面学的实验设计的一些原則，如单因子变量，对照原则等，依次设计实验探究光合作用需要水、氧气、光等。每组将结果以纸质的形成交给老师，待老师介绍完光合作用的实际探究历程后做点评。
2.小组自主学习
课前已经给他们布置过任务，通过阅读教材以及查阅资料，按照科学家、实验、结论的顺序填写。
3.新课教学
学生在前面设计实验和自学的基础上已经对光合作用内容有了了解，但是还没有深入了解过程，以及科学家研究结果时间的联系，需要老师做详细介绍，于是，有了以下的问题串。
问题1：古希腊博物学家的观点曾经影响了很多代人，即植物的生长来自于土壤。这句话是否正确？如果不正确，该怎么用事实去推翻呢？亚里士多德又是依据什么现象提出自己的观点呢？他一定不是凭空臆测的。此时呈现比利时海尔蒙特著名“小柳树”实验。实验结论是：植物的生长需要水并说明，海尔蒙特和亚里士多德的观点都是不完全正确。海尔蒙特提出光合作用需要水，而亚里士多德的依据是植物生长在土壤中。而且也知道植物也确实需要从土壤中吸收养分。
问题2：亚里士多德只关注了植物的根，其实植物的地上部分也是暴露在空气中的，这样的环境对植物的生长有没有影响？引出普利斯特利的实验。用课件介绍完实验过程及结论之后，让同学们思考：为什么后人重复他的实验，却是失败的？原来是普利斯特利并没有注意到光在植物生长中的作用。之后介绍英格豪斯的实验，得出植物的生长还需要光的结论。在此可稍作停顿，用500次实验对学生进行情感教育。
问题3：英格豪斯得出植物只有在光下才能更新空气。空气是一种混合物，到底是更新空气中的哪种成分？限于当时对空气的研究水平，还不知道具体物质。6年以后，人们明确了空气的组成，才知道植物在光下放出O2，吸收CO2。
问题4：根据能量守恒定律，光能哪里去了？根据梅耶的推论，光能可能转化成化学能储存在有机物中。那么，这种有机物是什么呢？引出萨克斯实验，同时播放幻灯片。介绍萨克斯处理实验的原因，如将绿叶一半曝光一半遮光，用酒精洗去浮色等等。直接通过结果告诉学生这种有机物是淀粉。同时要给学生一个发散思维：光合作用的产物只有淀粉吗？回答不是，淀粉只是主要的产物。
问题5：如果对以上所讲进行一个小小的总结，可以概括为：绿叶在光下，利用水和CO2，生成O2和淀粉的过程。但是，正如细胞呼吸发生在线粒体中一样，以上过程所发生的场所在哪呢？引出恩格尔曼的实验。幻灯片介绍完以后，提出以下问题：
为什么选择水绵？优点在哪里？
实验中用了几次对照？哪个是实验组，哪个是对照组？
恩格尔曼实验的结论是什么？
学生回答完以上问题后，同学们对光合作用的过程和场所已经有了一个了解。但是，在以往的课中也会提到发生在生物体内的化学反应一般不会很剧烈，不像体外化学反应那样可以一步完成。那么，对光合作用而言，产物氧气和有机物，是不是一步完成呢？或者，根据原子守恒，产物中每种元素来自于反应物中的哪些呢？针对这个问题，引出鲁宾和卡门实验。同时提出问题：
该实验用到的对照是什么？
鲁宾和卡门的实验用到的技术是什么，这说明什么问题？
应该标记哪些元素？
学生回答完这些问题并由老师点评之后，老师可以这样总结：单从产物看，氧气的产生和淀粉的生成是至少两步完成的，那么，每一步各是怎么回事呢？引出希尔反应和卡尔文循环。其中，希尔反应在书中并没有介绍，所以在课堂讲解时并不需要重点讲，让学生了解一下即可。重点是卡尔文循环。此时幻灯片放映卡尔文循环过程。并介绍，卡尔文其实用到了同位素标记和双向层析技术，只有这样才能确定每一步是怎么发生的。让学生感受到科学技术的提高可以带动许多学科的研究。
五、教学反思
通过实际教学发现，按照这样的编排授课，学生积极性很高。避免了枯燥无味的单纯介绍过程，而是让学生带着问题去听课，同时，给学生留空白时间去思考，哪怕思考的结果和实际不符，对学生来说也是一种进步，培养了他们独立的思维方式。同时，教学中也存在这样的问题，不用的科学家用到的方法不同，选材也不同，要在讲解过程时把这些小问题、小知识点也同时介绍。
1.教材分析
本节内容为人教版生物必修——《分子与细胞》第五章第四节内容。本节内容较多，光合作用探究历程属于第一或第二课时，主要是关于科学发现史的介绍，同时渗透着科学探究的历程。是培养和提高学生生物科学素养的好材料。教学时将文中科学家的发现过程串在一起，可从物质和能量以及场所的角度得出光合作用的反应式。关键是要用好连接语并设好问题串引导学生去思考。同时要注意介绍一些书上没有的知识背景，便于学生形成一个整体思想不至于脱节。
2.学情分析
学生在以往的学习中已经学习了一些关于科学史的内容，如在“生物膜的流动镶嵌模型”和“关于酶本质的探索”中已经大致了解到生物科学史在生物学习中的作用。而且关于本节，大部分学生在初中已经接触了一些实验，如海尔蒙特小柳树实验和伊乐藻实验。所以，在介绍这部分内容时，学生不会觉得很陌生。也正是因为不陌生，所以如果按照课本的顺序一五一十的将人物、实验、结论得出，再加上冗长的科学发现过程，学生会觉得单调乏味。这就要求教师在课堂的处理上要稍微改变，激发学生的兴趣。
二、教学目标与重难点
1.教学目标
知识目标：
说出光合作用发现历程；
理解科学探究的思路；
理解光合作用反应式。
技能目标：尝试设计实验和分析实验，特别是变量。
情感、态度、价值观：明确科学探究过程的艰辛，培养科学探究的欲望。
2.教学重难点
教学重点：科学发现的总过程。
教学难点：每个科学家的实验设计，特别是萨克斯、恩格尔曼等。
三、教学方法
启发、探究、合作、多媒体教学。
四、教学过程
1.创设情境 引入新课
播放一小段光合作用的视频和光合作用的研究进展，让学生对平时耳中的光合作用有个印象。同时引用明朝学者宋应星在《论气》中提出了“人所食物皆为气所化”，让同学们思考，文中的“气”为何物？从而引入O2和CO2。
然后将同学们成几组，给他们呈现光合作用的反应式，有底物、产物和条件场所等。每一组都有任务，即用自己在前面学的实验设计的一些原則，如单因子变量，对照原则等，依次设计实验探究光合作用需要水、氧气、光等。每组将结果以纸质的形成交给老师，待老师介绍完光合作用的实际探究历程后做点评。
2.小组自主学习
课前已经给他们布置过任务，通过阅读教材以及查阅资料，按照科学家、实验、结论的顺序填写。
3.新课教学
学生在前面设计实验和自学的基础上已经对光合作用内容有了了解，但是还没有深入了解过程，以及科学家研究结果时间的联系，需要老师做详细介绍，于是，有了以下的问题串。
问题1：古希腊博物学家的观点曾经影响了很多代人，即植物的生长来自于土壤。这句话是否正确？如果不正确，该怎么用事实去推翻呢？亚里士多德又是依据什么现象提出自己的观点呢？他一定不是凭空臆测的。此时呈现比利时海尔蒙特著名“小柳树”实验。实验结论是：植物的生长需要水并说明，海尔蒙特和亚里士多德的观点都是不完全正确。海尔蒙特提出光合作用需要水，而亚里士多德的依据是植物生长在土壤中。而且也知道植物也确实需要从土壤中吸收养分。
问题2：亚里士多德只关注了植物的根，其实植物的地上部分也是暴露在空气中的，这样的环境对植物的生长有没有影响？引出普利斯特利的实验。用课件介绍完实验过程及结论之后，让同学们思考：为什么后人重复他的实验，却是失败的？原来是普利斯特利并没有注意到光在植物生长中的作用。之后介绍英格豪斯的实验，得出植物的生长还需要光的结论。在此可稍作停顿，用500次实验对学生进行情感教育。
问题3：英格豪斯得出植物只有在光下才能更新空气。空气是一种混合物，到底是更新空气中的哪种成分？限于当时对空气的研究水平，还不知道具体物质。6年以后，人们明确了空气的组成，才知道植物在光下放出O2，吸收CO2。
问题4：根据能量守恒定律，光能哪里去了？根据梅耶的推论，光能可能转化成化学能储存在有机物中。那么，这种有机物是什么呢？引出萨克斯实验，同时播放幻灯片。介绍萨克斯处理实验的原因，如将绿叶一半曝光一半遮光，用酒精洗去浮色等等。直接通过结果告诉学生这种有机物是淀粉。同时要给学生一个发散思维：光合作用的产物只有淀粉吗？回答不是，淀粉只是主要的产物。
问题5：如果对以上所讲进行一个小小的总结，可以概括为：绿叶在光下，利用水和CO2，生成O2和淀粉的过程。但是，正如细胞呼吸发生在线粒体中一样，以上过程所发生的场所在哪呢？引出恩格尔曼的实验。幻灯片介绍完以后，提出以下问题：
为什么选择水绵？优点在哪里？
实验中用了几次对照？哪个是实验组，哪个是对照组？
恩格尔曼实验的结论是什么？
学生回答完以上问题后，同学们对光合作用的过程和场所已经有了一个了解。但是，在以往的课中也会提到发生在生物体内的化学反应一般不会很剧烈，不像体外化学反应那样可以一步完成。那么，对光合作用而言，产物氧气和有机物，是不是一步完成呢？或者，根据原子守恒，产物中每种元素来自于反应物中的哪些呢？针对这个问题，引出鲁宾和卡门实验。同时提出问题：
该实验用到的对照是什么？
鲁宾和卡门的实验用到的技术是什么，这说明什么问题？
应该标记哪些元素？
学生回答完这些问题并由老师点评之后，老师可以这样总结：单从产物看，氧气的产生和淀粉的生成是至少两步完成的，那么，每一步各是怎么回事呢？引出希尔反应和卡尔文循环。其中，希尔反应在书中并没有介绍，所以在课堂讲解时并不需要重点讲，让学生了解一下即可。重点是卡尔文循环。此时幻灯片放映卡尔文循环过程。并介绍，卡尔文其实用到了同位素标记和双向层析技术，只有这样才能确定每一步是怎么发生的。让学生感受到科学技术的提高可以带动许多学科的研究。
五、教学反思
通过实际教学发现，按照这样的编排授课，学生积极性很高。避免了枯燥无味的单纯介绍过程，而是让学生带着问题去听课，同时，给学生留空白时间去思考，哪怕思考的结果和实际不符，对学生来说也是一种进步，培养了他们独立的思维方式。同时，教学中也存在这样的问题，不用的科学家用到的方法不同，选材也不同，要在讲解过程时把这些小问题、小知识点也同时介绍。