4.3 《植物的“食物”》教学设计-2024-2025学年科学五年级下册大象版

教学设计 教学内容 4.3 《植物的“食物”》 课时 共 2 课时 第 1 课时 课型 实验探究课 教材分析 本课是大象版科学五年级下册第四单元“生物的能量”的第3课，承接前两课“能量的转化”“动物的‘食物’”的学习，聚焦植物如何获取自身所需的“食物”。教材通过“问题驱动—实验探究—模拟推理—总结应用”的逻辑展开，首先提出“植物的‘食物’从哪里来”的核心问题，引导学生基于已有经验猜测；接着安排“验证叶绿体是光合作用场所”“验证光是光合作用必要条件”两个对比实验，通过观察叶片颜色变化（淀粉遇碘变蓝）的现象，推理植物制造“食物”的条件和场所；最后通过模拟活动和资料阅读，揭示光合作用的本质是将光能转化为化学能，储存在有机物中，为后续学习生态系统中的能量流动奠定基础。 学情分析 五年级学生已具备“植物生长需要水、阳光、空气”的前概念，对“植物能自己制造‘食物’”有初步认知，但对具体过程（如叶绿体的作用、光的必要性）缺乏科学解释。学生已掌握对比实验的基本方法，能独立完成简单实验操作，但在控制变量、分析实验现象与结论的关联时需要教师引导。此外，学生对微观层面的能量转化（光能→化学能）理解存在困难，需通过直观模拟活动帮助建构概念。 学习目标 学习评价 1. 科学观念：通过实验探究和资料分析，知道植物通过光合作用制造有机物（淀粉），其原料是二氧化碳和水，条件是光，场所是叶绿体；理解光合作用的本质是将光能转化为化学能储存在有机物中。 2. 科学思维：基于实验现象（叶片部分变蓝、部分不变蓝）进行推理，归纳光合作用的必要条件和场所；通过比较不同实验设计（遮光与未遮光、有叶绿体与无叶绿体）的变量控制，发展变量分析与逻辑推理能力。 3. 探究实践：能规范完成“验证光和叶绿体是光合作用条件”的实验操作（如酒精脱色、碘液染色），正确记录实验现象；能设计简单的对比实验（如验证二氧化碳是光合作用原料），提升实验操作与数据收集能力。 4. 态度责任：通过了解光合作用对维持地球碳氧平衡的意义，认同植物是生态系统的生产者，形成保护植物、爱护环境的责任意识；在小组实验中主动承担任务，尊重他人实验结果，养成合作探究的科学态度。 1. 科学观念：通过实验结论汇报（如“遮光部分不变蓝，说明光参与了有机物的制造”）、填写光合作用要素表格（原料、条件、场所、产物），评价学生对光合作用基本概念的掌握情况。 2. 科学思维：观察学生在实验分析环节的发言（如“为什么银边天竺葵的白边不变蓝？”“遮光与未遮光的变量是什么？”），评价其基于现象推理结论的逻辑能力；通过小组讨论“如果没有光合作用，地球会怎样”的表述，评价其系统思维发展水平。 3. 探究实践：依据实验操作评价表（酒精脱色是否规范、碘液滴加是否适量、现象记录是否完整），评价学生实验操作的规范性；通过“设计验证二氧化碳是原料”的实验方案，评价其实验设计能力。 4. 态度责任：观察小组分工记录（如谁负责遮光处理、谁负责加热酒精），评价合作意识；通过“保护校园植物”倡议的提出，评价环保责任意识的形成。 重点 通过实验探究，理解光合作用的条件（光）、场所（叶绿体）及产物（淀粉），建立“植物通过光合作用制造‘食物’”的科学观念。 难点 基于实验现象推理光合作用的本质（光能转化为化学能），理解微观层面的能量转化过程。 主问题 植物是如何自己制造“食物”的？需要哪些条件？ 教学准备 1. 实验材料：银边天竺葵（叶边缘无叶绿体）、普通天竺葵、黑纸片、回形针、酒精、碘液、小烧杯、大烧杯、三脚架、石棉网、酒精灯、火柴、镊子、培养皿、清水。 2. 辅助工具：PPT（含光合作用动态模拟动画、叶绿体结构示意图）、实验操作视频（酒精脱色规范步骤）、学习单（实验记录表格、光合作用要素填空表）。 3. 环境布置：实验室桌椅分6组，每组配备实验器材；黑板绘制“光合作用探究”思维导图框架。 学习过程 一、情境导入，引发问题（5分钟） （一）联系生活，激活前概念 1. 教师展示校园植物（香樟、月季）的生长照片，提问：“植物生长需要‘食物’吗？它们的‘食物’可能是什么？从哪里来？” 2. 学生自由发言，预设回答：“需要水和无机盐”“需要阳光”“自己制造的”。 3. 教师追问：“根从土壤中吸收的水和无机盐能直接作为‘食物’吗？”引导学生意识到水和无机盐是原料，植物需要将它们转化为自身可利用的“食物”（有机物）。 （二）明确核心问题，揭示课题 1. 教师总结：“植物的‘食物’是自身制造的有机物（如淀粉），今天我们就来探究——植物的‘食物’是如何制造的？需要哪些条件？”（板书课题：4.3 植物的“食物”） 二、实验探究一：验证光是否是光合作用的必要条件（12分钟） （一）提出假设，设计实验 1. 教师引导：“我们猜测光可能是植物制造‘食物’的必要条件，如何验证？” 2. 学生小组讨论，教师提示对比实验的关键（控制变量），明确实验设计：选取同一株天竺葵的两片叶，一片遮光（无光照），一片不遮光（有光照），其他条件（水、温度、二氧化碳）相同。 3. 教师补充实验材料：黑纸片（遮光）、回形针（固定），强调“遮光部分需完全不透光”。 （二）实验操作，观察现象 1. 教师演示“暗处理—遮光—光照—脱色—染色”步骤： （1）暗处理：实验前将天竺葵放在黑暗处24小时（消耗原有淀粉）。 （2）遮光处理：用黑纸片将叶片的一部分上下两面遮盖，用回形针固定（学生操作此步）。 （3）光照：将天竺葵放在阳光下照射3-4小时（课前已完成）。 （4）酒精脱色：摘取叶片，去掉黑纸片，放入小烧杯（内盛酒精），再将小烧杯放入大烧杯（内盛清水），置于三脚架上用酒精灯隔水加热（教师演示此步，强调酒精易燃，需隔水加热；学生分组操作）。 （5）染色：将脱色后的叶片用清水漂洗，平铺在培养皿中，滴加碘液（学生操作）。 2. 学生分组实验，教师巡视指导，提醒安全（酒精灯使用、避免酒精溅出）、操作规范（酒精需浸没叶片、碘液滴加2-3滴）。 （三）分析现象，得出结论 1. 学生观察现象：未遮光部分变蓝，遮光部分不变蓝。 2. 教师提问：“淀粉遇碘会变蓝，这说明哪部分叶片产生了淀粉？”“遮光部分为什么不变蓝？” 3. 学生推理：未遮光部分有光，产生了淀粉；遮光部分无光，未产生淀粉→光是光合作用的必要条件（板书：条件——光）。 三、实验探究二：验证叶绿体是光合作用的场所（10分钟） （一）基于现象，提出新问题 1. 教师展示银边天竺葵叶片（边缘白色无叶绿体，中间绿色有叶绿体），提问：“银边天竺葵的叶片边缘是白色的，中间是绿色的，若进行同样的光照和染色实验，可能出现什么现象？” （二）设计实验，对比观察 1. 学生小组讨论实验设计：选取银边天竺葵叶片，不遮光（确保有光），直接进行脱色、染色（课前已完成暗处理和光照）。 2. 学生分组操作（脱色、染色），观察现象：绿色部分变蓝，白色部分不变蓝。 （三）推理结论，建立联系 1. 教师提问：“白色部分与绿色部分的变量是什么？”（叶绿体的有无） 2. 学生推理：绿色部分有叶绿体，产生了淀粉；白色部分无叶绿体，未产生淀粉→叶绿体是光合作用的场所（板书：场所——叶绿体）。 四、模拟推理，揭示本质（8分钟） （一）动态模拟，理解过程 1. 教师播放光合作用动态动画（展示叶绿体中的叶绿素吸收光能，将二氧化碳和水转化为淀粉和氧气的过程），提问：“动画中，植物制造‘食物’（淀粉）的原料是什么？除了光和叶绿体，还需要什么？” 2. 学生观察后回答：原料是二氧化碳和水，产物是淀粉和氧气（板书：原料——二氧化碳、水；产物——淀粉、氧气）。 （二）能量转化，深化理解 1. 教师引导：“植物制造淀粉的过程中，能量发生了怎样的变化？”（光能→化学能储存在淀粉中） 2. 学生联系生活：“我们吃蔬菜、水果获得的能量来自哪里？”（植物通过光合作用储存的化学能）→ 理解光合作用是生态系统能量流动的起点。 五、总结应用，提升责任（5分钟） （一）梳理知识，完善概念 1. 学生填写学习单“光合作用要素表”（原料、条件、场所、产物、能量转化），小组核对答案。 2. 教师总结：“植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物（主要是淀粉），并释放氧气的过程，叫光合作用。”（板书：光合作用概念） （二）联系实际，培养责任 1. 教师提问：“如果地球上没有植物的光合作用，会怎样？”（二氧化碳增多、氧气减少、动物和人无法获取能量） 2. 学生讨论，提出“保护校园植物”倡议（如不踩踏草坪、给植物浇水），教师板书“爱护植物，守护地球”。 作业设计 1. 基础题：完成学习单“光合作用知识梳理表”（原料、条件、场所、产物、能量转化），用箭头图表示光合作用过程。 2. 拓展题：设计一个实验，验证“二氧化碳是光合作用的原料”（提示：可用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳），写出实验步骤和预期现象。 3. 实践题：观察家庭阳台植物（如绿萝、多肉）的叶片颜色，思考“为什么叶片正面颜色比背面深？”（与叶绿体分布多少有关），记录观察结果。 板书 设计 4.3 植物的“食物” ——光合作用 原料：二氧化碳 + 水 条件：光 场所：叶绿体 产物：淀粉（有机物） + 氧气 能量转化：光能 → 化学能（储存在有机物中） 爱护植物，守护地球 教学反思 本次教学以“植物的‘食物’从哪里来”为主线，通过实验探究、模拟推理等活动，引导学生建构光合作用的科学概念，整体达成核心素养目标，但仍有优化空间。 亮点： 1. 实验探究扎实有效：通过“光的必要性”“叶绿体的场所性”两个对比实验，学生能基于现象（碘液染色结果）推理结论，科学思维得到发展；实验操作中强调安全规范（如酒精隔水加热），培养了探究实践能力。 2. 核心素养渗透自然：在“光合作用意义”的讨论中，学生联系“碳氧平衡”“能量流动”，深化了科学观念；通过“保护植物”倡议，态度责任目标得到落实。 不足： 1. 实验时间把控不足：“酒精脱色”步骤耗时较长（约5分钟），导致“模拟推理”环节时间紧张，部分学生对“能量转化”的理解不够深入。 2. 分层指导待加强：个别小组在“控制遮光变量”时（如黑纸片未完全覆盖），实验现象不明显，教师巡视时未及时发现并调整。 改进方向： 1. 优化实验流程：课前完成“暗处理—遮光—光照”步骤，课堂仅进行“脱色—染色”操作，节省时间；播放“酒精脱色”微课视频，减少现场操作耗时。 2. 加强分层指导：实验前发放“变量控制提示卡”（如“黑纸片需完全覆盖叶片”），实验中重点关注操作困难小组，及时纠偏。 后续教学中，需进一步将微观的“能量转化”与宏观的“生态意义”结合，通过“植物→动物→人”的能量流动链，帮助学生建立系统观念。 学科网（北京）股份有限公司 $$