Методическая разработка для 9 класса "Фотосинтез"


1
Муниципальное общеобразовательное учреждение
Бутурлиновская средняя общеобразовательная школа №7
Методическая разработка
Тема: «Фотосинтез».
9 класс.
Подготовила:
Климова Светлана Витальевна
учитель биологии
МОУ Бутурлиновская СОШ №7
Бутурлиновка
2009 г.
2
Методическая цель открытых уроков.
Показать:
- значимость биологических знаний для формирования мировоззрения учащихся;
- методику активации учебно-познавательной деятельности учащихся на уроке в ходе
организации их самостоятельной работы;
-реализацию межпредметных связей;
-использование частично-поискового, проблемного и дифференцированного подхода;
-уровень педагогического мастерства преподавателя.
Методологическая цель методической разработки:
- оказать методическую помощь преподавателям в организации комбинированных уроков
с применением разнообразных методов урока: частично-поисковых, проблемных,
иллюстративно-словесных, дифференцированных, репродуктивно-иллюстративных,
воспроизводяще-логических, познавательно-игровых;
3
Тема урока: «Фотосинтез».
Цели урока:
1.Образовательные:
- осуществить коррекцию и проверку знаний по теме «Обмен веществ»;
- развивать понятие «фотосинтез»;
- сформировать у учащихся представление о световой и темновой фазах данного процесса;
2. Развивающие:
-причинно-следственные, внутри и межпредметные связи;
- развивать логическое мышление (умение анализировать, сравнивать, делать выводы);
- развивать навыки самостоятельной работы с учебником, умения выделять главное.
3. Воспитательные:
-чувство собственного достоинства и ответственное отношение к собственному здоровью;
-осуществлять патриотическое воспитание учащихся.
Методы урока:
-частично-поисковый;
- проблемный;
- иллюстративно-словесный;
- самостоятельная работа с учебником;
- дифференцированный.
Оборудование:
Таблицы «Схема фотосинтеза. Продукты световых и темновых реакций», «Строение
хлоропласта», портрет К.А.Тимирязева, раздаточный материал для тестового контроля по
теме «Обмен веществ», учебник « Основы общей биологии » под редакцией И.Н.
Пономарёвой – 9 класс.
Распределение времени:
Этапы урока
Этапы урока
Организацион
ный момент
Коррекция
знаний
Проверка
знаний
Взаимоконтр
оль
Мостик
-
связка
Объяснение
нового
материала
Закрепление
Домашнее
задание
Время
(мин.)
2
5
5
2
5
15-18
5
2-3
1-2
Ход урока.
I. Организационный момент.
4
- объявить цели и планы урока;
II. Коррекция знаний.
Терминологическая разминка:
- дать определение метаболизма
- из каких этапов он состоит?
- дать определение катаболизма и анаболизма
- как расшифровать АТФ?
Решение биологических задач:
Задача №1
При беге на дистанцию 100 м вам стало жарко и участилось дыхание, но не сразу, а
лишь после 50 м пробега. Почему?
Задача № 2
АТФ – постоянный источник энергии для клетки. Его роль можно сравнить с ролью
аккумулятора. Объясните, в чём заключается сходство.
Задачам № 3.
Обоснуйте вред курения, применяя знания об энергетическом обмене.
III. Проверка знаний.
Тестовая работа.
1 вариант.
1. Почему ассимиляция называется пластическим обменом:
а) создаются органические вещества;
б) расщепляются органические вещества
2. Что включает в себя процесс ассимиляции
а) синтез органических веществ с поглощением энергии;
б) распад органических веществ с выделением энергии;
3. Что включает в себя процесс диссимиляции:
а) синтез органических веществ с поглощением энергии;
б) распад органических веществ с выделением энергии.
4. Чем отличается окисление органических веществ в митохондриях от горения этих
же веществ:
а) выделение теплоты;
б) выделение теплоты и синтез АТФ;
в) синтез АТФ;
г) процесс окисления происходит с участием ферментов;
д) процесс окисления происходит без участия ферментов.
5. На каком этапе диссимиляции полимеры расщепляются до мономеров:
а) 1; б) II; в) III.
6. Почему III этап диссимиляции называют кислородным:
а) в процессе реакции к промежуточным продуктам присоединяется кислород;
б) в процессе реакции выделяется кислород.
2 вариант.
1. Почему диссимиляция называется энергетическим обменом:
а) поглощается энергия;
б) выделяется энергия.
2. Какие процессы, происходящие в клетке, относятся к ассимиляционным:
а) синтез белка;
б) фотосинтез;
5
в) синтез липидов;
г) синтез АТФ;
д) дыхание.
3.Что общего между окислением, происходящим в митохондриях клеток, и горением:
а) образование углекислого газа и воды;
б) выделение теплоты;
в) синтез АТФ.
4. Что происходит с глюкозой на II этапе диссимиляции:
а) гликолиз с образованием молочной кислоты;
б) окисление до углекислого газа и воды.
5.На каком этапе диссимиляции углеводов синтезируется 2 АТФ:
а) I ; б) II ; в) III;
6. Какой этап диссимиляции называют кислородным:
а) I ; б) II ; в) III;
IV. Взаимоконтроль.
Ребята обмениваются листками с ответами, берут цветные ручки и выслушивают
правила проверки тестов:
а) знак «+» ставится в том случае, если все ответы в вопросе верны;
б) знак «-» ставится в тех случаях, когда все ответы в вопросе не верны;
в) знак « ставится, когда имеются верные и неверные ответы в вопросе.
г) знак «+» соответствует 1 баллу; знак «-» соответствует 0; знак «_» соответствует
0,5 баллов
д) после проверки подсчитывается сумма баллов;
е) критерии выставления оценки:
Количество баллов
Оценка
5
5
4,5 - 3,5
4
3 2,5
3
2 и менее
2
V. Мостик-связка.
Итак, мы разобрали этапы энергетического обмена, который даёт всем организмам
энергию за счёт биологического окисления. Теперь же рассмотрим пластический
обмен на примере фотосинтеза. Сегодня мы попытаемся раскрыть тайну и ответить на
вопросы: «Каким образом растения аккумулируют энергию солнца?», «Действительно
ли растения являются хранителями энергии Космоса?».
Вопрос:
- попробуйте вспомнить из курса ботаники определение фотосинтеза.
Сообщение учащегося: «История открытия фотосинтеза»
В 1630 г. Ян ван Гельмонт показал, что растения способны сами образовывать
органические вещества, а не получать их из почвы – так было положено начало
изучению фотосинтеза.
В 1772 г. Джозеф Пристли установил, что растения «исправляют» воздух,
«испорченный горящей свечёй. Спустя семь лет Ян Ингенхаус обнаружил, что
растения могут «исправлять» плохой воздух только на свету.
В 1883 г. Энгельман открыл пурпурные бактерии, для которых характерен фотосинтез
без выделения кислорода.
6
В 1887 г. С.Н. Виноградский открыл хемосинтезирующие бактерии, превращающие
углекислоту в органические соединения в темноте.
VI. Объяснение нового материала.
1. Сущность фотосинтеза
Фотосинтез – это биохимический процесс синтеза органических веществ из
неорганических (углекислый газ и вода), идущий в хлоропластах растений за счёт
солнечной энергии с выделением кислорода.
хлорофилл
6 СО2 + 6 Н2О--------С6Н12О6 +6О2
Свет
Организмы, которые осуществляют фотосинтез ( поистине волшебный процесс
превращения неорганики в органику), называют автотрофами. Автотрофный тип
питания характерен всем зелёным растениям и некоторым микроорганизмам.
Гетеротрофный тип питания характерен всем животным, в т. ч. Человеку, грибам,
большинству микроорганизмам.
Вопрос: - какой тип питания возник раньше в процессе эволюции?
(гетеротрофный, автотрофы возникли гораздо позже, что вызвало «взрыв
жизни»).
2. Значение фотосинтеза.
1) Утилизация избытка СО2 из атмосферы.
Вопрос: - Чем опасен избыток СО2 в атмосфере? (ведёт к парниковому эффекту).
2) Насыщение атмосферы кислородом, необходимым для дыхания.
Вопрос:- Что является переносчиком О2 у животных? (гемоглобин).
- Почему нельзя спать ночью в комнате, где много растений? (ночью растения только
дышат, поглощая О2 и выделяя СО2).
3) Создание озонового слоя.
Вопрос:- Какова его функция? (защита всего живого от губительного УФ- излучения).
4) Ежегодно образуются миллиарды тон органического, веществ. Богатых энергией.
которые служат питанием всем гетеротрофам.
Вопрос:- Почему любая цепь питания начинается растением? (растения улавливают
энергию солнца и превращают её в энергию химических связей органических
веществ).
3. Фазы и процессы фотосинтеза.
Фотосинтез - многоступенчатый процесс. Важнейшая роль в нём принадлежит
хлорофиллу, преобразующему энергию солнечного света в энергию химических
связей. Молекулы хлорофилла состоят из атомов углерода и азота, соединённых в
сложное кольцо. Они встроены в мембранные структуры хлоропласта - граны- и
окружены молекулами белков, липидов и других веществ. Процесс фотосинтеза
состоит из двух фаз - световой и темновой.
Световая фаза.
Рассказ учителя с элементами беседы с использованием таблицы «Схема
фотосинтеза», заполнение столбца таблицы «Фотосинтез»
7
Фотон (квант видимого света) попадает в молекулу хлорофилла и приводит её в
возбуждённое состояние. При этом электроны, сходя со своих орбит, с помощью
переносчиков переправляется на другую сторону мембраны, создав отрицательно
заряженное электрическое поле. Молекула хлорофилла восстанавливает потерю
электрона, отбирая его от молекулы воды:
2О--------4ОН- +4Н+
4ОН- -- --------4ОН
4ОН--------2О + О2
Гидроксилы ОН , став радикалами ОН, объединяются, образуя воду и кислород,
Диффундирующий через мембрану в атмосферу.
Протоны водорода. Образовавшиеся при фотолизе воды, не проникают через мембрану
тилакоида граны и накапливаются внутри, образуя положительно заряженное
электрическое поле. Таким образом, по обе стороны мембраны находятся два
разноимённых электрических поля. Когда разность потенциалов достигает критического
уровня, активизируется фермент АТФ-синтетаза.
Внутри АТФ- синтезы имеется канал, через который проходят протоны Н, а
освобождающаяся при этом энергия тратится на синтез АТФ. Протоны, оказавшиеся на
другой стороне мембраны, встречаются с электронами, доставленными молекулами-
переносчиками, образуя атомарный Н, идущий на восстановление переносчика НАДФ- в
НАДФ-Н
Вопрос:
Каковы продукты фотосинтеза световой фазы?
(Кислород, АТФ, НАДФ-Н)
Таблица «Фотосинтез»
Вопросы
Световая фаза
Темновая фаза
Где происходит?
В гранах хлоропласта
В строме хлоропласта
Какие основные процессы
происходят?
Фотолиз воды с выделением
кислорода, восстановление
НАДФ, синтез АТФ
Синтез глюкозы из
углекислого газа путём ряда
последовательных сложных
ферментативных реакций
Какие вещества являются
исходными?
Н2О,
НАДФ,
АДФ,
Н3РО4
НАДФ-Н,
АТФ,
СО2
Какие вещества образуются
в результате данной фазы?
НАДФ-Н,
АТФ,
О2
С6Н12О6
НАДФ,
АДФ,
Н3РО4
Что является источником
энергии?
свет
АТФ
Какие вещества
катализируют реакции
фотосинтеза?
ферменты
ферменты
8
Темновая фаза.
Самостоятельная работа с учебником.
Беседа.
Вопрос: - каковы продукты темновой фазы фотосинтеза? (глюкоза и крахмал)
Заполнение третьего столбца таблицы «Фотосинтез».
4. Сообщение учащегося: «Вклад К.А.Тимирязева в изучение процесса
фотосинтеза»
Вопросы:
- К.А.Тимирязев подчёркивал «космическую роль растений». Почему?
- почему в годы В.О.В. люди выживали, съедая за сутки всего по 150г хлеба?
- объясните поговорку «Хлеб всему голова».
VII. Закрепление.
1.Заполнить таблицу: «Значение некоторых частиц и веществ для фотосинтеза».
Вещества, протоны, электроны
Значение
хлорофилл
вода
Углекислый газ
АТФ
НАДФ
протоны
электроны
2.Решение биологических задач:
Задача №1
Как вы понимаете выражение «Зелёные растения – источник энергии для всех
организмов на Земле»?
Задача №2
Как человек может использовать знания о фотосинтезе в практике сельского
хозяйства. Приведите 2-3 примера.
VIII. Домашнее задание.
П.10
Ответить на вопросы стр.39
Подготовить сообщение об основных этапах развития клеточной теории
(Индивидуальное задание)
IX. Итоги урока.
В результате урока: удалось
- обобщить и систематизировать знания по теме «Обмен веществ»;
- все учащиеся получили оценки за тест с учётом их активности во фронтальной
беседе;
- изучить сущность, значение и процессы фотосинтеза.
Для проверки знаний по теме «Фотосинтез» можно использовать следующие тесты в
двух вариантах.
9
Тест.
Вариант 1
1. Организмы, живущие за счёт неорганического источника углерода:
а) автотрофы;
б) гетеротрофы;
в) хемотрофы;
г) фототрофы.
2. Пигмент хлорофилл сосредоточен:
а) в оболочке хлоропласта;
б) в строме;
в) в гранах.
3. В хлоропластах световые реакции протекают:
а) только в квантосомах;
б) гранах и строме;
в) в гранах и тилакоидах;
г) в тилакоидах и строме.
4. На какой стадии в хлоропласте образуется первичный углевод:
а) световой стадии;
б) темновой стадии.
5. Какую роль играют ферменты при фотосинтезе:
а) нейтрализующую;
б) катализирующую;
в) расщепляют.
6. Конечным продуктом световых реакций фотосинтеза являются6
а) АТФ, вода, кислород;
б) АТФ, углеводы, кислород;
в) НАДФ Н, АТФ, кислород;
г) НАДФ Н, вода, кислород.
Вариант 2
1. Организмы, живущие за счёт органического источника углерода:
а) автотрофы;
б) гетеротрофы;
в) хемотрофы;
г) фототрофы.
2. В каких органеллах клетки осуществляется процесс фотосинтеза:
а) в митохондриях;
б) в рибосомах;
в) в хлоропластах;
г) хромопластах;
3. В какую стадию фотосинтеза образуется свободный кислород:
а) в темновую;
б) в световую;
в) постоянно.
10
4. Что происходит с АТФ в световую фазу:
а) синтез;
б) расщепление.
5. В хлоропласте темновые фазы фотосинтеза протекают:
а) в строме;
б) в гранах и строме;
в) в гранах и тилакоидах;
г) тилакоидах и строме.
11
Литература.
1.И.Н.Пономарёва, О.А. Корнилова, Н.М. Чернова. «Основы общей биологии» 9 класс/
М. «Вента-Граф», 2001 г
2. В.З.Резникова Тестовый контроль знаний учащихся по биологии/ М. Просвещение,
1997 г.
3. Научно-теоретический и методический журнал «Биология в
школе»/Мин.ОиПОРФ.:»Школа-пресс2, №1, 1997 г.
4.Н.Ф. Бодрова. Изучение курса «Основы общей биологии». Поурочное
планирование. 9класс. Воронеж, 2003 г.