教科版科学课三年级下册《种子变成了幼苗》教案.docx
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教科版科学课三年级下册《种子变成了幼苗》教案
《种子变成了幼苗》教案
一、教材简析：
种子出土以后，子叶枯萎，茎逐渐变粗变高，叶子也越来越多，这时种子发育成了幼苗。
本节课重点是组织学生交流种子发育成幼苗后植物的生长变化，观察凤仙花幼苗的特征，研究植物叶的作用。
与“我们先看到了根”的编写思路相同，教科书首先安排了交流活动。
一是交流前三周观察、记录到的凤仙花生长变化现象，二是交流生长了四周的凤仙花的样子。
进行本节课教学时，植物的子叶已经脱落，并且长出了许多真叶，而且学生已经注意到植物在长高长大。
人在生长的过程中是需要水分和食物的，这是每一位学生所具备的认识。
通过前面的学习，学生已经知道植物生长所需要的水分，是植物的根从土壤中吸收来的。
但它们生活所需要的“食物”是从哪里来的呢?
教科书将学生的交流和观察活动聚焦到对出土后植物茎的颜色的变化和植物叶的生长变化上，就是为了引领学生关注并解决植物所需“食物”的问题。
二、教学背景：
植物是利用叶子中的叶绿体进行光合作用制造植物生长发育所需养料的。
但是要想通过观察、实验等方式帮助学生建立这样的认识，对小学生来说是十分困难的。
通过收集和阅读分析资料对问题获得合理的解释，也是科学研究的方法之一。
“叶为植物提供食物”，的教学内容，就是引领学生通过收集前人的研究资料来获得对植物光合作用的认识的。
三、教学设计：
教学目标
科学概念
1.知道植物的绿叶可以制造植物生长所需要的养料；
2.知道植物的叶在茎上分布有利于接受更多的阳光。
（二）过程与方法
1.能够根据观察到的现象提出问题；
2.通过查阅资料的方法收集信息、寻找问题的答案。
情感、态度、价值观
1.体会到科学研究是艰辛的过程；
2.激发像科学家那样从事研究科学的愿望。
教学重难点
重点：
组织学生交流种子发育成幼苗后植物的生长变化，观察凤仙花幼苗的特征，研究植物叶的作用。
难点：
研究植物叶的作用。
教学准备
教具
学具
说明与提醒
刚出土的凤仙花照片；植物叶的水平分布和垂直分布的照片；植物光合作用示意图（多媒体课件）；植物光合作用的相关资料。
生长了四周的凤仙花；记录单；同时课前布置学生去查阅、收集植物光合作用等相关资料。
学生对观察的全程记录不够，因此要随时指导检查。
教学过程
出土后幼苗的变化→我们的思考→叶为植物提供“食物”→总结
一、出土后幼苗的变化
1.师：
我们播种的凤仙花都已经变成了幼苗，这段时间，我们记录了它的生长变化，现在以小组为单位，让我们交流一下前一段时间凤仙花幼苗生长变化情况。
2.交流：
学生以自己的观察记录为依据小组内交流凤仙花的生长变化。
3.组织学生全班交流。
（鼓励学生说出新发现、新问题）全面检查学生的观察记录，及时进行反馈，让他们以自己的观察记录为依据，不能凭印象和感觉说话；同时引领学生在以后的时间里坚持进行观察。
4.指导学生观察实物凤仙花。
5.指导学生测量凤仙花植株的高度.叶的分布情况。
二、我们的思考
1.师：
通过刚才观察，你有什么疑问？
2.学生思考，提出疑问。
3.归纳问题（引导学生在交流、观察和课前查阅资料的基础上提出问题。
）
A.为什么植物的叶子都是平展的，而且在植株上交叉生长？
B.植物的叶子和幼小植物的茎为什么大部分是绿色的？
C.听说绿叶是植物的“食品加工厂”，植物生长需要的食物是不是来自绿色的叶呢？
植物的叶子还有什么作用？
（观看相关视频资源）
4.交流讨论问题。
三、叶为植物提供“食物”
1.师：
植物生长所需要的食物是从哪里来的？
2.学生讨论后说出自己的想法。
3.师：
科学家经过多年的研究，发现多数植物能自己制造“食物”——养料。
4.师：
你收集到哪些关于植物叶的资料，展示一下。
5.学生展示交流收集到的资料。
6.指导学生学习科学书P11页上内容并观看光合作用视频。
再通过让学生阅读光合作用的资料，建立植物通过光合作用制造生长所需养料的认识。
四、总结。
1.师：
种子变成了幼苗，它生长需要的养料从哪里来呢？
板书揭题：
4.种子变成了幼苗
2.师：
植物的光合作用不仅为植物制造养料，还为我们人类和动物制造养料和氧气。
板书：
阳光
二氧化碳＋水——→氧气＋养料
3.师：
今天我们交流了自己的观察记录，以后还要继续观察凤仙花的生长变化。
板书
设计
4.种子变成了幼苗
阳光
二氧化碳＋水——→氧气＋养料
课外
活动
继续关注凤仙花的生长变化，尤其是茎的颜色.、硬度、高度的变化。
生成
预见
有可能学生对观察的全程记录不够，因此要随时关注和指导学生的观察记录，为本课做好准备。
学生在课堂上对风仙花幼苗进行观察记录，教师要特别注意观察每个学生的行为表现，及时纠正他们在观察记录中暴露出的问题。
引导学生从不同的角度对凤仙花进行观察，便于观察到叶子的分布情况。
课堂
评估
课前是否全程记录四周来凤仙花的生长变化情况。
通过对凤仙花观察，学生是否能提出有价值的问题。
学生是否真正理解了叶的作用和对植物光合作用的认识。
知识链接：
光合作用简介
光合作用（Photosynthesis）是植物、藻类利用叶绿素和某些细菌利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水（细菌为硫化氢和水）转化为有机物，并释放出氧气（细菌释放氢气）的生化过程。
植物之所以被称为食物链的生产者，是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。
通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量，效率为10%～20%左右。
对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是它们赖以生存的关键。
而地球上的碳氧循环，光合作用是必不可少的。
光合作用的详细机制
植物利用阳光的能量，将二氧化碳转换成淀粉，以供植物及动物作为食物的来源。
叶绿体由于是植物进行光合作用的地方，因此叶绿体可以说是阳光传递生命的媒介。
原理：
植物与动物不同，它们没有消化系统，因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取。
就是所谓的自养生物。
对于绿色植物来说，在阳光充足的白天，它们将利用阳光的能量来进行光合作用，以获得生长发育必需的养分。
这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。
叶绿体在阳光的作用下，把经有气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉，同时释放氧气。
CO₂+H₂O（光照、酶、叶绿体）==（CH₂O）+O₂
（上式中等号两边的水不能抵消，虽然在化学上式子显得很特别。
原因是左边的水，是植物吸收所得，而且用于制造氧气和提供电子和氢离子。
而右边的水分子的氧原子则是来自二氧化碳。
为了更清楚地表达这一原料产物起始过程，人们更习惯在等号左右两边都写上水分子，或者在右边的水分子右上角打上星号。
）
光合作用可分为光反应和碳反应（旧称暗反应）两个阶段。
影响光和作用的外界条件
1.光照
光合作用是一个光生物化学反应，所以光合速率随着光照强度的增加而加快。
但超过一定范围之后，光合速率的增加变慢，直到不再增加。
光合速率可以用CO₂的吸收量来表示，CO₂的吸收量越大，表示光合速率越快。
2.二氧化碳
CO₂是绿色植物光合作用的原料，它的浓度高低影响了光合作用暗反应的进行。
在一定范围内提高CO₂的浓度能提高光合作用的速率，CO₂浓度达到一定值之后光合作用速率不再增加，这是因为光反应的产物有限。
3.温度
温度对光合作用的影响较为复杂。
由于光合作用包括光反应和暗反应两个部分，光反应主要涉及光物理和光化学反应过程，尤其是与光有直接关系的步骤，不包括酶促反应，因此光反应部分受温度的影响小，甚至不受温度影响；而暗反应是一系列酶促反应，明显地受温度变化影响和制约。
当温高于光合作用的最适温度时，光合速率明显地表现出随温度年升而下降，这是由于高温引起催化暗反应的有关酶钝化、变性甚至遭到破坏，同时高温还会导致叶绿体结构发生变化和受损；高温加剧植物的呼吸作用，而且使二氧化碳溶解度的下降超过氧溶解度的下降，结果利于光呼吸而不利于光合作用；在高温下，叶子的蒸腾速率增高，叶子失水严重，造成气孔关闭，使二氧化碳供应不足，这些因素的共同作用，必然导致光合速率急剧下降。
当温度上升到热限温度，净光合速率便降为零，如果温度继续上升，叶片会因严重失水而萎蔫，甚至干枯死亡。
4.矿质元素
矿质元素直接或间接影响光合作用。
例如，N是构成叶绿素、酶、ATP的化合物的元素，P是构成ATP的元素，Mg是构成叶绿素的元素。
5.水分
水分既是光合作用的原料之一，又可影响叶片气孔的开闭，间接影响CO₂的吸收。
缺乏水时会使光合速率下降。
光合作用的发现历程
发现年表：
公元前，古希腊哲学家亚里士多德认为：
植物生长所需的物质全来源于土中。
1627年，荷兰人范·埃尔蒙做了盆栽柳树称重实验，得出植物的重量主要不是来自土壤而是来自水的推论。
他没有认识到空气中的物质参与了有机物的形成。
1771年，英国的普里斯特利发现植物可以恢复因蜡烛燃烧而变“坏”了的空气。
他做了一个有名的实验，他把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了，小白鼠很快也死了。
接着，他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里，他发现植物能够长时间地活着，蜡烛也没有熄灭。
他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里。
他发现植物和小白鼠都能够正常地活着，于是，他得出了结论：
植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。
但他并没有发现光的重要性。
1779年，荷兰的英格豪斯证明：
植物体只有绿叶才可以更新空气，并且在阳光照射下才成功。
1785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。
1804年，法国的索叙尔通过定量研究进一步证实：
二氧化碳和水是植物生长的原料。
1845年，德国的迈尔发现：
植物把太阳能转化成了化学能。
1864年，德国的萨克斯发现光合作用产生淀粉。
他做了一个试验：
把绿色植物叶片放在暗处几个小时，目的是让叶片中的营养物质消耗掉，然后把这个叶片一半曝光，一半遮光。
过一段时间后，用典蒸汽处理发现遮光的部分没有发生颜色的变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。
这一实验成功的证明绿色叶片在光和作用中产生淀粉。
1880年，美国的恩格尔曼发现叶绿体是进行光合作用的场所，氧是由叶绿体释放出来的。
他把载有水绵（水绵的叶绿体是条
（水绵）
状，螺旋盘绕在细胞内）和好氧细菌的临时装片放在没有空气的暗环境里，然后用极细光束照射水绵通过显微镜观察发现，好氧细菌向叶绿体被光照的部位集中：
如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围。
1897年，首次在教科书中称它为光合作用。
1939年，美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究了“光合作用中释放出的氧到底来自水，还是来自二氧化碳”这个问题，得到了：
氧气全部来自于水的结论。
20世纪40年代，美国的卡尔文等科学家用小球藻做实验：
用C14标记的二氧化碳（其中碳为C14）供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径被成为卡尔文循环。
21世纪初，合成生物学的兴起，人工设计与合成生物代谢反应链成为改造生物的转基因系统生物技术，2003年美国贝克利大学成立合成生物学系，开展光合作用的生物工程技术开发，同时美国私立文特尔研究所展开藻类合成生物学的生物能源技术开发，将使光合作用技术开发在太阳能产业领域带来一场变革。
光合作用的原理研究与应用
研究光合作用，对农业生产，环保等领域起着基础指导的作用。
知道光反应暗反应的影响因素，可以趋利避害，如建造温室，加快空气流通，以使农作物增产。
人们又了解到二磷酸核酮糖羧化酶的两面性，即既催化光合作用，又会推动光呼吸，正在尝试对其进行改造，减少后者，避免有机物和能量的消耗，提高农作物的产量。
当了解到光合作用与植物呼吸的关系后，人们就可以更好的布置家居植物摆设。
比如晚上就不应把植物放到室内，以避免因植物呼吸而引起室内氧气浓度降低。
农业生产的目的是为了以较少的投入，获得较高的产量。
根据光合作用的原理，改变光合作用的某些条件，提高光合作用强度（指植物在单位时间内通过光合作用制造糖的数量），是增加农作物产量的主要措施。
这些条件主要是指光照强度、温度、CO₂浓度等。
如何调控环境因素来最大限度的增加光合作用强度，是现代农业的一个重大课题。
农业上应用的例子有：
合理密植、立体种植、适当增加二氧化碳浓度、适当延长光照时间等。
光合作用的简单实验
【设计】光合作用是绿色植物在光下把二氧化碳和水合成有机物（淀粉等），同时放出氧气的过程。
本实验应用对比的方法，使学生认识：
（1）绿叶能制造淀粉；
（2）绿叶必须在光的作用下才能制造出淀粉。
【器材】天竺葵一盆、烧杯、锥形瓶、酒精灯、三脚架、石棉网、棉絮、镊子、白瓷盘、酒精、碘酒、厚一些的黑纸、曲别针。
【步骤】
1.将天竺葵放在黑暗处一二天，使叶内的淀粉尽可能多地消耗掉。
2.第三天，取出放在黑暗处的天竺葵，选择几片比较大、颜色很绿的叶子，用黑纸将叶的正反面遮盖。
黑纸面积约等于叶片面积的二分之一，正反面的黑纸形状要一样，并且要对正，用曲别针夹紧（如图）。
夹好后，把天竺葵放在阳光下晒4～6小时。
3.上课时，采下一片经遮光处理的叶和另一片未经遮光处理的叶（为了便于区别，可使一片叶带叶柄，另一片叶不带叶柄），放在沸水中煮3分钟，破坏它们的叶肉细胞。
4.把用水煮过的叶子放在装有酒精的锥形瓶中（酒精量不超过瓶内容积的二分之一），瓶口用棉絮堵严。
将锥形瓶放在盛着沸水的烧杯中，给酒精隔水加热（如图），使叶绿素溶解在酒精中。
待锥形瓶中的绿叶已褪色，变成黄白色时，撤去酒精灯，取出叶片。
把叶片用水冲洗后放在白瓷盘中。
5.将叶片展开铺平，用1∶10的碘酒稀释液，均匀地滴在二张叶片上。
过一会儿可以观察到：
受到阳光照射的叶子全部变成蓝色；经遮光处理过的叶子，它的遮光部分没变蓝，只有周围受光照射的部分变蓝。
由此可以说明，绿叶能制造淀粉，绿叶只有在光的照射下才能制造出淀粉。
【注意】
1.碘的浓度过大时，叶片的颜色不显蓝，而显深褐色。
对存放时间过久的碘酒，因酒精蒸发使碘的浓度增大，可适当多加一些水稀释。
2.酒精燃点低，一定要在烧杯中隔水加热，千万不要直接用明火加热，以免着火。
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。
我们每时每刻都在吸入光合作用释放的氧。
我们每天吃的食物，也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。
那么，光合作用是怎样发现的呢？
【分析】
阳光
水＋二氧化碳→→氧气＋有机物
叶绿体（储存有能量）
光合作用的意义
1.一切生物体和人类物质的来源（所需有机物最终由绿色植物提供）
2.一切生物体和人类能量的来源（地球上大多数能量都来自太阳能）
3.一切生物体和人类氧气的来源（使大气中氧气、二氧化碳的含量相对稳定）
科学知识：
叶的作用
叶的主要作用是进行光合作用和蒸腾作用。
绿色植物在阳光照射下，将外界吸收来的二氧化碳和水分，在叶绿体内，利用光能制造出以碳水化合物为主的有机物，并放出氧气。
同时光能转化成化学能储藏在制造成的有机物中。
这个过程叫做光合作用。
光合作用必须有光才能进行。
光合作用制成的碳水化合物首先是葡萄糖，但葡萄糖很快就变成了淀粉，暂时储存在叶绿体中，以后又运送到植物体的各个部分。
光合作用制造的有机物，除一部分用来建造植物体和呼吸消耗外，大部分被输送到植物体的储藏器官储存起来，我们吃的粮食和蔬菜就是这些被储存起来的有机物。
所以，光合作用的产物不仅是植物体自身生命活动所必须的物质，还直接或间接地服务于其他生物（包括人类在内），被这些生物所利用。
光合作用所产生的氧气，也是大气中氧气的来源之一。
根从土壤里吸收到植物体内的水分，除一小部分供给植物生活和光合作用制造有机物外，大部分都变成水蒸气，通过叶片上的气孔蒸发到空气中去，这种现象叫做蒸腾作用。
植物吸收大量的阳光，会使植物体的体温不断升高，如果这些热量大量积累，就会使植物受到灼伤。
在进行蒸腾作用时，叶里的大量水分不断化为蒸汽，这样就带走了大量的热，从而降低了植物的体温，保证了植物的正常生活。
此外，叶内水分的蒸腾还有促进植物内水分和溶解在水中的无机盐上升的作用。
知识链接：
植物的叶
叶：
维管植物（蕨类和种子植物）茎上侧生的同化结构。
叶除了进行气体交换、蒸腾、贮藏作用外，最重要的是通过叶肉细胞里的叶绿体进行光合作用，制造有机物质。
叶生长在茎节上，在芽中形成，是茎尖生长锥的分生组织向外增生和分化产生的。
由于细胞分裂的数目、形状、分布和排列不同，形成了多种式样的叶。
一片完全的叶由叶片、叶柄和一对托叶三部分组成，如棉花、梨、玫瑰等。
缺少其中一部分的称作不完全叶，如小麦、烟草缺乏叶柄，莴苣既没有叶柄又没有托叶，有些特别的植物没有叶片，由叶柄扁化成叶片状（叶状柄），如我国台湾的相思树。
叶的形状多种多样，有针形（松）、扇形（银杏）、卵形（马齿览）、椭圆形（杜鹃）、披针形（柳）、心形（紫荆）、线形（小麦）、管形（葱）、马褂形（鹅掌楸），等等。
叶的形状特征可以作为鉴别植物的一个依据。
叶的大小差别极大。
柏树叶片小得只有几毫米，而圆形的巴西王莲直径有2米。
亚马逊棕榈的叶更大，宽12米，长22米，叶柄也长达4~5米，竖起来有7~8层楼高，几张叶就可搭一个帐篷。
不少植物的叶子有变态现象。
如豌豆顶部小叶变成了卷须；洋葱、百合的叶变成了鳞片状，贮藏丰富的养料；洋槐的托叶变成了刺；仙人掌的叶退化成针状的小刺；更有趣的是一些捕虫植物的叶，竟变得像个小瓶或小口袋。
叶里含有大量叶绿素，所以绝大部分叶是绿色的。
叶里也含有类胡萝卜素、黄酮类化合物和花青素，所以有些叶也有鲜艳的色彩，如彩叶草，就像一块五彩缤纷的花布。
红苋菜的叶是深红的，酒金榕的叶布满了金黄、橙、红的斑斑块块，也很美丽。
深秋时节气温降低，有的叶子叶绿素被破坏，因此转变成黄色甚至红色。
北京香山的黄栌、南京栖霞山的枫香、黄河流域的乌桕，在秋风中纷纷转红，形成“漫山红遍、层林尽染”的动人景象。
叶片：
叶的最主要组成部分。
通常是绿色的扁平体，由表皮、叶脉和叶肉组成。
表皮由一层或多层细胞紧密排列组成，包在叶片的外围，好像一层“围墙”一样。
有的还覆盖有一层角质膜或蜡层，以防止水分过多失散和病菌、大气污染物、霜冻的伤害。
也有的表皮上还披着各种毛状物，这也是叶片防止外界条件强烈变化影响的防护设备。
表皮细胞间镶嵌着许多小孔——气孔，它是植物与外界沟通的“门户”。
上下表皮之间的绿色组织是叶肉。
它是叶片最发达、最重要的部分，是植物进行光合作用的场所。
叶肉组织中分布着纵横交错的叶脉，是叶片的运输管道。
叶脉：
一些贯穿在叶肉中的维管束。
是茎内维管束向叶的延伸。
对叶片起支持的作用，并使叶片、叶柄和茎、根等器官相通，使水、无机盐和光合产物来去通畅，是叶不可缺少的“运输线”。
有人统计过，在1平方厘米的甜菜叶上，叶脉的总长度可达70厘米。
常见的叶脉有网状脉、平行脉和叉状脉三种。
网状脉有明显的主脉，并向两侧产生许多侧脉，各侧脉之间，又一再分支，形成细脉，组成渔网似的网状脉。
网状脉中仅有一条明显主脉的称做羽状网脉，如桃、李、女贞、油菜等大多数双子叶植物的叶。
有多条主脉从叶的基部分出的称做掌状网脉，如蓖麻、向日葵、悬铃木等。
平行脉是各条叶脉呈平行排列，单子叶植物中最常见。
平行方式有直出（如小麦、水稻、玉米）、侧出（如芭蕉、香蕉）、辐射（如棕榈、蒲葵）、弧状（如车前、铃兰）等。
叉状脉是各脉成二叉状，是比较原始的类型，如银杏和一些蕨类植物的叶脉。
知识链接：
为什么一些植物叶的排列方式不同
叶在茎或枝上着生排列方式及规律称为叶序。
常见的有：
互生，即叶着生的茎或枝的节间部分较长而明显，各茎节上只有1片叶着生的（如榆树、向日葵）；
对生，即叶着生的茎或枝的节间部分较长而明显，各茎节上有2片叶相对着生的（如丁香、薄荷）；
轮生，即叶着生的茎或枝的节间部分较长而明显，各茎节上有3片以上叶片轮状着生的（如夹竹桃、金鱼藻）；
簇生，即叶着生的茎或枝的节间部分较短而不显，各茎节上着生叶片为一或数枚的（如豪猪刺）；
丛生，即叶着主的茎或枝的节间部分较短而不显，叶片2或数枚自茎节上一点发出的（如马尾松）。
植物体通过一定的叶序，使叶均匀地、适合地排列，充分地接受阳光，有利于光合作用的进行。
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