[“环境因素对光合作用强度的影响”复习课的教学案例]
1 教材分析 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。
应用：可向土壤增施适量肥料，以使作物有足够的矿质营养来源，合成与光合作用有关的物质基础。
教学反思：这是一节通过纯思维探究来构建概念模型的课，内容抽象，借助课件的辅助手段，基本达到了预期的目标。但是，由于在构建概念模型的环节时间分配较多，导致“光合作用原理的应用”部分没有让更多的学生参与讨论。