第二单元第一章第三节《绿色植物的光合作用》教学设计.docx

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第二单元第一章第三节《绿色植物的光合作用》教学设计

《绿色植物的光合作用》教学设计

〖教材分析〗

本节内容是济南版初中《生物学》七年级上册第二单元第一章第三节内容。

绿色植物进行的光合作用是生物圈中有机物的来源之本。

本节内容较为抽象，因此，教材设计了分组实验、演示实验以及探究活动，通过对现象的感官认识增强学生的理性认知，进而逐步理解绿色植物进行光合作用的总过程。

〖学情分析〗

在小学科学课程中，学生已大体了解光合作用的过程及其在生产、生活中的应用。

并且已具备了一定的科学探究能力，如变量的控制、对照实验的设置等，为本节课开展的实验、探究活动奠定了基础。

除此之外，学生对实验原理中涉及到的化学知识并不了解，很多实验器材是学生第一次见到，因此，需教师在讲课过程中进行指导和演示。

〖教学目标〗

知识目标：

1、描述绿色植物进行光合作用的过程；

2、阐明绿色植物通过光合作用制造有机物；

3、列举光合作用的原理在生产、生活中的应用。

能力目标：

1、培养学生的合作交流、观察分析、总结归纳的能力；

2、培养学生动手操作的能力并逐步培养学生科学探究的素养，提高探究能力、思维分析能力和合作探究的精神。

情感目标：

1、认同绿色植物能吸收氧气释放二氧化碳并制造淀粉这一过程；

2、增强爱护植被的意识；

〖教学重难点〗

教学重点：

1、分组实验：

验证绿叶在光下制造淀粉；

2、探究光合作用的原料、产物、条件、场所；

3、光合作用的过程；

4、保护环境教育；

教学难点：

1、验证绿叶在光下制造淀粉；

2、光合作用过程中能量的变化；

〖教法学法〗

教法：

以联系生活实际为原则，以掌握知识为前提，采用分组实验、演示实验、探究活动、讲授、小组合作讨论、直观演示法、多媒体教学、问题导学法、情景教学法。

1、从学生熟知的日常生活经验出发，创设问题情境；

2、运用多媒体、图片、视频等手段将教学内容形象直观化；

3、通过分组实验、演示实验、探究活动等增强学生的科学素养；

4、通过小组合作交流和现象分析，使学生体验知识的生成；

5、采用“引导发现法”进行设计，在教学过程中突出学生主体地位的同时，不可忽视教师的主导作用。

学法：

通过亲自完成实验并观察实验结果以及小组合作、观察讨论、分析总结、迁移运用、知识梳理等方法，提高学习主动性。

〖教学准备〗

1、实验材料器具；

2、多媒体课件；

〖教学过程〗

一、创设情境、激趣导入

观察：

植物燃烧的现象。

教师：

木材的原料是什么？

（木材，也就是植物）。

活动：

点燃这张废旧报纸，你能观察到什么现象？

就近的同学还能感受到什么？

学生：

有火焰、热。

教师：

火焰既是光能的表现形式，热说明有热能散发出来。

问题引领：

光能和热能在此之前都以一定的形式贮存在植物体内。

那么，能量究竟贮存在植物体的什么物质中呢？

它是由何而来的呢？

过   渡：

让我们走进“绿色植物的光合作用”，一起揭开其中的奥秘！

【设计意图】通过植物燃烧的现象，调节课堂气氛，激发学生的学习兴趣，并为学生对光合作用中能量的转化形式奠定基础。

二、自主感知、展示交流—光合作用的产物和原料

过渡：

早在17世纪，就有科学家对“植物的营养物质从何而来”产生了浓厚的兴趣，随着科学家们长期探索，发现了绿色植物能进行光合作用。

直至今日，科学家们仍没有放弃对光合作用过程及实质的研究。

由此可见，科学探索的道路是漫长而又曲折的，需要我们有坚持不懈的精神和刻苦钻研的品质！

其中1864年，德国科学家萨克斯通过实验验证了光合作用的场所是叶绿体，其产物是淀粉。

绿叶中含有大量的叶绿体，因此绿色植物进行光合作用的最主要的器官是叶。

下面就让我们站在巨人的肩膀上，重复萨克斯的实验，进一步来验证“绿叶在光下制造淀粉”。

（一）分组实验：

绿叶在光下制造淀粉

材料：

天竺葵

原理：

展示——将碘液滴加在馒头上，观察馒头颜色的变化。

     淀粉遇碘液变蓝。

步骤：

1、暗处理：

将生长旺盛的盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜。

2、选叶遮光、光下照射：

选取一片叶片，用黑纸片把该叶片的一部分从上、下两面遮盖起来，然后移到光下照射。

几小时后，摘下该叶片，去掉遮光的黑纸片。

教师：

前两步耗时较长，已提前完成。

3、脱色：

将该叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热，使叶片含有的叶绿素溶解于酒精中，直到叶片变成黄白色。

教师：

课件展示装置整合步骤，指导学生进行操作。

操作安全提醒：

（1）小烧杯中有酒精，酒精易燃烧；

（2）加热过程中勿用手碰触烧杯，防烫伤！

（3）酒精灯出现翻倒等情况时，立即用湿抹布盖灭。

小组合作探究：

（1）为什么进行暗处理？

（2）选叶遮光的目的是什么？

（3）脱色的目的是什么？

脱色的方法是什么？

      教师提醒：

讨论过程中勿触碰实验仪器，防止烫伤！

学生汇报讨论结果：

（1）暗处理（一昼夜）的目的：

让叶片内原有的淀粉运走耗尽。

（2）选叶遮光的目的：

设置对照实验。

（3）脱色所用试剂：

酒精；脱色的方法：

隔水加热；

叶片中脱去的物质：

叶绿素；

教师指导：

脱色完成，拆除装置；

首先熄灭酒精灯（取出并用灯帽2次盖灭酒精灯）提醒：

勿用手碰到大烧杯和铁架台。

4、清水漂洗，滴加碘液：

用镊子取出黄白色叶片并用清水漂洗，然后平铺在培养皿里，滴加碘液。

期间指导学生观察：

小烧杯中的酒精变色情况？

（无色→绿色）；叶片的变色情况？

（绿色→黄白色）

5、清水冲洗，观察：

用清水冲洗掉碘液，观察叶片颜色的变化。

教师：

请根据实验结果填写下面表格

操作

见光部分

遮光布芬

现象

有无淀粉

教师：

通过实验现象，你能得出什么结论？

淀粉是光合作用的产物；光是光合作用的必要条件。

教师：

指导学生将实验器材摆放回实验材料盒中。

【设计意图】培养学生的实验操作能力，同时进一步培养学生的科学探究素养。

并且，通过实际操作及观察，在加深印象的同时，又满足了实验的科学性和真实性，使学生能够认同光合作用的产物之一是淀粉。

（二）演示实验：

验证光合作用产生氧气

过渡：

我们常听说将森林称之为“天然氧吧”，说明树木多的地方空气中氧气含量大。

因此推测：

绿色植物进行光合作用能够产生氧气

材料：

轮叶黑藻

原理：

氧气助燃——使带火星的细木条（或卫生香）复燃。

步骤：

1、取一些轮叶黑藻，放在盛有清水的大烧杯里，在轮叶黑藻上倒罩短颈玻璃漏斗，将一试管灌满清水倒扣在漏斗颈上。

2、将上述实验装置移至阳光下照射，并观察现象。

3、带气体充满试管的大部分时，在水中用拇指堵住试管口，将其取出，并翻转，放在试管架上。

迅速将快要熄灭的卫生香插进试管内，观察现象。

教师：

指导学生观察——试管中液面下降现象和漏斗及试管内有大量气泡产生的现象。

      教师操作：

点燃一根卫生香，将其深入集有气体的试管中，学生观察现象。

       结论：

绿色植物在光合作用中产生氧气。

【设计意图】通过演示实验，培养学生实验得出结论的意识，并通过现象直观的看到光合作用的产物。

（三）探究活动：

探究二氧化碳是光合作用的原料

1、海尔蒙特实验

17世纪，比利时科学家范·海尔蒙特设计了如下实验：

将一株2.3kg的幼苗培养在质量为90kg的土壤当中种植，五年期间只浇水，五年后，幼苗长成高大的植物，称重后发现，土壤重89.943kg植株重76.8kg。

通过质量变化的对比，你发现了什么现象？

因此，你能得出什么结论？

然而，该实验中忽略了一项环境中某种物质对植物成长的影响，这就是——空气。

因此，后续科学家开始研究空气对植物生长的影响，得到二氧化碳是植物进行光合作用的原料。

因此：

科学探究的过程中，不能盲目相信现有的结论，还需要我们大胆提出合理的质疑并进行科学探究解决这一问题。

2、探究活动

材料：

轮叶黑藻

原理：

BTB（溴麝香草酚蓝），在酸性环境中呈黄色，中性环境中呈淡蓝色。

教师展示：

在二氧化碳多的水中，溶液呈黄色，而在二氧化碳少的水中，溶液呈淡蓝色。

小组合作讨论；利用所提供的材料，制定计划探究“二氧化碳是光合作用的原料”。

材料：

两瓶二氧化碳多的水溶液，轮叶黑藻，橡胶塞。

       小组同学汇报：

将一株轮叶黑藻放入其中一瓶水溶液中，盖上橡胶塞，并移至光下照射。

若放有轮叶黑藻的瓶中溶液变为淡蓝色，说明光合作用能利用二氧化碳。

       教师展示：

实验操作装置及结果。

       结论：

二氧化碳是光合作用的原料。

      教师提醒：

勿随意丢弃水草，将其放归水中！

【设计意图】通过演示实验，培养学生实验得出结论的意识，并通过现象直观的看到光合作用的原料。

教材中使用的是二氧化碳传感器、数据采集器等仪器，为了使课堂更有效率并且现象更加直观，更改了此实验。

三、结合现象、形成概念---光合作用

过渡：

通过实验，我们得到绿色植物进行光合作用的场所是叶绿体，条件是光，产物是有机物（主要是淀粉），原料是水和二氧化碳。

小组合作讨论：

绿色植物的光合作用

展示：

      光能

二氧化碳 + 水 →  有机物（贮存能量）+氧气

           叶绿体

光合作用的物质变化：

无机物→有机物；

光合作用的能量变化：

光能→化学能（贮存在有机物中）

呼应开头引入：

现在，你知道，植物体中的能量贮存在什么物质里了么？

它的最初来源是什么能量？

（有机物，光能）

四、知识迁移、热点关注

1、能量方面

   自然界中有150多万中动物，而它们的食物来源最终来源于植物，因此，动物要想获取生命活动所需的能量，最终需要绿色植物的光合作用转化成化学能贮存在植物体内的有机物中，才能被动物所利用。

试想：

如果自然界中没有了绿色植物，地球将会变成什么样子？

2、全球变暖方面

（1）下图是联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的报告上的一部分内容，你能获得什么信息呢？

（2）新闻播报—融雪性洪水导致农田被淹村庄受灾的现场。

      目前，融雪性洪水爆发频繁，其中就有我国的新疆、西藏等地区。

深居内陆的新疆有着19311条冰川，整个的储冰量有2623.47平法米，如果新疆这些冰川全部融化，将会使整个新疆地区变成一片汪洋泽国。

这相当于淹掉了101个北京，132个邢台，195个武汉，261个上海。

现在，近30年来新疆的冰川已经消融了15%-30%，在未来的20年、50年、100年……

      如果南极及其他地区冰盖全部融化，地球上绝大部分人类都将失去立足之地！

      而导致冰雪融化的原因就是全球温度变暖，二氧化碳浓度的升高是导致全球气温变暖的最主要原因之一。

       因此，小组合作讨论：

结合本节课你的了解，你认为，日常生产生活中，有哪些行为会导致二氧化碳的释放量增加？

我们应该怎么做？

学生讨论后汇报，教师总结：

不随意攀折花木、不使用一次性筷子餐盒、不随意践踏草坪、节约纸张、随手关灯等。

教师：

保护绿色植物，从我做起！

【设计意图】绿色植物的光合作用有物质变化也有能量变化，因此其意义在于绿色植物在生物圈中既是“能量转换器”也是“空气净化器”，其意义之大可从现实过程中我们的切身体会去理解，同时用数据让学生直观的体会到保护绿色植物的重要性。

〖板书设计〗

光合作用

           光能

二氧化碳 + 水 →  有机物（贮存能量）+氧气

          叶绿体

〖教学反思〗 

整节课，我尽量把学习的时间和空间留给学生，创设轻松愉快的学习氛围，组织他们合作交流、总结归纳，鼓励他们去猜想、概括，使学生真正成为学习的主人，成为出色的发现者、勇敢的探索者和快乐的创造者

1、教学设计中的几点对重难点的突破，在教学过程中基本得以体现，学生能够在教师的引导下，通过观察、思考、讨论等活动，投入到学习过程中；通过课下询问了解来看，学生感到有较大的收获；

2、在准备这节课时，较为充分的准备了实验，为了培养学生科学探究的意识和能力；

3、整个教学过程，由于知识性、理论性非常强，每一个环节的衔接应细致考虑，尤其是过渡语言要精准并且恰当，以正确的启发和引导；

4、应突出学生的自主学习，本节课多次发动学生上台讲解或完成活动，以得到锻炼；

5、应多于生活实际相联系，同时富有正能量，增强学生的社会责任感；通过全球变暖导致的融雪性洪水等现象，将知识迁移回现实。

引导学生关注生活，以达到学以致用的目的。