第二节 光合作用教案-2024--2025学年人教版生物七年级下册

练,在实验过程中存在较大的安全隐患。但这个阶段的学生对生物学科普遍怀有浓厚的兴趣,对实验设计也有一定的基础,愿意积极主动参与实验探究活动,并且能够与同学合作完成任务。不过,他们分析问题、总结归纳实验结果以及从宏观角度理解知识应用的能力还有待进一步加强。例如,在分析实验现象背后的原因时,可能会存在思维局限;在将光合作用知识与实际生活,如农业生产、生态环境等方面建立联系时,存在一定困难。所以,本节课的探究实验设计与分析对学生而言具有一定难度,实验需在教师的有效指导和帮助下开展。 二、核心素养目标 (一)生命观念 1. 学生能够理解光合作用过程中物质与能量的转换关系,明确二氧化碳和水是光合作用的原料,光是光合作用的条件,有机物和氧气是光合作用的产物,从而建立起物质与能量观。 2. 认同绿色植物通过光合作用在生态系统中的重要地位,理解其对维持生态平衡、促进物质循环和能量流动的关键作用,形成生态意识。 (二)科学思维 1. 通过对“探究绿叶在光下制造有机物”“光合作用吸收二氧化碳释放氧气”等实验现象的观察、分析,培养学生逻辑推理、归纳总结的能力,能从实验结果中得出合理结论。 2. 引导学生对光合作用相关问题进行思考和讨论,如不同环境因素对光合作用的影响,锻炼其批判性思维和创新思维能力。 (三)探究实践 1. 让学生参与“探究绿叶在光下制造有机物”“二氧化碳是光合作用必需的原料”等实验探究活动,使其逐步掌握实验设计、操作、观察和记录的科学方法,提高实验技能。 2. 在实验过程中,培养学生发现问题、提出假设、设计实验验证假设的探究能力,以及团队协作和解决实际问题的能力。 (四)态度责任 1. 通过实验操作,让学生养成严谨认真、实事求是的科学态度,严格遵守实验规则,爱护实验仪器。 2. 使学生认识到绿色植物光合作用对地球生命的重要意义,树立爱护植物、保护生态环境的社会责任感。 三、教学重难点 (一)教学重点 1. “探究绿叶在光下制造有机物”的实验设计、操作过程以及结果分析。 2. 光合作用的基本过程、原料、条件和产物,理解光合作用的概念。 3. 掌握光合作用吸收二氧化碳释放氧气相关实验装置及原理。 (二)教学难点 1. 组织并引导学生顺利完成“探究绿叶在光下制造有机物”的实验活动,让学生理解每个实验步骤的目的和意义,正确分析实验结果。 2. 帮助学生理解光合作用过程中复杂的物质转化和能量转化,特别是光反应和暗反应的相互关系。 3. 引导学生运用实验法独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用的必需的原料”,培养学生的科学探究能力。 四、教学方法 讲授法、实验法、讨论法相结合。讲授法用于讲解光合作用的概念、原理等基础知识;实验法让学生亲身体验光合作用的过程,加深理解;讨论法组织学生对实验现象、结果以及相关问题进行讨论,激发思维,培养合作能力。 五、教学过程 (一)导入新课(5分钟) 同学们,我们每天都要摄入各种食物来获取营养和能量,像米饭、蔬菜、水果等。那大家有没有想过,这些食物最初的来源是哪里呢?其实,地球上有一个巨大的“有机物制造工厂”,它能利用简单的无机物合成复杂的有机物,养活了地球上几乎所有的生物,这个“工厂”就是绿色植物。那绿色植物是通过什么神奇的过程来制造有机物的呢?今天,我们就一起走进绿色植物的“生产车间”,探索光合作用的奥秘。请大家带着对这个问题的好奇,开始今天的学习。 (二)讲授新课 1. 探究绿叶在光下制造有机物(15分钟) (1) 让学生阅读课本上“探究绿叶在光下制造有机物”的相关内容,要求边读边思考实验目的、材料用具、方法步骤、现象分析以及实验结论这几个方面的问题。读完后,同桌之间可以互相交流一下自己的理解。 (2) 教师引导学生逐步梳理实验过程: (3) 暗处理:提问学生为什么要把天竺葵在实验前放在黑暗处一昼夜?让学生思考讨论后回答。教师总结,这是为了让叶片中的淀粉运走耗尽,避免原有淀粉对实验结果产生干扰。 (4) 选择叶片遮光:选取一片叶片部分遮光的目的是什么呢?有没有形成对照实验,对照组和实验组分别是哪个,变量又是什么?引导学生回答,部分遮光形成对照,见光部分是对照组,遮光部分是实验组,变量是光。 (5) 光照:把设置好的天竺葵在阳光下照射,这一步的目的是什么?学生回答后教师明确,是为了让叶片进行光合作用制造有机物。 (6) 酒精脱色:讲解为什么要把部分遮光的叶片放在酒精中并隔水加热,酒精在这里起什么作用。学生思考后教师解释,酒精能溶解叶绿素,使叶片脱色,便于后续观察颜色变化;隔水加热是为了防止酒精燃烧,保证实验安全。 (7) 清水漂洗,滴加碘液:用清水漂洗的目的是什么?滴加碘液是用于鉴定什么物质的?让学生回答,清水漂洗是为了洗去叶片上的酒精,滴加碘液是为了鉴定淀粉。 (8) 观察叶片变化情况:教师提示学生观察叶片见光部分和遮光部分滴加碘液后的颜色变化。 (9) 实验结束后,组织学生讨论实验现象并分析原因。请学生代表发言,其他同学可以补充。最后教师总结实验结论:淀粉是光合作用的产物,光是植物制造淀粉(有机物)不可缺少的条件。同时强调,叶绿体既是生产有机物的“车间”,也是将光能转变为化学能的“能量转换器”。 2. 光合作用吸收二氧化碳释放氧气(12分钟) (1) 教师提问:空气中氧气的体积约为21%,而生物的呼吸和物质的燃烧都会消耗大量的氧气,可我们为什么没有感觉到缺氧呢?引发学生思考,导入这部分内容的学习。 (2) 介绍光合作用相关的科学史:亚里士多德提出植物的增重完全来自于土壤,因此植物增重多少,土壤就减轻多少。海尔蒙特质疑亚里士多德的理论,设计了著名的“柳树生长实验”,认为水是参与构建植物体的主要物质。17世纪后叶,显微镜的发明让人们发现了植物叶片上的气孔,因而认为植物通过气孔与外界进行气体交换。18世纪70年代,普里斯特利做了一个经典实验。让学生自主学习普里斯特利的实验,思考并回答问题:该实验装置中玻璃罩有什么作用?该实验设置了几组对照实验,实验现象分别是什么?实验结论是什么?学生讨论回答后,教师总结:玻璃罩是为了形成一个相对独立的环境;实验设置了两组对照,一组是有植物和蜡烛,蜡烛能长时间燃烧,另一组是无植物只有蜡烛,蜡烛很快熄灭,还有一组是有植物和小鼠,小鼠能正常存活,无植物只有小鼠,小鼠很快死亡,实验结论是植物能更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。 (3) 拓展讲解:后人做普里斯特利的实验很多不能成功,英格豪斯通过多次实验发现,普里斯特利的实验必须在有光的条件下进行。 (4) 教师演示“金鱼藻在光下释放氧气”的实验,让学生仔细观察实验装置里的现象。提问:在漏斗中的金鱼藻上看到了什么?认为试管中的气体是什么,怎么验证它?通过验证得出什么结论?将实验装置放到黑暗处,还会出现相同的实验现象吗?学生观察、思考、回答后,教师总结:金鱼藻在光下产生了气泡,试管中的气体是氧气,可用带火星的木条复燃来验证,说明氧气也是光合作用的产物;在黑暗处不会出现相同现象,因为光合作用需要光。 (5) 引导学生思考“二氧化碳是光合作用必需的原料”这一问题,并设计实验进行验证。提示学生氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳。组织学生分组讨论,要求讨论出实验的变量是什么,如何控制这个变量,除控制的变量外,其它的量应如何处理,怎么检验所选植物在实验中是否进行了光合作用,与小组同学分析实验装置和方案是否严密、合理,以及得出结论的推理过程是否符合逻辑。讨论结束后,每个小组派代表分享实验设计思路,其他小组可以提出疑问和建议,教师进行点评和指导。最后教师总结正确的实验设计思路和要点:设置两组实验,一组用含有氢氧化钠溶液(吸收二氧化碳)的装置,另一组用等量清水(不吸收二氧化碳)的装置,形成对照,变量是二氧化碳;其他条件如光照、温度、植物种类和生长状况等要保持相同且适宜;通过检测叶片中是否有淀粉生成来判断植物是否进行了光合作用。 3. 光合作用的实质(8分钟) (1) 引导学生回顾前面学习的内容,包括光合作用的原料、条件、产物以及发生的场所等。请学生尝试用自己的语言描述光合作用的过程。 (2) 教师总结并明确光合作用的定义:光合作用实质上是植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水合成为储存着能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。 (3) 进一步讲解光合作用过程中的物质变化和能量变化:物质变化是将二氧化碳和水转化为有机物和氧气;能量变化是将光能转化为化学能,储存在有机物中。让学生理解这两个变化是同时进行、相互关联的。可以举例说明,比如我们吃的食物,其中的能量最初就是来自于植物光合作用固定的光能。 (4) 组织学生讨论光合作用对植物自身、对其他生物以及对整个生态系统的重要意义。每个小组推选一名代表进行发言,其他小组进行补充。教师总结光合作用的意义:为植物自身的生长、发育、繁殖提供能量和物质;为地球上几乎所有生物提供食物和氧气来源;维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定,促进生态系统的物质循环和能量流动。 (三)课堂小结(3分钟) 教师引导学生一起回顾本节课的主要内容,包括“探究绿叶在光下制造有机物”的实验过程和结论,光合作用吸收二氧化碳释放氧气的相关实验及原理,光合作用的实质和意义。请学生闭上眼睛,在脑海中像放电影一样回顾这些知识点,然后请几位同学站起来分享自己印象最深刻的部分。通过这种方式,强化学生对本节课重点知识的记忆和理解。 (四)布置作业(2分钟) 1. 让学生完成课本上相关的练习题,巩固光合作用的基础知识,加深对概念和原理的理解。 2. 要求学生查阅资料,了解光合作用原理在农业生产上还有哪些具体的应用实例,下节课进行分享交流。这有助于培养学生自主学习和收集信息的能力,同时让学生将所学知识与实际生活联系起来,提高知识的应用能力。 六、板书设计 (一)探究绿叶在光下制造有机物 1. 实验步骤:取材 暗处理 叶片部分遮光 光照 摘取叶片 酒精脱色(隔水加热) 清水漂洗 滴加碘液 观察现象 2. 实验现象:见光部分变蓝,遮光部分不变蓝 3. 实验结论:淀