3.4.1光合作用（第1课时科学家光合作用的探索历程）教学设计-2025--2026学年北师大版生物七年级上册

第4章 绿色开花植物的生活 第1节 光合作用 第1课时 科学家光合作用的探索历程 年级 七年级 授课时间 1课时 课题 第4章 绿色开花植物的生活方式 第1节 光合作用 第1课时 科学家光合作用的探索历程 教材分析 本部分内容属于初中生物学七年级上册“绿色开花植物的生活方式”章节的第1节“光合作用”，以光合作用的发现史为主线，依次呈现了海尔蒙特的柳苗实验、普里斯特利的蜡烛小鼠实验、英格豪斯的补充实验、瑟讷比埃和索绪尔的研究，以及萨克斯的淀粉合成实验。 从知识层面，它是学生理解光合作用概念、原理的基础，通过科学家的经典实验，逐步揭示光合作用的原料、条件、产物；从能力层面，能培养学生的实验分析、逻辑推理和科学探究能力；从情感层面，可让学生体会科学研究的严谨性、持续性，感悟科学家的探索精神。 教学目标 生命观念：通过分析光合作用发现实验，形成“绿色植物通过光合作用将无机物转化为有机物，实现物质和能量转换”的生命观念，理解生物代谢活动的本质规律。 科学思维：能基于海尔蒙特、萨克斯等实验的变量设计、实验现象，进行归纳、推理，分析实验结论的逻辑关系，发展逻辑思维和批判性思维。 科学探究：模仿经典实验的设计思路（如对照实验、控制单一变量），尝试设计简单的探究实验，培养实验设计与实施能力。 社会责任：认识光合作用对地球生态的意义，增强环保意识。 教学重、难点 （一）教学重点 1.各经典实验的变量控制、现象分析及结论推导（落实科学探究、科学思维）。 2.从发现史中构建光合作用的概念，理解其物质和能量转换本质（落实生命观念）。 （二）教学难点 1.分析实验设计的科学性与局限性，发展批判性思维（落实科学思维、科学探究）。 2.基于多实验结论，自主归纳光合作用的内涵，形成系统的生命观念。 教学内容 教师活动 学生活动 课堂导入 一粒种子入土可萌发长成幼苗，一棵幼嫩的小苗可长成一株参天大树，一棵果树可结出丰硕的果实。那么，请问植物的生长和发育需要哪些物质？这些物质又来源于哪里？ 联系生活经验，提出自己的看法。（例如：植物生长需要水、植物生长需要土壤等等。） 学习新知 【任务一：】光合作用的发现与探索 1、 柳树生长之谜 17世纪上半叶，比利时科学家海尔蒙特设计了探究柳树生长的实验： 提问：1）、根据该实验中物质的重量变化，海尔蒙特得出了怎样的实验结论？ 2）、海尔蒙特的实验结论完全正确吗？还应该考虑什么因素？ （教师引导学生，帮助学生理解实验要点） 2、空气与植物之谜 1771年，英国科学家普里斯特利在研究空气时做了一个新奇的实验： 提问：根据实验现象，可以得出怎样的实验结论？ 3、ppt展示科学家的探索要点： 1779年——英格豪斯（荷兰） 1）实验证明植物在光照下才能净化空气； 2）光照下的植物能够释放气体，释放气 阅读教材P69-71，梳理六位科学家对光合作用的探索，并进一步对各实验设计进行辩证思考和评价。 思考并回答相关问题。 学习新知 体的能力在夕阳西下时降低，日落后则完全停止； 3）后来，明确了这种气体就是氧气。 提问：英格豪斯的实验结果说明光合作用的条件是什么？ 4、1782年——瑟讷比埃（瑞士） 通过实验证明植物在光下放出氧气的同时，还要吸收空气中的二氧化碳。 5、1804年——索绪尔（瑞士） 发现植物在光下同时还要消耗水，这也与海尔蒙特的结论相吻合。 6、探索植物制造的有机物 1864年，德国科学家萨克斯探究了植物在光下合成有机物： 提问：1）、请同学们根据萨克斯的实验设计，思考暗处理叶片、利用不透光纸遮光以及用碘蒸气熏蒸的目的分别是什么？ 2）根据实验现象可以得出怎样的结论？ 引导学生通过科学史归纳光合作用的反应场所、原料、产物及条件。 【任务二：】验证绿叶在光下合成淀粉 引导学生自主阅读，并以小组为单位讨论下列问题： 1.实验前为什么要对实验材料进行黑暗处理？ 2.实验选用的叶，一部分遮光，另一部分不遮光，这两部分在实验中各有什么作用？ 3.怎样解释实验中酒精溶液变绿的现象？ 4.用碘液染色后，叶颜色发生了怎样的变化？实验结果说明了什么？ 带领学生一起分析“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验（包括：目的要求、实验材料、实验步骤、实验现象及实验结论） 激发学生思考，并根据实验设计及现象回答问题：实验结果说明光合作用需要光。 根据几位科学家的探索历程，分析各实验设计的科学性与局限性，发展批判性思维。 在教师的引导下回答问题。 暗处理：消耗叶中的部分营养物质； 形成对照：部分暴露在光下，部分遮光； 检测有机物：淀粉遇碘变蓝色 自主阅读教材P72-73，并与小组成员探讨问题。 教学内容 教师活动 学生活动 学习新知 验证绿叶在光下合成淀粉 目的要求： 验证绿叶在光下合成淀粉。 实验材料： 盆栽的天竺葵(或小白菜、马铃薯、甘薯等植物)，不透光纸(如黑纸、锡箔纸)，回形针，小烧杯，大烧杯，培养皿，三脚架，石棉网，酒精灯，火柴，镊子，酒精，碘液，水，等等。 实验步骤： 暗处理 → 叶片部分遮光并在光下照射2~3h→去掉遮光的黑纸→在酒精中水浴加热→清水漂洗后滴加碘液→清水漂洗，观察颜色变化 实验现象：见光部分：变蓝；遮光部分：不变蓝（黄白色） 实验结论：1）淀粉是光合作用的产物；2）光是光合作用的必需条件。 对该实验进行详细分析并总结。 根据实验设计，小组代表回答相关问题。 （如：暗处理的目的是将叶片中原有的淀粉运走或耗尽；见光与遮光目的是形成对照；酒精变绿是因为叶绿素溶于酒精） 课堂小结 分享本节课的收获 课堂练习 1、下列哪位科学家的实验结论与海尔蒙特实验结论比较吻合（ ） A、英格豪斯 B、瑟讷比埃 C、索绪尔 D、普里斯特利 2、在“验证绿叶在光下合成淀粉”中，未遮光部分滴加碘液后会呈现（ ） A、黄白色 B、蓝色 C、棕色 D、绿色 完成课题练习 2 学科网（北京）股份有限公司 $