資源簡介

3.5.1光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣 教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)目標(biāo)：
生命觀念：闡明光合作用的概念，歸納總結(jié)光合作用的過程。通過構(gòu)建光合作用概念，形成“物質(zhì)與能量觀”的生命觀念。
科學(xué)思維：通過了解光合作用的發(fā)現(xiàn)史，學(xué)會嚴(yán)謹(jǐn)、求實的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)思維能力。
探究實踐：獨立設(shè)計并完成探究活動“二氧化碳是光合作用必需的原料嗎”？培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
態(tài)度責(zé)任：舉例說明光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的運用，認(rèn)同植物的光合作用對于生物圈的意義，形成愛護植被的意識。
二、教學(xué)重點和難點：
教學(xué)重點：光合作用的概念
教學(xué)難點：運用實驗法獨立設(shè)計并完成探究活動“二氧化碳是光合作用必需的原料嗎”
三、教學(xué)設(shè)計思路
本章的教材內(nèi)容，重點突出綠色植物在生物圈中的重要作用這一主線。第四章和第五章第一節(jié)主要是綠色植物的光合作用。本節(jié)是在第四章的基礎(chǔ)上，了解光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣，從而參與生物圈的碳-氧平衡。
首先利用生活現(xiàn)象和“想一想，議一議”引入課題。再通過光合作用的探究過程，了解科學(xué)發(fā)展的艱辛同時，也嘗試站在科學(xué)家的角度，分析實驗過程，得出相應(yīng)的實驗結(jié)論。
關(guān)于探究“二氧化碳是光合作用必需的原料嗎”，可以先組織學(xué)生閱讀教材，從教材提供的設(shè)計思路和氫氧化鈉等特點，嘗試設(shè)計實驗方案，重在如何設(shè)計保證只有二氧化碳一個變量的對照實驗，有條件的課下完成探究活動。
關(guān)于演示實驗“光合作用產(chǎn)生氧氣”，可以通過直觀的實驗現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生得出實驗結(jié)論。
在此基礎(chǔ)之上，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建光合作用的概念，并嘗試歸納總結(jié)光合作用的反應(yīng)式。從物質(zhì)和能量上去理解光合作用的本質(zhì)。
最后，理論聯(lián)系實際，引導(dǎo)學(xué)生站在農(nóng)業(yè)種植者的角度去思考，怎樣利用光合作用的原理來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量？配合圖片和視頻舉例輔助理解。
四、教學(xué)過程
【新課導(dǎo)入】
生物的呼吸作用和燃料的燃燒都會消耗大氣中的氧氣，排出大量的二氧化碳，為什么我們卻沒有感受到缺氧呢？
【新課學(xué)習(xí)】
學(xué)習(xí)目標(biāo)一、光合作用的原料
一、科學(xué)家的故事
【海爾蒙特實驗】
比利時科學(xué)家海爾蒙特設(shè)計了著名的“柳樹實驗”。請同學(xué)們閱讀課本121頁“想一想，議一議”分析：
1.實驗前后柳樹苗和土壤的重量發(fā)生了怎樣的變化？
2.海爾蒙特是怎樣解釋這種現(xiàn)象的？
3.他是否忽略了其他因素呢？
生閱讀，思考并回答問題。
師補充：17世紀(jì)后葉，由于顯微鏡的發(fā)明，人們發(fā)現(xiàn)了植物葉片上的氣孔，因而認(rèn)為，正是由于這些氣孔，植物與外界進行了氣體交換。
知識拓展：在此基礎(chǔ)之上，引導(dǎo)學(xué)生思考，在海爾蒙特的基礎(chǔ)之上，如何設(shè)計以“水”為變量的對照實驗證明光合作用需要水。并結(jié)合上節(jié)課的內(nèi)容進行鑒定。重在培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。
【普里斯特利實驗】
圖片展示：在1771-1772年，英國科學(xué)家普里斯特利又做了一系列的實驗。請同學(xué)們閱讀教材P122頁，圖3-33普里斯特利實驗
引導(dǎo)分析：
1.圖片中有幾組對照實驗？實驗現(xiàn)象分別是什么？
2.通過這個實驗，你能得出什么結(jié)論？
師生分析：圖片中A和D、B和C形成對照實驗，變量都是綠色植物。實驗現(xiàn)象放入植物后蠟燭燃燒時間和小鼠存活時間豆比較長。所以普利斯特利根據(jù)實驗現(xiàn)象得出來了實驗結(jié)論：植物能夠更新由于蠟燭燃燒或動物呼吸變得污濁的空氣。
知識拓展：普利斯特利的實驗看似簡單，但后人做的實驗很多不能成功，你知道這是為什么呢？
學(xué)生思考回答。引導(dǎo)學(xué)生觀察圖中的太陽，得出結(jié)論：普利斯特利的實驗必須在有光的條件下才能成功。
師總結(jié)：但是當(dāng)時人們并不知道空氣的成分，直到1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確這一結(jié)果。植物的光合作用能夠釋放氧氣，消耗二氧化碳。
二、探究活動“二氧化碳是光合作用必需的原料嗎？”
過渡：那么，二氧化碳是光合作用的必需原料嗎？你將會如何證明？
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P123的設(shè)計思路，嘗試設(shè)計對照實驗，檢測二氧化碳是否真的師光合作用的必需原料。
引導(dǎo)討論：
1.該實驗的變量是什么？怎么保證實驗中只有二氧化碳一個變量？（提示：氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳。）
2.實驗前需要進行怎樣的處理？（提示：可以借鑒上節(jié)課綠葉在光下制造有機物）
3.如何檢驗植物進行了光合作用？（提示：可以借鑒上節(jié)課綠葉在光下制造有機物）
引導(dǎo)學(xué)生重新設(shè)計實驗方案，并嘗試課下檢驗假設(shè)。
播放視頻：二氧化碳真的是光合作用的必要原料。幫助理解。
總結(jié)歸納：通過科學(xué)家的實驗和剛才的探究實驗，我們明確了光合作用的原料是二氧化碳和水。
學(xué)習(xí)目標(biāo)二、光合作用還能產(chǎn)生氧氣
過渡：通過剛才的實驗，我們知道了光合作用的原料是水和二氧化碳，那光合作用的產(chǎn)物是什么呢？
生回答：有機物和氧氣。
師：有機物主要是淀粉，我們上節(jié)課可以通過滴加碘液證明，那怎么證明光合作用釋放出來的氣體師氧氣呢？
【金魚藻實驗】
師進行演示或視頻播放。生描述浸入水中的金魚藻在光照條件下產(chǎn)生氣體的實驗現(xiàn)象：水中出現(xiàn)氣泡。
引導(dǎo)思考：如何驗證產(chǎn)生的氣體是氧氣？，師提示氧氣具有助燃作用。
師將帶火星的衛(wèi)生香伸入試管內(nèi)收集到的氣體，生觀察試管內(nèi)的實驗現(xiàn)象。
實驗現(xiàn)象：衛(wèi)生香復(fù)燃
實驗結(jié)論：綠色植物進行光合作用的產(chǎn)物除了有機物外，還有氧氣。
學(xué)習(xí)目標(biāo)三、光合作用的本質(zhì)
過渡：我們跟隨著科學(xué)家的足跡以及兩個實驗探究，深入了解了光合作用。你能用一句話概括：光合作用的實質(zhì)是什么？
閱讀利用教材P124頁的圖片，講解光合作用的過程和概念：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。
師生總結(jié)反應(yīng)式及原料、產(chǎn)物、條件和場所，并嘗試寫出表達(dá)式。引導(dǎo)學(xué)生，光合作用的過程，實現(xiàn)了兩個轉(zhuǎn)化，一個是物質(zhì)的變化，無機物→有機物，一個是能量的轉(zhuǎn)化，太陽能→光能。所以在上節(jié)課，我們了解到了，葉綠體既是產(chǎn)生有機物的“車間”，也是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的“能量轉(zhuǎn)換器”。
學(xué)習(xí)目標(biāo)四、光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的運用
過渡：光是光合作用制造有機物的條件，要使綠色植物制造大量的有機物，必須給提供充足的光照。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，為了使農(nóng)作物更多的制造有機物，是不是種植的農(nóng)作物越密集越好呢？
課件展示三種間距不同的植株及結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生分析討論，理解光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的運用。
生討論分析：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上要保證作物有效地進行光合作用的各種條件，尤其是光照。
師：還有哪些方法可以提高產(chǎn)量？
結(jié)合板書的光合作用的公式，引導(dǎo)學(xué)生如何利用光合作用原理來增加農(nóng)作物產(chǎn)量。（氣肥法、增長光照時間等）。
播放視頻：光合作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，加深理解。
技能訓(xùn)練：分析實驗結(jié)果
通過分析實驗結(jié)果，得出正確的結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生分析和表達(dá)的技能。
【課堂總結(jié)】
今天這節(jié)課我們了解了一些光合作用的發(fā)現(xiàn)史，還進行了兩個探究實驗，通過這些，知道了光合作用的實質(zhì)上是綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物，并且釋放氧氣的過程。
【板書設(shè)計】
1.光合作用公式
光能
二氧化碳+水----------有機物（儲存著能量）+氧氣
葉綠體
2.光合作用的本質(zhì)：合成有機物，儲存能量
3.光合作用在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用：合理密植、氣肥法等
【課堂練習(xí)】教材P126頁1和2題。

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