綠色植物的光合作用教案
綠色植物的光合作用教案
教材分析
在學(xué)習(xí)了綠色植物的蒸騰作用之后，繼續(xù)學(xué)習(xí)植物的光合作用這一重要 的生理現(xiàn)象。雖然學(xué)生有了一定的知識(shí)基礎(chǔ)，光合作用的原理比較抽象。初一的學(xué)生相應(yīng)的知識(shí)鋪墊不夠，而且光合作用是生物圈中有機(jī)物的來源之本，通過光合作用的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生從理論上認(rèn)識(shí)到綠色植物光合作用的重要性。通過一系列的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作、探究和討論，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn) 的設(shè)計(jì)原理、技巧，有更深層次的感悟。通過實(shí)驗(yàn)還可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、合作精神和探究能力。所以本節(jié)知識(shí)要用具體的，形象的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。讓學(xué)生體驗(yàn)到由現(xiàn)象到理論的過程，即通過感性認(rèn)知上升到理性知識(shí)。本節(jié)知識(shí)點(diǎn)較多,例如光合作用的原料、條件、產(chǎn)物、公式、概念、實(shí)質(zhì)及實(shí)驗(yàn)的原理等。中應(yīng)注重知識(shí)點(diǎn)的落實(shí)，為學(xué)生下一步學(xué)習(xí)植物的呼吸作用打下良好的基礎(chǔ)。
教學(xué)目標(biāo)
1、通過探究實(shí)驗(yàn)，闡明綠色植物產(chǎn)物和原料及條件。知道光合作用的原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。
2、通過探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路的培養(yǎng)及實(shí)際操作能力的訓(xùn)練，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用能力。
3、合作學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短，師生互補(bǔ)，良好學(xué)習(xí)氛圍的培養(yǎng)；對(duì)科學(xué)知識(shí)探索精神的培養(yǎng)。
教學(xué)重點(diǎn)
探究綠色植物在光下形成淀粉，光是形成淀粉的條件。
教學(xué)難點(diǎn)
提出問題，應(yīng)用適當(dāng)?shù)氖侄谓鉀Q問題；單一變量對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。
教學(xué)準(zhǔn)備
課前由實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)與教師共同進(jìn)行
�。�1）實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備：酒精燈、酒精、三腳架、石棉網(wǎng)、鑷子、廣口瓶、瓶塞、凡士林、蠟燭、大玻璃罩、長頸漏斗、試管、玻璃管、三角燒瓶等）
�。�2）選擇健壯的天竺葵在暗處放置24小時(shí)后，選擇適當(dāng)?shù)娜~片用黑紙片進(jìn)行上下遮蓋。
�。�3）首先學(xué)生分實(shí)驗(yàn)小組，選出組長，實(shí)驗(yàn)員，發(fā)言人，填寫實(shí)驗(yàn)記錄單。
教學(xué)手段：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，動(dòng)手操作，教學(xué)課件。
教學(xué)形式：小組合作討論，看書自學(xué)，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，及時(shí)練習(xí)落實(shí)知識(shí)，教師參與，適時(shí)引導(dǎo)。
教學(xué)程序
一、情景激疑：
教師講述：記得在一個(gè)春光明媚的周日，我領(lǐng)著三歲的女兒來到了植物園。我給她說要愛護(hù)花草，因?yàn)榛ú莺臀覀円粯佣际钦滟F的生命。于是她把手中的面包揉碎撒到了草地上。我問她為什么？她說讓小草吃面包，我給她說：小草不吃面包，喝點(diǎn)水，曬曬太陽就飽了。第二天中午該吃飯了，她要水喝，然后跑到太陽地里說：不吃飯了，曬曬太陽就飽了。
教師引導(dǎo)學(xué)生提問：同學(xué)們能從老師講的這個(gè)小故事中提出與生物學(xué)有關(guān)的問題嗎？
學(xué)生提問，略。（鼓勵(lì)學(xué)生大膽提問，不要限制學(xué)生的思路）
教師總結(jié)：人進(jìn)行生命活動(dòng)需要的營養(yǎng)物質(zhì)是從外界攝取的，植物進(jìn)行生命活動(dòng)所需要的營養(yǎng)物質(zhì)是從哪里來的呢？是植物自己制造的嗎？這是一個(gè)生物學(xué)問題。怎樣研究呢？
學(xué)生：通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。
二、實(shí)驗(yàn)探究
出示課件：探究:綠色植物在光下形成淀粉。
1、提出問題：綠色植物在光下形成淀粉嗎？教師引導(dǎo)學(xué)生作出假設(shè)，注意強(qiáng)調(diào)“光下”這個(gè)條件。
2、作出假設(shè)：首先教師應(yīng)解釋假設(shè)的設(shè)定，就是對(duì)下一步實(shí)驗(yàn)過程的簡單概述。然后讓學(xué)生假設(shè)。
如果綠色植物在光下形成淀粉，那么不在光下就不形成淀粉。（注意學(xué)生思維的訓(xùn)練和語言表達(dá)能力的提高。隨時(shí)注意學(xué)生思維的火花。鼓勵(lì)學(xué)生。）
3、制定計(jì)劃：
思考：首先讓學(xué)生通過思考形成合理的實(shí)驗(yàn)思路。針對(duì)假設(shè)需要做對(duì)照實(shí)驗(yàn)嗎？對(duì)照的是什么條件？讓學(xué)生討論后回答。
學(xué)生答：光是對(duì)照的條件，是研究的變量。
依據(jù)光所做的對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，以下哪一種方案更能體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性？讓學(xué)生討論后回答。
�。�1）兩盆植物上分別選一片葉子進(jìn)行對(duì)照。
�。�2）一盆植物上選兩片葉子進(jìn)行對(duì)照。
（3）一盆植物上選一片葉子的兩部分進(jìn)行對(duì)照。
學(xué)生答：選擇第三種方案。盡量讓學(xué)生解釋選擇的原因。
教師：注意培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)單一變量的實(shí)驗(yàn)思路以及單一變量的設(shè)計(jì)原理，其他條件都一樣，只是要研究的條件不一樣。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，要研究的條件是“光”。第三種方案中一片葉子的兩個(gè)部分是變量最少的，所以選擇第三個(gè)方案。
4、實(shí)施計(jì)劃：
嘗試合作
通過合作嘗試小實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證淀粉遇碘變藍(lán)，同時(shí)使學(xué)生學(xué)會(huì)相互配合，為下一步的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)打下基礎(chǔ)。
小實(shí)驗(yàn)---淀粉的檢驗(yàn)
要求：用碘液滴到面包上，觀察面包顏色的變化。
�。ㄓ山M長指揮，實(shí)驗(yàn)員進(jìn)行操作。紀(jì)錄員紀(jì)錄。）
現(xiàn)象描述：淀粉遇碘變藍(lán)，可以用這個(gè)方法驗(yàn)證淀粉的存在。
�。�2）小組討論：
a.綠色的葉影響觀察淀粉的變藍(lán)，怎樣把綠色處理掉？
b.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)避免葉片內(nèi)原有淀粉對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，怎樣處理？
通過組長的領(lǐng)導(dǎo)，小組看書討論解決。然后選擇小組進(jìn)行發(fā)言。
脫色，是為了避免綠色的存在影響觀察滴碘后變藍(lán)的淀粉。葉綠素易溶于酒精，而酒精又易燃燒，因此將葉片進(jìn)行隔水在酒精中加熱，確保實(shí)驗(yàn)的安全。
暗處理，是為了清除葉片內(nèi)原有的淀粉。植物在黑暗中不形成新的淀粉，原先的淀粉又被利用掉。經(jīng)過暗處理后的植物葉片內(nèi)基本上不含淀粉了。這樣我們就可以讓葉片從新開始制造淀粉進(jìn)行驗(yàn)證。
教師對(duì)實(shí)驗(yàn)提出要求：
�。�1）課前實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)已經(jīng)對(duì)葉片進(jìn)行了暗處理，同學(xué)們?cè)趯⑷~片上的黑紙片摘除時(shí)用筆劃出遮蓋的范圍。
實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)：酒精燈的正確使用。點(diǎn)燃用火柴，熄滅用燈帽。如不小心，酒精燈翻倒著火，不用慌張，用教師準(zhǔn)備的濕毛巾蓋住即可。
由小組長看著課本的實(shí)驗(yàn)過程指導(dǎo)組內(nèi)實(shí)驗(yàn)。（強(qiáng)調(diào)組長的責(zé)任，以及組內(nèi)的配合。）
學(xué)生實(shí)驗(yàn)（教師巡視，幫助，指導(dǎo)，參與探討。）
注意提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)的安全，以及注意觀察酒精顏色的變化和葉片顏色的變化。（以葉片變黃白色為適宜。15分鐘的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：由學(xué)生進(jìn)行。
滴碘變藍(lán)的區(qū)域（有淀粉）
滴碘不變藍(lán)的區(qū)域（沒有淀粉）
變藍(lán)的區(qū)域（接受了光照）
不變藍(lán)的區(qū)域（沒有接受光照）
受光 淀粉 變藍(lán)
5、得出結(jié)論：（引導(dǎo)學(xué)生回答，教師補(bǔ)充勘誤）綠葉在光下形成淀粉。光是條件，淀粉是產(chǎn)物。
三、歸納總結(jié)
動(dòng)動(dòng)腦筋：及時(shí)強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)過程和落實(shí)結(jié)論。通過把錯(cuò)亂的實(shí)驗(yàn)過程的正確排序，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的步驟進(jìn)一步理解和吃透。由葉片的染色情況分析葉片的受光情況，逆行理解和運(yùn)用知識(shí)，進(jìn)一步體會(huì)結(jié)論。
學(xué)生討論。然后回答。
教師：通過剛才的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們把實(shí)驗(yàn)步驟再回憶一下。
�。�1）請(qǐng)將"綠色植物在光下形成淀粉"的實(shí)驗(yàn)步驟正確排序：
a光照 b酒精去除葉綠素
c黑暗放置 d清水漂洗碘液
e選擇葉片用 f清水漂洗酒精黑紙片遮蓋
g滴加碘液
學(xué)生討論后回答。不同的答案可以引發(fā)學(xué)生的爭論。最后教師出示參考答案：b-c-a-d-f-g-e。
通過實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析。
�。�2）分析葉片（已經(jīng)脫去葉綠素）接受光照的情況：
葉片a經(jīng)碘染色后全變藍(lán)。(全部接受了光照，形成了淀粉。)
葉片b經(jīng)碘染色后全不變藍(lán)。(全部不接受光照，沒有形成淀粉。)
葉片c經(jīng)碘染色后部分變藍(lán)，部分不變藍(lán)。
(變藍(lán)的有淀粉，是因?yàn)榻邮芰斯庹�，不變藍(lán)的沒有淀粉，是因?yàn)闆]接受光照)
由此進(jìn)一步證明了：光是綠色植物形成淀粉的必要條件。
教師通過以下的講解， 增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
光合作用是地球上最偉大的化學(xué)反應(yīng)，每年全球光合作用估計(jì)產(chǎn)生大約16億噸糖類，產(chǎn)生相應(yīng)的氧氣。養(yǎng)活著地球上其它的生命。假如綠色植物不再進(jìn)行光合作用，地球上會(huì)出現(xiàn)什么想象？讓同學(xué)們想象一下。
科學(xué)家曾經(jīng)幻想，假如將來能搞清楚光合作用的機(jī)理，然后將光合作用的基因轉(zhuǎn)移到人的頭發(fā)里，使人的頭發(fā)中可以模擬光合作用的過程，只要在人的頭發(fā)上灑一點(diǎn)水，再曬曬太陽，頭發(fā)中便完成了有機(jī)物的制造過程，人類便可以結(jié)束吃飯的歷史。這個(gè)偉大的設(shè)想靠同學(xué)們將來能夠完成。
四、遷移深化
通過有趣的事例，進(jìn)一步引發(fā)學(xué)生的思考，使知識(shí)上升一個(gè)高度。
1、分別在早晨、中午、傍晚，從一棵植物上摘取三片相似的葉子經(jīng)酒精脫色，再用碘染色后發(fā)現(xiàn)藍(lán)色的深淺不一樣。為什么？
2、農(nóng)民甲為了多收獲玉米，于是他在同樣的地里種植了比正常情況下多兩倍的種子，秋后他能收獲多兩倍的玉米嗎？
五、開拓創(chuàng)新
充分發(fā)揮學(xué)生的參與熱情和調(diào)動(dòng)學(xué)生的思考。進(jìn)一步讓學(xué)生體會(huì)知識(shí)在實(shí)際問題中的應(yīng)用，使學(xué)生有成就感：你學(xué)到了哪些知識(shí)？你還有哪些疑問？生活中你還發(fā)現(xiàn)哪些問題 ？知識(shí)匯總，質(zhì)疑，評(píng)價(jià)。以小組的形式進(jìn)行。質(zhì)疑中的問題提出，由大家一起解決。最后注重生生互評(píng)，量化打分。
第二課時(shí)
教學(xué)程序
一、情景激疑
配以優(yōu)美的音樂，多媒體展示藍(lán)天、白云和郁郁蔥蔥的森林圖片。
全世界的生物呼吸和燃料燃燒消耗氧氣平均為10000噸/秒，而我們生活的大氣層中，氧氣只占21％，按照現(xiàn)有的消耗速度只能維持3000年，可是，許 多年過去了，而大氣中的氧含量并沒有減少，這是為什么呢？
用問題激發(fā)學(xué)生探究知識(shí)的欲望，啟發(fā)學(xué)生的思維。
學(xué)生猜測問題的答案，教師抓住學(xué)生的猜測“綠色植物光合作用會(huì)產(chǎn)生氧氣”提出問題：光合作用產(chǎn)生的氣體是氧氣 嗎？我們應(yīng)如何證明我們的假設(shè)呢？導(dǎo)入新課。
二、實(shí)驗(yàn)探究
1、投影小資料：氧氣的性質(zhì)??無色、無味，常溫下呈氣體狀態(tài)，難溶于水，不能燃燒但能助燃（能使帶火星的木條恢復(fù)燃燒）。
在教師啟發(fā)下，請(qǐng)同學(xué)們參考教材，以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。訓(xùn)練學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用自己的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)背景，大膽創(chuàng)新和勇于實(shí)踐。提醒學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)的可行性，盡量利用現(xiàn)有的儀器設(shè)備巧妙的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
請(qǐng)學(xué)生總結(jié)自己的設(shè)計(jì)思路：
�。�1）將天竺葵的部分枝葉裝入密閉的廣口瓶中，照光一段時(shí)間后，檢驗(yàn)氣體成分的變化。
�。�2）將一株健壯的植物和一只小白鼠同時(shí)放在一個(gè)玻璃瓶中密閉照光；另將一只生長狀況相同的小白鼠單獨(dú)放在一個(gè)玻璃瓶中密閉照光，看哪一只先死。
�。�3）將適量的金魚藻，放在水中，照光，收集產(chǎn)生的氣體，檢驗(yàn)是不是氧氣……
充分肯定學(xué)生的創(chuàng)造性思維，請(qǐng)其他同學(xué)評(píng)價(jià)各組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并指出設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)、不足，啟發(fā)學(xué)生確立在探究實(shí)驗(yàn)中控制單一變量，設(shè)立實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的科學(xué)方法。
把各小組兩兩合并，相互質(zhì)疑對(duì)方的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，相互交流補(bǔ)充，不斷完善，不斷探討實(shí)驗(yàn)過程的每一個(gè)步驟，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)作風(fēng)，體會(huì)科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究的科學(xué)方法和科學(xué)精神。最終形成各自完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
2、教師請(qǐng)兩三個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)較合理的小組分別詳細(xì)敘述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，及時(shí)肯定學(xué)生設(shè)計(jì)的科學(xué)性和思維的嚴(yán)密性，并鼓勵(lì)其他同學(xué)完善或補(bǔ)充說明：
�。�1）取一株健壯的天竺葵，將天竺葵的部分枝葉裝入一個(gè)密閉的廣口瓶中，照光一段時(shí)間；取另一同樣密封的不放任何枝葉的廣口瓶，同時(shí)照光，作為對(duì)照。一段時(shí)間后，利用燃燒狀況相同的兩支蠟燭同時(shí)放入兩廣口瓶中，觀察燃燒時(shí)間的長短，預(yù)計(jì)盛有枝葉的廣口瓶中的蠟燭會(huì)燃燒較長的時(shí)間，說明植物在光合作用過程中產(chǎn)生了較多的氧氣。
（2）取兩個(gè)相同的大玻璃罩，將一株健壯的植物和一只小白鼠同時(shí)放在一個(gè)玻璃罩中，密封，同時(shí)，將另一只生長狀況相同的小白鼠單獨(dú)放在另一個(gè)玻璃罩中,密封；兩組同時(shí)照光，經(jīng)歷足夠長的時(shí)間，觀察兩只小白鼠的生活情況。結(jié)果預(yù)測：與植物放在一起的小白鼠生活的時(shí)間較長，而另一只則首先死去。說明罩中有植物照光后可進(jìn)行光合作用，不斷產(chǎn)生氧氣供小白鼠呼吸利用；而另一只小白鼠再將玻璃罩中的氧氣耗盡后，窒息死亡。
�。�3）取適量的金魚藻（或黑藻、水綿等），放在水中，倒罩上一個(gè)玻璃漏斗，漏斗頸上套一個(gè)盛滿水的試管，照光；另一組實(shí)驗(yàn)裝置同剛才所述，唯一不同的是漏斗下不放金魚藻，同樣照光。觀察漏斗下是否有氣泡產(chǎn)生。收集產(chǎn)生的氣體，用帶火星的木條插入試管口，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。結(jié)果預(yù)測：漏斗下不放金魚藻的，不產(chǎn)生氣泡；漏斗下放金魚藻的，會(huì)產(chǎn)生氣泡，收集到的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，說明試管中收集到的氣體是氧氣，證明光合作用產(chǎn)生氧氣……
3、小組成員之間進(jìn)行分工、合作，按照各組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)探究，證明自己的假設(shè)，體驗(yàn)科學(xué)探究的過程。
教師適時(shí)、及時(shí)指導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的問題，獨(dú)立思考問題，或者組內(nèi)討論解決，若還不能解決，也可向老師請(qǐng)教，從而加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
4、探究實(shí)驗(yàn)結(jié)束，各組總結(jié)自己的實(shí)驗(yàn)成果，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論：綠色植物光合作用的產(chǎn)物之一是氧氣。
三、歸納總結(jié)
各組向全班匯報(bào)自己的探究成果，解答其他各組和老師的質(zhì)疑，進(jìn)一步突出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性。比如：
實(shí)驗(yàn)小組（1）“利用廣口瓶收集枝葉的光合產(chǎn)物”，雖然照光時(shí)間足夠長，但最終利用兩支蠟燭檢驗(yàn)時(shí)，燃燒時(shí)間并無多大差別。小組內(nèi)也不能解釋這種現(xiàn)象，其他小組指出：a.可能是由于裝有枝葉的廣口瓶瓶口密封不好，使產(chǎn)生的氧氣跑掉了。b.是不是檢驗(yàn)前將枝葉取出時(shí)，使大量空氣進(jìn)入了廣口瓶？c.是不是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理上的問題，等等。實(shí)驗(yàn)小組一一回答了同學(xué)們的 疑問。之后，教師肯定了本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理的正確性、科學(xué)性，并利用這個(gè)機(jī)會(huì)，向同學(xué)們指出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)性與可行性之間的關(guān)系：一個(gè)實(shí)驗(yàn)是否能成功，應(yīng)當(dāng)首先具備科學(xué)性，但如果實(shí)驗(yàn)沒有同時(shí)具備可行性，那也不會(huì)達(dá)到預(yù)期的結(jié)果，得不出相應(yīng)的結(jié)論。提示：為什么這個(gè)實(shí)驗(yàn)不可行，可能與下節(jié)課將要學(xué)到的光合作用的原料有關(guān)，提請(qǐng)同學(xué)課下查閱資料解決。
對(duì)小組實(shí)驗(yàn)（2）“小白鼠的死亡”原因，有些小組提出質(zhì)疑：“死亡與否”一定是氧氣造成的嗎？
實(shí)際上，只有實(shí)驗(yàn)（3）真正確認(rèn)了光合作用產(chǎn)生的是“氧氣”！
教師啟發(fā)：科學(xué)實(shí)驗(yàn)不能靠主觀臆測，關(guān)鍵是要拿出事實(shí)證據(jù)。再次強(qiáng)調(diào)科學(xué)事實(shí)的重要性。
請(qǐng)同學(xué)們聯(lián)系上節(jié)課所探究的知識(shí)，總結(jié)出光合作用產(chǎn)生的物質(zhì)有哪些。最后，教師指出淀粉等有機(jī)物和氧氣是光合作用的產(chǎn)物，并明確這兩類物質(zhì)在光合作用中的地位。
四、遷移深化
通過視頻展示原始地球景觀。教師說明原始大氣中并沒有游離的氧存在，氧氣是后來才產(chǎn)生的。
思考：氧氣的出現(xiàn)是哪類生物的功勞？與什么過程有關(guān)？搜集資料找到證據(jù)。
五、開拓創(chuàng)新
聯(lián)系實(shí)際，拓寬學(xué)生的思維比如：如何有效提高居室中的氧含氣量？家里的養(yǎng)魚缸怎樣較長期的保持水質(zhì)的新鮮？許多熱帶魚缸中都備有電燈，從生物學(xué)方面講有什么科學(xué)道理？
有關(guān)本節(jié)知識(shí)，你還能提出哪些問題？鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維。
第三課時(shí)
教學(xué)程序
一、情景激疑
動(dòng)畫展示“海爾蒙特實(shí)驗(yàn)”激起學(xué)生的興致：有句話叫做“民以食為天”。公元前3世紀(jì),亞里斯多德曾經(jīng)做過一個(gè)經(jīng)驗(yàn)推測，說土壤就是植物體的全部食物來源。1648年，“生物化學(xué)之父”范?海爾蒙特做了一個(gè)簡單而有意義的實(shí)驗(yàn)，推翻了這一觀點(diǎn)：海爾蒙特把一棵2.5千克的柳樹苗栽種到一個(gè)木桶里，桶里盛有事先稱過的土壤；以后，他只用純凈的雨水澆灌樹苗，還專門制作了桶蓋。5年過去了，柳樹逐漸長大；他發(fā)現(xiàn)柳樹的質(zhì)量增加了80多千克，而土壤卻只減少不到100克。柳樹增加的重量來自于哪里呢？海爾蒙特認(rèn)為是植物吸收了水分的緣故。海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確嗎？你認(rèn)為海爾蒙特忽視了哪個(gè)重要因素？
�。ɑ虺鍪举Y料：一個(gè)人一天平均消耗一千多克氧氣，地球上有六十多億人，每天要消耗60多億千克的氧氣，同時(shí)產(chǎn)生大量的二氧化碳，為什么我們沒有感覺到窒息呢？激發(fā)學(xué)生的求知欲，導(dǎo)入新課。）
二、實(shí)驗(yàn)探究
1、繼續(xù)分析導(dǎo)言：海爾蒙特忽視了“空氣”這個(gè)重要因素，誘導(dǎo)學(xué)生提出問題“二氧化碳真的是綠色植物所必須的嗎？”
針對(duì)以上問題，請(qǐng)實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)作出合理的假設(shè)：“二氧化碳是綠色植物所必須的”、“二氧化碳是綠色植物光合作用的原料”。
2、各小組自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究“二氧化碳是否是光合作用的原料？”
提示：
�。�1）氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳；
�。�2）溴代麝香草酚藍(lán)（BTB）是一種指示劑，當(dāng)有二氧化碳存在時(shí)，它的溶液呈黃色，沒有時(shí) 溶液呈藍(lán)色；
�。�3）為了保證實(shí)驗(yàn)中只有二氧化碳一個(gè)變量，你該怎樣設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)？
討論設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理和方法步驟。
3、同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，共同分析所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是否嚴(yán)謹(jǐn)、合理。
方案一：用溴代麝香草酚藍(lán)溶液變色原理來檢測綠色植物光合作用中對(duì)二氧化碳的利用。
步驟如下：
1）準(zhǔn)備3支試管，分別標(biāo)號(hào)，在每支試管內(nèi)裝入大半試管呈藍(lán)色的0.1%溴代麝香草酚藍(lán)溶液。
2）在第2、3號(hào)試管內(nèi)插入玻璃管，用口向試管里呼氣，至溶液呈黃色。在第3號(hào)試管內(nèi)放入綠色水生植物金魚藻或黑藻等，將綠色水生植物全部浸沒在溶液中。
3）把3支試管放在陽光下，使管內(nèi)綠色水生植物在光照下進(jìn)行光合作用。觀察3支試管的顏色變化，并記錄它的結(jié)果。
結(jié)果預(yù)測：1號(hào)試管溶液仍呈藍(lán)色；2號(hào)試管溶液依舊呈黃色；3號(hào)試管溶液的黃色消失，恢復(fù)到藍(lán)色。
方案二：利用氫氧化鈉吸收二氧化碳，造成同一植株不同葉片所處的氣體環(huán)境差異（有無二氧化碳），照光后，檢測所測葉片是否進(jìn)行光合作用。
實(shí)驗(yàn)步驟：
1）取一株健壯的天竺葵，暗處理一晝夜；
2）用一個(gè)大三角燒瓶A裝入部分枝葉，再在燒瓶內(nèi)裝入一個(gè)敞開口的，盛有濃氫氧化鈉溶液的小瓶，密封大三角燒瓶瓶口；用另一個(gè)同樣的大三角燒瓶B裝入與A瓶中相同的枝葉，再在燒瓶內(nèi)裝入一個(gè)敞開口的，盛有清水的小瓶，密封大三角燒瓶瓶口；
3）將兩燒瓶置光下一段時(shí)間；
4）檢測兩瓶中葉片是否形成淀粉。
結(jié)果預(yù)測：A瓶中的葉片不形成淀粉；B瓶中葉片形成淀粉。
方案三：采取與課本相同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
在這個(gè)環(huán)節(jié)中，教師要注意科學(xué)研究方法的指導(dǎo)，用科學(xué)家勇于探索的精神激發(fā)學(xué)生探究科學(xué)奧秘的欲望和敢于探索的精神，同時(shí)給學(xué)生提供必要的提示和展現(xiàn)自我、充分發(fā)展的機(jī)會(huì)，使學(xué)生在相互交流、探究的基礎(chǔ)上，把自己的設(shè)計(jì)方案展示出來，同學(xué)之間相互補(bǔ)充、辯論，最后確定最佳方案。要調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生的積極性，敏銳的發(fā)現(xiàn)、捕捉學(xué)生智慧的閃光點(diǎn)，及時(shí)激勵(lì)，樹立學(xué)生的自信心，使學(xué)生感受成功的喜悅。
4、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，相互交流、合作，進(jìn)一步體味科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考、爭論，最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
三、歸納總結(jié)
動(dòng)畫配音：動(dòng)畫展示光合作用的過程，燦爛陽光下，一株大樹盡情伸展著茂盛的枝葉，不斷有物質(zhì)進(jìn)進(jìn)出出……，請(qǐng)同學(xué)們給動(dòng)畫模擬配音，用語言描述光合作用的過程，并填表格：
原料
場所
能量
產(chǎn)物
光合作用
通過同學(xué)們相互之間的補(bǔ)充，教師漸次點(diǎn)撥、引導(dǎo)、規(guī)范學(xué)生的描述，最終形成光合作用的概念。
投影光合作用的概念,突出顯示原料、場所、能量和產(chǎn)物，師生共同分析三節(jié)課來的探究結(jié)果，進(jìn)一步深化對(duì)光合作用過程與原理的 認(rèn)識(shí)。
學(xué)生討論：嘗試用公式的形式表達(dá)光合作用。用動(dòng)畫變成公式：
光能
二氧化碳+水 有機(jī)物+氧氣
葉綠體
并請(qǐng)學(xué)生代表進(jìn)行講解公式的含義。
深入分析光合作用的過程，對(duì)比原料產(chǎn)物變化及能量轉(zhuǎn)化，闡釋光合作用的兩方面實(shí)質(zhì)：物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化。
四、遷移深化
從光合作用的產(chǎn)物入手，聯(lián)系實(shí)際，歸納光合作用的意義及應(yīng)用：
1、我們知道空氣中二氧化碳的含量一般是0.03％。當(dāng)空氣中二氧化碳的含量增加到0.5％-0.6％時(shí)農(nóng)作物的光合作用會(huì)顯著增強(qiáng)，產(chǎn)量就會(huì)有較大的提高,這種給農(nóng)作物施用二氧化碳的方法稱為“氣肥法”，你能說一說“氣肥法”的原理嗎？
2、據(jù)聯(lián)合國預(yù)計(jì)，到2050年世界人口將達(dá)90億，而地球的資源十分有限，吃飯問題將成為一個(gè)世界性的難題。在耕地有限的情況下，你認(rèn)為解決此難題最關(guān)鍵的問題是什么？
五、開拓創(chuàng)新
資料：“根據(jù)中國科學(xué)院植物研究所光合作用研究中心主任李良壁教授介紹，目前大田作物的光能利用 效率很低。主要作物稻、麥高產(chǎn)品種的光能利用效率僅為1%～1.5%。因?yàn)椋丈湓谌~片上的太陽光能約有47%是在光合作用的作用光譜之外(紫外和紅外光部分)，不能被植物吸收，而其余53%的太陽光能中，約有16%的太陽光能不能被植物充分吸收，約9%的太陽光能被吸收后在體內(nèi)不能有效傳遞，它們通過光抑制、光破壞等耗散了激發(fā)能，還有19%的太陽能不能有效地轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能。此外，太陽光能被用在植物代謝消耗的約占4%。這樣一來就是光能利用效率最高的植物也只有5%左右。”這段話對(duì)你有何啟發(fā)？如何提高植物的光能利用率呢？
教學(xué)設(shè)計(jì)說明
光合作用是經(jīng)典而富有科學(xué)理論與實(shí)踐功能的綜合教學(xué)內(nèi)容。植物的光合作用是植物的重要生理現(xiàn)象，同時(shí)又是較抽象、不易理解的知識(shí)。不論是什么版本的教材，這些都是學(xué)習(xí)生物知識(shí)以來較難以理解的內(nèi)容，同時(shí)也是教師的教學(xué)工作中較難處理的內(nèi)容之一。為了增強(qiáng)學(xué)生的興趣，鞏固前面所學(xué)過的探究實(shí)驗(yàn)的基本思路的相關(guān)知識(shí)，把實(shí)驗(yàn)中內(nèi)涵的單一變量的探究思路提煉出來，增大學(xué)生的思考的力度，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的情趣以及科學(xué)思維的模式，因此把教材安排的三個(gè)實(shí)驗(yàn)：對(duì)光合作用的產(chǎn)物、條件和原料的驗(yàn)證或演示，改為系列探究性學(xué)習(xí)過程，以更好地發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，目的是在教與學(xué)的過程中體現(xiàn)新課程的目標(biāo)和理念。
在本節(jié)課的教學(xué)中教師嘗試通過教學(xué)方式的改變以達(dá)到學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改善：在教師必要提示和引導(dǎo)下的學(xué)生探究、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析、探究、設(shè)計(jì)及對(duì)科學(xué)家的那種孜 孜不倦、勇于探索科學(xué)奧秘精神的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維，發(fā)展實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生樂于探索科學(xué)奧秘的精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
本設(shè)計(jì)盡量挖掘潛在的課程資源，落實(shí)課程內(nèi)容呈現(xiàn)方式多樣化、滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展需求。更有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力 、觀察能力、分析和解決問題的能力，創(chuàng)造多層面、立體化的空間，體現(xiàn)面向全體，因材施教的原則。同時(shí)應(yīng)注意訓(xùn)練學(xué)生從生活中的所見所聞中提出問題，進(jìn)行探究。注意知識(shí)層次的銜接和相應(yīng)知識(shí)的落實(shí)。加強(qiáng)知識(shí)的提高以及應(yīng)用。課堂上教師并不是知識(shí)的傳授者，本節(jié)課的知識(shí)、技能并不是通過教師得口頭講述灌輸給學(xué)生的，而是在教師的組織、啟發(fā)、引導(dǎo)下，學(xué)生通過主動(dòng)觀察、分析、探究及合作與交流，獲取了相應(yīng)的知識(shí)和技能。
這種教學(xué)設(shè)計(jì)充分考慮到初一學(xué)生的特點(diǎn)，給學(xué)生提供展現(xiàn)自我、充分發(fā)展的機(jī)會(huì)和拓寬思維的空間。特別是以學(xué)習(xí)小組為活動(dòng)單元，使不同能力的學(xué)生得以相互合作、取長補(bǔ)短，充分體現(xiàn)了合作學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。
教學(xué)反思
通過這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)，雖然增加了學(xué)生思考的興趣，但是對(duì)于一般的學(xué)生也增加了思考的難度。盡量使學(xué)生從生物學(xué)的學(xué)習(xí)中獲得知識(shí)和研究方法是本節(jié)課的貫穿始終的宗旨。
第一課時(shí)設(shè)計(jì)了五個(gè)版塊。由于受版塊的限制，在銜接上不太流暢。個(gè)別環(huán)節(jié)的處理上不是太精細(xì)。但是教學(xué)的目的性體現(xiàn)的較明確，就是學(xué)生知道了通過設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，可以證明光合作用的產(chǎn)物之一以及條件之一。本課時(shí)重視了學(xué)生看書自學(xué)的訓(xùn)練，但是由于教師的指導(dǎo)不細(xì)致，或許以前缺乏自學(xué)能力的培養(yǎng)，所以有的學(xué)生不會(huì)從書中獲取有用的知識(shí)點(diǎn)。
小組長的選擇很重要。有的小組長能力強(qiáng)，小組活動(dòng)效果就好。反之指揮不當(dāng)，討論和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)都不理想。因此，應(yīng)結(jié)合授課內(nèi)容分別對(duì)學(xué)生進(jìn)行組織能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。同時(shí)也可以培養(yǎng)部分學(xué)生成為生物學(xué)課的帶頭人
第二課時(shí)，同學(xué)們對(duì)氧氣的性質(zhì)了解不多，在探究的過程中積極性非常高，爭先恐后地闡述各自的設(shè)計(jì)方案，顯示了極大的探究熱情，智慧的火花隨處可見。但是，在實(shí)驗(yàn)原理的領(lǐng)悟和實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)方面暴露出許多的漏洞，表現(xiàn)出初一學(xué)生思想的活躍性與思維的局限性并存，同時(shí)學(xué)生的動(dòng) 手操作能力有待于培養(yǎng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測的科學(xué)性不強(qiáng)，需要在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下，完善設(shè)計(jì)。逐步養(yǎng)成科學(xué)的思維習(xí)慣，提高驗(yàn)設(shè)計(jì)水平，教學(xué)中能注重學(xué)生形成積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度，使之獲得基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的同時(shí)學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和形成正確情感、態(tài)度、價(jià)值觀。學(xué)生在探究活動(dòng)中觀察、歸納和發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)了他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力，親自體驗(yàn)到了學(xué)習(xí)過程和成功的喜悅。
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