資源簡介

5.1光合作用（第1課時）教學設計
一、設計思路
光合作用的發展史是一個很重要的內容，可以讓學生了解科學家們都是怎么樣得出今天我們所知道的光合作用的相關知識。發展史是以時間順序來講解的，前面的結論為后面的實驗做一些鋪墊。提出在實驗中的細節問題，讓學生更能深刻的掌握實驗設計的目的，在課中進行總結，讓學生的思路能夠更明晰，布置課后作業有利于學生掌握知識。
二、教材分析
該片段是選自第3單元《生物圈中的綠色植物》，第5章《綠色開花植物的生活方式》，第1節《光合作用》。學生開始系統得學習綠色植物，前面已經大體的接觸過植物的有關知識。北師大版的教材將光合作用的發展史放在了整個章節之前，通過海爾蒙特、普里斯特利、英格豪斯、瑟訥比埃和薩克斯等人的實驗，向學生說明科學史上的每一項發現和發明的背后都凝聚著無數探索的辛勤勞動，學生通過學習更好的理解為什么說生物學的發展史就是一部眾多生物學家不計個人名利為科學事業奉獻畢生精力的奮斗史，也為后面眾多的實驗打下一個良好的感知基礎。
三、學情分析
學生開始系統得學習綠色植物，前面已經大體的接觸過植物的有關知識。學生對學習生物學有著濃厚的興趣，對未知事物充滿好奇、樂于探究，已經具備一定的探究能力。學生易于接受感性知識，抽象思維的能力初步形成但尚待發展。該班學生課堂參與度高、氣氛活躍，有利于在教學過程中開展活動。
四、教學目標
1.知識
說出綠色植物光合作用發現的過程；說出綠色植物光合作用發現的意義。
2.能力
通過幾個經典實驗的圖示，培養學生對圖示進行分析、歸納的能力，初步領悟科學家科學研究的方法。
3.情感態度價值觀
通過教學的有意滲透，培養學生的識圖能力、探究能力及良好的科學素養。
五、教學重點和難點
1.重點：
①說出光合作用的發現過程；
②解釋發現光合作用實驗的原理；
③說明光合作用發現的意義。
2.難點：
闡明發現光合作用實驗的原理
六、教學策略與方法
教學策略：合作學習的教學策略、講授-演示策略
教學方法：討論法、演示法、講授法
七、教學過程
教學環節 教師行為 學生行為 設計意圖
新課導入 【展示圖片】 【提出問題】 1.為什么大棚種植蔬菜要用透明的膜？ 2.為什么大棚種植蔬菜還要裝燈，燈的作用是什么？ 【引入新課】通過今天的學習我們就能輕松解決這個問題了，那開始我們今天的學習吧。翻到書本66頁——從柳苗生長之謎說起。 學生觀看圖片，根據提出的問題進行思考。 學生閱讀書本內容 提出貼近生活的問題，激發學生的學習動機
發展史講授 【課件展示】公元前3世紀，古希臘哲學家亞里士多德根據經驗推測得出結論：“植物的物質積累來源于土壤”。 這種解釋正確嗎？ 【聯系生活】不確定的話，可以根據老師所講的故事再進行判斷。大家應該很多人的老家里都會種蔬菜，家里會種花，那么隨著蔬菜或者花的長大，土會不會變得越來越少？ 【過渡】那現在你們覺得亞里士多德的結論是正確的嗎 在17世紀上半葉，有一位科學家和我們的判斷是一致的，我們來看看是誰吧。 【講解海爾蒙特的實驗】17世紀上半葉，比利時科學家海爾蒙特對這一結論產生置疑，做出了挑戰，他設計了課本上第一個實驗----柳苗生長之謎。跨出了光合作用發現歷程的第一步。 選取一位學生進行朗讀這個實驗。 【提出問題】 1．哪位同學能描述該實驗的過程 ？ 2．柳樹增加的質量是多少？而土減少的質量是多少？ 【分析討論】 1．柳苗增加的74.5千克從哪兒來的呢？ 2．海爾蒙特的這個實驗設計很巧妙：是最早通過實驗來解釋植物生命現象的學者，而且結論來源于對實驗數據的分析。通過數據分析，你能得出什么結論？ 3．海爾蒙特在實驗設計中，考慮到土壤要已知“干”重、要“加桶蓋”，有何意義？ 4．我們來看看海爾蒙特的結論：水才是使植物增重的物質 【過渡】柳樹真的只需要水就能長大嗎？你認為海爾蒙特的實驗結論完全正確嗎？那時他們并沒有想到植物能從空氣中獲得什么。 【實驗普利斯特利的實驗】到十八世紀，有一位科學家對氣體非常感興趣，他就是普利斯利。 【播放普利斯特利實驗的視頻】 【分組討論】學生4個人為一組討論： 1.蠟燭熄滅和小白鼠死亡可能的原因？ 看看當時普利斯利得出的結論：蠟燭燃燒和小白鼠呼吸會使瓶中的空氣變壞。 2．如何才能使空氣變好？ 當時科學家曾用水來試驗，但都沒有成功，你有什么辦法來凈化空氣呢？ 人們常說要在室內放一盆植物，能夠進化空氣。 3．植物和蠟燭為什么能長期共存，小白鼠因為有了綠色植物也沒有死去？ 【過渡】人們嚴格按照普里斯特利的實驗要求重復他的實驗，有的能成功，有的失敗，你認為失敗最可能的原因是什么？ 人們重復普利斯利的實驗時，實驗控制條件不同，實驗結果就不會相同。有的學者在黑暗條件下重復他的實驗，更嚴重地污染了空氣。也有的學者用不是綠色植物進行實驗，結果實驗失敗。你們是這是為什么呢？ 你認為可以怎樣進一步實驗？ 【英格豪斯的實驗】你們的想法跟當年的英格豪斯一樣，他設計如下實驗（出示英格豪斯的實驗圖） 結論：光在植物更新空氣的過程中起關鍵作用。 【瑟訥比埃、索緒爾等人的實驗】 1.科學家知道綠色植物放出的氣體是氧氣。 2.證明植物在光下放出氧氣的同時，還要吸收空氣中的二氧化碳。 3.發現綠色植物在光下同時還要消耗水。 【回顧前幾個實驗】 1.通過索緒爾的實驗結論，也證實了哪位科學家的實驗結論？ 2.展示資料： 鼠的呼吸需要吸入氧氣，呼出二氧化碳；蠟燭燃燒需要消耗氧氣，產生二氧化碳。 根據瑟訥比埃和其他科學家的實驗結論，你們現在覺得蠟燭會熄滅和小鼠會死亡的原因是什么？植物和蠟燭為什么能長期共存，小白鼠因為有了綠色植物也沒有死去？ 【過渡】已經學習了那么多科學家的研究歷程，知道了有關光合作用的很多知識，那我們再來學習一個科學家的實驗。 【薩克斯的實驗】 4個人一個小組進行討論： 1.實驗控制的變量是什么？ 2.怎么來設置對照？照光和遮光。 3.實驗得出的結論是什么？ 4.后來科學家們證實淀粉是一種有機物。 學生思考，但不能進行明確的判斷 學生回答：不會 學生回答：不正確 學生描述該實驗過程 學生回答：柳苗增重74.5千克，土壤減少0.057千克。 學生回答： 1.首先，不可能來自泥土，因為減少的0.057千克干泥變不出來74.5千克柳苗來。而整個實驗中施加的只有水。 2.使柳苗增重的物質來自于水。 3.防灰塵落入，嚴格控制實驗條件，體現科學家認真嚴謹的科學態度。 學生回答：不完全正確，他只考慮土壤中物質對植物生長和影響，沒有考慮空氣中物質對植物生長的影響） 學生得出結論：蠟燭燃燒，小鼠呼吸會對空氣造成污染。 學生回答：放植物。 學生回答：綠色植物則能夠凈化因蠟燭燃燒或動物呼吸而變得渾濁的空氣。 學生回答：沒有與普利斯特斯做實驗的條件完全一樣。 學生回答：沒有在光下或用綠色植物完成實驗。 學生回答： 1.也證實了海爾蒙特的實驗結論。 2.蠟燭燃燒需要氧氣，小鼠呼吸也需要氧氣，但是容器中沒有產生氧氣的物質。 綠色植物在光下產生氧氣，而且還吸收蠟燭或小鼠釋放出來的二氧化碳，所以植物和蠟燭能長期共存，小白鼠有了綠色植物也沒有死去 學生進行討論并回答： 1.有無光照 2.一個用黑色的粘布遮光，一個不遮。 3.淀粉是光合作用的產物 給予學生一個常識的現象，幫助學生理解知識 讓學生參與課堂中，發揮學生的主體性 播放視頻，激發學生的學習興趣 引導學生理論聯系實際 引發學生思考 回顧前面的實驗，讓學生的心里能明確的知道前面結論的正確性
小結 【結論】通過今天的學習，請歸納出光合作用的原料、條件、產物分別是什么？ 【光合作用的概念】 1.你們知道了光合作用的原料、條件和產物，那現在請你們來給光合作用下一個定義，請同學們說說你們的答案。 2.老師總結概念：綠色植物在光下將環境中的水和二氧化碳生成有機物和釋放氧氣的過程 【感受歷程】翻看書，找到人們剛開始研究光合作用和直至光合作用這個概念的提出的時間。 可以看出這個歷程跨越了接近300年，可以知道光合作用的發現背后都凝聚著無數探索的辛勤勞動，科學家們都有一種不不斷探索的精神，我們在研究一件事的時候也應該帶著這樣的態度。 【解決課前提出的問題】那現在你們可以回答了課前的問題了嗎？ 【布置作業】在一張紙上用時間軸的形式表示科學家們對光合作用的探索歷程。 學生回答： 原料：二氧化碳和水 條件：光照 產物：淀粉和氧氣 學生思考并給出自己的想法。 學生回答：剛開始是17世紀上半葉，光合作用概念的提出是1897年。 學生回答：大棚種植蔬菜要用透明的膜是因為植物進行光合作用的條件是光，透明的才可以讓光照射進來。 大棚種植蔬菜還要裝燈是因為晚上沒有燈，或者白天的光線不足，有補光燈可以增加光合作用，促進有機物的產生，讓菜更快的長大。 引發學生思考，發揮學生的主體性 讓學生感受科學家的艱辛 首尾呼應，讓學生覺得學習知識還是可以解決生活中的問題 鞏固知識
八、板書設計
從柳苗生長之謎說起
一、實驗
1.海爾蒙特——需要水
2.普里斯特利——凈化空氣
3.英格豪斯——需要光
4.瑟訥比埃——放出氧氣，釋放二氧化碳
5.索緒爾——消耗水
6.薩克斯——產生淀粉
二、光合作用的原料：水和二氧化碳
條件：光
產物：氧氣和淀粉
九、課后反思

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