《植物及植物生理学》教案04
植物的光合作用单元教案教师
王衍安
教学单元
植物的光合作用
授课计划学时
6
授课时间安排
一、教学内容：
知识点：
1、概念：光合作用、光合强度、光照强度、光补偿点、光饱和点、净光合强度、净同化率、CO2补偿点、CO2饱和点、光能利用率、叶面积系数、经济产量、经济系数、生物产量、光反应、暗反应、光呼吸、源、流、库、生长中心、供长中心、环割。
2、光合色素的类型、光合作用类型及其产物、光合作用过程、影响与调节同化物资运输的因素。
技能：
1、叶面积测定
2、叶绿素含量测定
3、光合强度测定
二、学生特征分析
三、教学内容和学习水平的分析与确定
1、技能和知识点的划分与学习水平的确定
编号
技能和知识点
学习目标水平
识记
理解
熟练操作
应用
分析综合
技能
1、叶面积测定
2、叶绿素含量测定
3、光合强度测定
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知识
1、光合作用的概念及其意义
2、叶绿体及其色素。
3、光合作用过程、类型及其光合产物。
4、同化物质的运输与分配。
5、影响光合作用的因素。
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态度
理解概念，积极分析问题
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能力
1、会解释相关的生理现象及相关农业措施应用的依据。
2、计算光能利用率。
3、分析植物产量与光能利用率的关系。
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2、分析教学的重点和难点
教学重点：概念、光合作用的过程、光合产物及其分配、影响光合作用的因素解决途径：1、清晰解释概念。2、举例分析生理现象解释原理，理解光合过程。
3、加强练习与讨论。
教学难点：光合色素的类型及其特性、光合作用过程解决途径：1、在讲述的前提下，通过试验理解2、要求学生简单了解光合过程。
四、教学策略
概念获得的学习与教学模式、基于问题情景的教学模式
五、教学设施与媒体的选择应用
学习水平
技能训练的教学设施条件
媒体类型
媒体内容
使用时间
媒体在教学中的作用
媒体使用方式
技能
1、叶面积测定
2、叶绿素含量测定
3、光合强度测定
试验设备
知识
光合色素类型及其特性影响光合作用的因素
能力
会解释生理现象
网上资料
生产中存在的问题
补充知识完成作业
学生自行浏览
六、教学过程设计（流程图、语言描述说明）
时间min
第五章 植物的光合作用阐述植物光合作用的内容及学习要求
↓
本章主要内容：
1、光合作用的概念及其意义
2、叶绿体及叶绿体色素。
3、光合作用过程概述
4、影响光合作用的因素。
5、光合作用（产物）与作物生产本章学习目标要求：（见学习指导P5）
本章重点：光合作用概念 影响因素本章难点：光合作用过程
↓
问题1,绿色植物较多的地方空气状况如何？为什么？
↓
第一节 光合作用及其重要意义一、光合作用的概念：
光合作用的特点：
1.氧化还原过程 CO2 → CH2O
2.H2O → O2
3.能量吸收、贮藏与转换。
↓
二、光合作用的意义：
１、物质转变
２、能量转变
３、净化空气问题２：光合作用在什么地方发生？为何能发生？
（细胞器、叶绿体）
↓
第二节 进行光合作用的细胞器—叶绿体及叶绿体色素复习：叶绿体的超微结构及其组成
↓
一、叶绿体色素及其性质
问题３：植物叶片为什么大多数在生长季节呈绿色？
↓
叶绿体色素的种类和性质
↓
（一）种类： 叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素
↓
叶绿素：
①两种：叶绿素a和叶绿素b，前者蓝绿色后者黄绿色，叶绿素a绝大部分和全部叶绿色b收集光能为天线色素，少数特殊状态叶a作用中心色素
②均为叶绿酸的酯 共轭系统 含四个吡咯环和四个甲烯基连接成一个大的卟啉环
③头金属卟啉环亲水，尾叶绿醇链亲脂
类胡萝卜素：两种，胡萝卜素和叶黄素。 胡萝卜素为不饱和碳氢化合物。
常见β-胡萝卜素，叶黄素为其衍生的醇类
藻胆素：藻胆蛋白分为藻红蛋白和藻蓝蛋白。
↓
（二）理化性质：
1.不溶于水，易溶于有机溶剂——色素提取
2.化学性质：取代反应——永久绿色标本制作
↓
（三）光学性质：荧光现象
↓
原因吸收光谱：有选择地吸收光能
↓
↓
问题4：早春幼叶和晚秋老叶问什么变黄色？韭黄、蒜黄的生产为何避光？
↓
二、叶绿素的形成及其影响因素
↓
1.简单讲述叶绿素的生物合成过程
↓
2.影响叶绿素形成的条件：
↓
3.植物叶色变化的原因(联系生产实际)
↓
随堂总结？
↓
第三节 光合作用过程概述
↓
导言：光合作用是物质和能量转化的过程该转化是如何实现的？
↓
光合作用过程概况能量性质
光能
→
电能
→
活跃化学能
→
稳定化学能
能量载体
光量子
电子
ATP、NADPH2、H+
（CH2O）
反应阶段
原初反应
电子传递与光合磷酸化
碳同化
反应部位
光合片层
光合片层
基质
需光情况
光反应
光反应
暗反应
↓
一、同化力的形成：（光反应阶段）
↓
（一）原初反应：光合作用的第一步概念：光能的吸收、传递与转换
↓
由光合单位完成
↓
光合单位=聚光色素+作用中心色素
↓
聚光色素、作用中心色素的概念与作用
↓
原初反应过程：
D·(P＋·A－)·A1 ──→ D＋·(P·A)·A1－
原初电子供体（P） 最终电子供体—H2O
原初电子受体（A） 最终电子受体—NADP+
（二）电子传递和光合磷酸化
↓
直接讲述：实验：红降现象、双光增益现象
1．光系统（PS）
概念：光合作用中参与光反应的光合色素或光合辅助色素的集合体。
高等植物的PS分为：PSⅠ（P700）和PSⅡ（P680）
↓
比较：PSⅠ：长光波反应，NADP的还原
PSⅡ：通过光合链串连
↓
2.光合链（Z链）
概念、组成：PQ、Cytb、Cytf、Pc
↓
3.水的光解和放氧
4．光合磷酸化
同化力 ATP+NADPH+H+
↓
导言：光合作用中CO2如何被同化？
↓
二、碳同化（CO2的固定与还原）
概念：类型（比较）
↓
列表区别C3、C4和CAM植物的特点，区别图解上述三条途径，并进行总结
↓
问题：卧室一般放置仙人球较好，为什么？
↓
CAM植物的特殊作用
↓
光合作用的产物――糖类
↓
三,光呼吸：
概念→基质（乙醇酸）→意义
↓
光呼吸的过程与部位
↓
光呼吸的调节方式
↓
问题5：光合作用的目的是转化光能成为化学能，光合能力的大小与哪些？因素又关系哪？如何影响？
↓
四、C3、C4与CAM植物的光合特征
↓
五、光合作用的产物
↓
第四节 影响光合作用的因素
↓
一、光合作用的度量——生理指标：
光合速率、光合生产率、光合势
↓
影响因素：内因、外因
↓
二、内因：种、品种、砧木、
↓
三、外因：光、CO2、温度、水、矿质营养
↓
1.光强：表现、指标、光饱和点、光补偿点
↓
理论意义：确定植物的喜光性和耐阴性实践意义：适地适作、确定合理树体结构和栽植密度
↓
2.CO2浓度表现：CO2 曲线指标：CO2饱和点、CO2补偿点意义：CO2施肥
↓
3.温度：作用表现：光合温度三基点（光合最适温度低于呼吸最适温度）
影响光响应与CO2浓度响应
↓
4.水分：光合原料、气孔开闭运动
↓
5.矿质元素：组成物质的元素，促进糖运输意义：合理施肥
↓
四、光合速率的昼夜变化和季节变化
↓
光合午休的原因：缺水、气孔关闭产量积累应用：炎热夏季中午遮荫
↓
问题6,光合作用与作物产量、品质形成的关系
↓
第五节 光合作用与作物生产
↓
指标
↓
一、光能利用率：表解当前作物光能利用率状况
↓
问题7：光能利用率低的原因是什么？
↓
①漏光②光饱和③环境不适④栽培
↓
问题8：作物产量由哪几部分组成？如何提高光能利用率？
↓
作物的产量组成：
经济产量=[（光合能力×光合面积×光合时间）-消耗]×经济系数光合性能：组成要素
↓
二、改善光合性能是提高作物产量的根本途径
↓
光合作用部位为叶片――增加光合面积
↓
1.延长光合时间：复种指数
2.提高光合能力
3.增加光合面积：叶面积指数
4.减少光合器官以外的有机物消耗
5.提高经济系数总结本章主要知识点：
1、光合作用的意义――作物产量的基础、提供生活资料、净化空气、国民经济中的作用、高科技应用。
2、叶绿体结构及其色素
3、光反应过程
4、影响光合作用的因素
5、光合作用与产量的关系
↓
学生提出问题
10
13
18
20
25
30
35
40
50
70
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200
七、思考题及习题
1、总结概念
2、解释生理现象：阴天温室要降温、合理密植，打去下层老叶的原因、玉米和大豆间作、玉米产量比小麦高、
山区小麦产量比平原产量高，光合作用午睡现象
3、影响光合速率的因素有哪些？如何提高产量？
4、盆栽花卉喜阳植物三角梅、茉莉和荫生植物龟背竹、南洋杉等为什么对光线有特殊的要求，影响其对光需求的限制因素是什么？
3．温室蔬菜施CO2气态肥增产的原因
4．温室栽培阴天降温的原因、早春出现黄化植物 （温度→呼吸作用）
5．缺素减产的原因及南方热带的花卉北方栽植生长不良的原因
6．炎夏中午强光下植物光合出现“午休现象”的原因、干旱叶黄化（水分）
八、课堂定量分析：
1、技能训练学生掌握的程度,
2、学生参与的时间：
3、学生参与的广度：
4、学生参与的形式：
5、效果,
6、时间分配比例：
植物的光合作用单元教案教师
王衍安
教学单元
植物的光合作用
授课计划学时
6
授课时间安排
一、教学内容：
知识点：
1、概念：光合作用、光合强度、光照强度、光补偿点、光饱和点、净光合强度、净同化率、CO2补偿点、CO2饱和点、光能利用率、叶面积系数、经济产量、经济系数、生物产量、光反应、暗反应、光呼吸、源、流、库、生长中心、供长中心、环割。
2、光合色素的类型、光合作用类型及其产物、光合作用过程、影响与调节同化物资运输的因素。
技能：
1、叶面积测定
2、叶绿素含量测定
3、光合强度测定
二、学生特征分析
三、教学内容和学习水平的分析与确定
1、技能和知识点的划分与学习水平的确定
编号
技能和知识点
学习目标水平
识记
理解
熟练操作
应用
分析综合
技能
1、叶面积测定
2、叶绿素含量测定
3、光合强度测定
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知识
1、光合作用的概念及其意义
2、叶绿体及其色素。
3、光合作用过程、类型及其光合产物。
4、同化物质的运输与分配。
5、影响光合作用的因素。
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态度
理解概念，积极分析问题
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能力
1、会解释相关的生理现象及相关农业措施应用的依据。
2、计算光能利用率。
3、分析植物产量与光能利用率的关系。
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2、分析教学的重点和难点
教学重点：概念、光合作用的过程、光合产物及其分配、影响光合作用的因素解决途径：1、清晰解释概念。2、举例分析生理现象解释原理，理解光合过程。
3、加强练习与讨论。
教学难点：光合色素的类型及其特性、光合作用过程解决途径：1、在讲述的前提下，通过试验理解2、要求学生简单了解光合过程。
四、教学策略
概念获得的学习与教学模式、基于问题情景的教学模式
五、教学设施与媒体的选择应用
学习水平
技能训练的教学设施条件
媒体类型
媒体内容
使用时间
媒体在教学中的作用
媒体使用方式
技能
1、叶面积测定
2、叶绿素含量测定
3、光合强度测定
试验设备
知识
光合色素类型及其特性影响光合作用的因素
能力
会解释生理现象
网上资料
生产中存在的问题
补充知识完成作业
学生自行浏览
六、教学过程设计（流程图、语言描述说明）
时间min
第五章 植物的光合作用阐述植物光合作用的内容及学习要求
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本章主要内容：
1、光合作用的概念及其意义
2、叶绿体及叶绿体色素。
3、光合作用过程概述
4、影响光合作用的因素。
5、光合作用（产物）与作物生产本章学习目标要求：（见学习指导P5）
本章重点：光合作用概念 影响因素本章难点：光合作用过程
↓
问题1,绿色植物较多的地方空气状况如何？为什么？
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第一节 光合作用及其重要意义一、光合作用的概念：
光合作用的特点：
1.氧化还原过程 CO2 → CH2O
2.H2O → O2
3.能量吸收、贮藏与转换。
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二、光合作用的意义：
１、物质转变
２、能量转变
３、净化空气问题２：光合作用在什么地方发生？为何能发生？
（细胞器、叶绿体）
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第二节 进行光合作用的细胞器—叶绿体及叶绿体色素复习：叶绿体的超微结构及其组成
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一、叶绿体色素及其性质
问题３：植物叶片为什么大多数在生长季节呈绿色？
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叶绿体色素的种类和性质
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（一）种类： 叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素
↓
叶绿素：
①两种：叶绿素a和叶绿素b，前者蓝绿色后者黄绿色，叶绿素a绝大部分和全部叶绿色b收集光能为天线色素，少数特殊状态叶a作用中心色素
②均为叶绿酸的酯 共轭系统 含四个吡咯环和四个甲烯基连接成一个大的卟啉环
③头金属卟啉环亲水，尾叶绿醇链亲脂
类胡萝卜素：两种，胡萝卜素和叶黄素。 胡萝卜素为不饱和碳氢化合物。
常见β-胡萝卜素，叶黄素为其衍生的醇类
藻胆素：藻胆蛋白分为藻红蛋白和藻蓝蛋白。
↓
（二）理化性质：
1.不溶于水，易溶于有机溶剂——色素提取
2.化学性质：取代反应——永久绿色标本制作
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（三）光学性质：荧光现象
↓
原因吸收光谱：有选择地吸收光能
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问题4：早春幼叶和晚秋老叶问什么变黄色？韭黄、蒜黄的生产为何避光？
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二、叶绿素的形成及其影响因素
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1.简单讲述叶绿素的生物合成过程
↓
2.影响叶绿素形成的条件：
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3.植物叶色变化的原因(联系生产实际)
↓
随堂总结？
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第三节 光合作用过程概述
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导言：光合作用是物质和能量转化的过程该转化是如何实现的？
↓
光合作用过程概况能量性质
光能
→
电能
→
活跃化学能
→
稳定化学能
能量载体
光量子
电子
ATP、NADPH2、H+
（CH2O）
反应阶段
原初反应
电子传递与光合磷酸化
碳同化
反应部位
光合片层
光合片层
基质
需光情况
光反应
光反应
暗反应
↓
一、同化力的形成：（光反应阶段）
↓
（一）原初反应：光合作用的第一步概念：光能的吸收、传递与转换
↓
由光合单位完成
↓
光合单位=聚光色素+作用中心色素
↓
聚光色素、作用中心色素的概念与作用
↓
原初反应过程：
D·(P＋·A－)·A1 ──→ D＋·(P·A)·A1－
原初电子供体（P） 最终电子供体—H2O
原初电子受体（A） 最终电子受体—NADP+
（二）电子传递和光合磷酸化
↓
直接讲述：实验：红降现象、双光增益现象
1．光系统（PS）
概念：光合作用中参与光反应的光合色素或光合辅助色素的集合体。
高等植物的PS分为：PSⅠ（P700）和PSⅡ（P680）
↓
比较：PSⅠ：长光波反应，NADP的还原
PSⅡ：通过光合链串连
↓
2.光合链（Z链）
概念、组成：PQ、Cytb、Cytf、Pc
↓
3.水的光解和放氧
4．光合磷酸化
同化力 ATP+NADPH+H+
↓
导言：光合作用中CO2如何被同化？
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二、碳同化（CO2的固定与还原）
概念：类型（比较）
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列表区别C3、C4和CAM植物的特点，区别图解上述三条途径，并进行总结
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问题：卧室一般放置仙人球较好，为什么？
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CAM植物的特殊作用
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光合作用的产物――糖类
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三,光呼吸：
概念→基质（乙醇酸）→意义
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光呼吸的过程与部位
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光呼吸的调节方式
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问题5：光合作用的目的是转化光能成为化学能，光合能力的大小与哪些？因素又关系哪？如何影响？
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四、C3、C4与CAM植物的光合特征
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五、光合作用的产物
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第四节 影响光合作用的因素
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一、光合作用的度量——生理指标：
光合速率、光合生产率、光合势
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影响因素：内因、外因
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二、内因：种、品种、砧木、
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三、外因：光、CO2、温度、水、矿质营养
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1.光强：表现、指标、光饱和点、光补偿点
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理论意义：确定植物的喜光性和耐阴性实践意义：适地适作、确定合理树体结构和栽植密度
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2.CO2浓度表现：CO2 曲线指标：CO2饱和点、CO2补偿点意义：CO2施肥
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3.温度：作用表现：光合温度三基点（光合最适温度低于呼吸最适温度）
影响光响应与CO2浓度响应
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4.水分：光合原料、气孔开闭运动
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5.矿质元素：组成物质的元素，促进糖运输意义：合理施肥
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四、光合速率的昼夜变化和季节变化
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光合午休的原因：缺水、气孔关闭产量积累应用：炎热夏季中午遮荫
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问题6,光合作用与作物产量、品质形成的关系
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第五节 光合作用与作物生产
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指标
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一、光能利用率：表解当前作物光能利用率状况
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问题7：光能利用率低的原因是什么？
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①漏光②光饱和③环境不适④栽培
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问题8：作物产量由哪几部分组成？如何提高光能利用率？
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作物的产量组成：
经济产量=[（光合能力×光合面积×光合时间）-消耗]×经济系数光合性能：组成要素
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二、改善光合性能是提高作物产量的根本途径
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光合作用部位为叶片――增加光合面积
↓
1.延长光合时间：复种指数
2.提高光合能力
3.增加光合面积：叶面积指数
4.减少光合器官以外的有机物消耗
5.提高经济系数总结本章主要知识点：
1、光合作用的意义――作物产量的基础、提供生活资料、净化空气、国民经济中的作用、高科技应用。
2、叶绿体结构及其色素
3、光反应过程
4、影响光合作用的因素
5、光合作用与产量的关系
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学生提出问题
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七、思考题及习题
1、总结概念
2、解释生理现象：阴天温室要降温、合理密植，打去下层老叶的原因、玉米和大豆间作、玉米产量比小麦高、
山区小麦产量比平原产量高，光合作用午睡现象
3、影响光合速率的因素有哪些？如何提高产量？
4、盆栽花卉喜阳植物三角梅、茉莉和荫生植物龟背竹、南洋杉等为什么对光线有特殊的要求，影响其对光需求的限制因素是什么？
3．温室蔬菜施CO2气态肥增产的原因
4．温室栽培阴天降温的原因、早春出现黄化植物 （温度→呼吸作用）
5．缺素减产的原因及南方热带的花卉北方栽植生长不良的原因
6．炎夏中午强光下植物光合出现“午休现象”的原因、干旱叶黄化（水分）
八、课堂定量分析：
1、技能训练学生掌握的程度,
2、学生参与的时间：
3、学生参与的广度：
4、学生参与的形式：
5、效果,
6、时间分配比例：
