3.4.1光合作用（教学设计）-2025-2026学年北师大版生物七年级上册

该初中生物学教学设计聚焦光合作用这一核心知识点，以“植物如何生长”为导入问题，通过科学家实验探究历程的阅读与讨论，构建从海尔蒙特到英格豪斯的科学思维脉络，层层递进引导学生理解原料、产物、条件与场所的关系，形成结构与功能观和物质能量观的学习支架。 本设计亮点突出，融合生命观念、科学思维与探究实践三大核心素养。例如，在验证淀粉生成的对照实验中，学生自主设计变量控制，体现科学思维中的逻辑推理与实证意识；在银边天竺葵叶绿素验证环节，通过动手制作切片观察叶绿体分布，强化结构与功能观，提升实验操作能力；最后结合生态意义讨论，激发学生对环境保护的责任担当。整节课环环相扣，既培养了学生的生物学学科能力，又提升了教师课堂组织与跨学科整合的教学效能。

光合作用 教学设计 教学设计表 学科 授课年级 学校 教师姓名 章节名称 光合作用 计划学时 教学目标 （1）生命观念：通过观察叶片结构和光合作用实验，理解植物通过光合作用将光能转化为化学能的过程，形成对生命活动基本规律的认识。 （2）科学思维：通过设计并完成验证光合作用产物和原料的实验，培养逻辑推理和实验设计能力，提升科学探究的思维方法。 （3）探究实践：通过制作叶片徒手切片、观察叶绿体结构等实践活动，掌握基本的实验操作技能，提升动手实践和观察分析能力。 （4）态度责任：通过认识光合作用在自然界中的重要意义，增强生态保护意识，形成爱护植物、保护环境的责任感。 教学重点 （1）通过实验探究和观察，理解光合作用的原料、产物、条件及场所，培养科学探究能力和实证思维。 （2）结合真实情境，分析光合作用在生态系统和农业生产中的重要意义，提升生态意识和解决实际问题的能力。 教学难点 （1）对光合作用过程中的原料、产物、条件及其相互关系的深入理解。 （2）把握光合作用实质，并将其与实际生活中的应用相结合，体现核心素养导向的教学难点。 教学准备 （1）多媒体投影仪和计算机，用于展示绿色植物生长发育的图片及相关实验的视频资料。 （2）实验材料套装，包括但不限于天竺葵植物、碘液、酒精灯、烧杯、夹子、显微镜、玻片、盖玻片等，用于验证光合作用的实验操作。 （3）《北师大版生物七年级上册》教材及相关补充资料，供学生阅读和参考，加深对光合作用的理解。 教学过程 一、导入新课 教师活动： 展示一系列绿色植物从种子到成熟植株的生长图片，如种子的萌发、幼苗的成长以及果实累累的植物。 提出问题：一粒小小的种子是如何变成一棵成熟的植物？这些植物在生长过程中需要哪些物质和能量来源？ 学生活动： 观察展示的图片并表现出浓厚的兴趣。（生：认真观察并讨论） 思考并尝试回答老师提出的关于植物生长所需物质和能量来源的问题。（生：积极思考，初步猜测答案） 二、指导阅读，组织讨论，了解光合作用 教师活动： 引导学生阅读教材中关于几位科学家（如海尔蒙特、普利斯特里等）进行的光合作用实验描述，并请不同学生分别朗读这些实验的具体方法和结果。 鼓励同学们分小组讨论科学家们是如何通过这些实验逐步揭开光合作用秘密的。教师需参与到各组的讨论中以提供必要的帮助与答疑。 要求每个小组总结出光合作用的基本要素（原料、产物及场所），并通过小组发言的形式进行展示。最后，由教师做整体的小结。 学生活动： 仔细研读有关科学家实验的文字材料，并在课本上标记重点信息。（生：逐字逐句地理解和标注） 分析讨论科学家们的研究思路及其背后的意义： 探讨海尔蒙特实验结论是否准确，植物主要依赖什么资源来完成生长周期； 分析为什么在不同条件下普里斯特利会得到不同的实验结果； 讨论英格豪斯实验说明了光合作用发生的特定环境条件是什么。 小组内部汇总讨论成果后，选出代表向全班汇报关于光合作用关键因素的认识（生：准备简短的发言提纲并轮流上台分享）。 三、验证绿叶在光照下合成淀粉 教师活动： 设计一个探究性问题：“如果要证明叶片是在阳光照射下产生淀粉，我们该设计怎样的对照实验？” 以此激发学生的思考热情。 提醒学生准备好天竺葵样本，并简评每组的预处理情况。 强调实验过程中需要注意的安全事项如使用酒精灯时应避免直接接触火焰以及正确滴加碘液的方法等。 在所有小组完成操作后，对各自的实验现象做出详细评价，并指出其中可能存在的误差原因。 学生活动： 明确对照实验的核心变量 ——阳光，并据此设定相应的实验条件。 各队队长阐述本小组针对天竺葵叶片实施的不同层次处理措施；例如将其置于黑暗环境下或者部分遮挡光源等等。 审阅教科书内有关步骤指南后制定详细的个人行动计划。 根据既定计划自行开展相应实践活动。 操作结束后，按顺序介绍各自观察到的现象，并推测其背后可能的原因（生：积极交流各自发现的问题及其解决办法）。 四、验证光合作用的产物和原料 教师活动： 向大家展示用于检测氧气回收情况的专业设备模型。 引导探索：“除了已经确认过的淀粉外，还有哪些其他产物可能是由这一复杂生理过程产生的呢？而它又必须依靠哪些前提条件才能顺利发生呢？” 鼓励学生们亲手实践验证气泡成分的方法，并解释为何选用这种方式能够有效证明气体身份。 解释氧气具有助燃特性这一知识点，并结合现场演示加深印象。 联系之前提到过的二氧化碳吸收测试，强调两者之间存在密切关系且均需严格控制实验背景环境。 协助检查两套系统的差异之处，从而确定对比参数。 监督整个验证阶段直至得出最终结论：二氧化碳是促进光合作用顺利进行的重要原料之一。 学生活动： 参观兴趣团体成员搭建好的装置模型。 （兴趣团队发言人）讲述金鱼草叶片曝露于日光下时周围形成气泡的现象。 思索怎样才能科学合理地判别未知气体种类；派出代表至讲台协助演示相关技能。 汇报观察到的相关细节特征，并试图给出合理的假设依据。 准备所需试剂物品如被预先放置于阴暗处长达数日之久的天竺葵枝条等物品。 辨识本次探究主题中另一重要变量即是否存在充足量级二氧化碳供给状况。 自行操作检验两类样品内的淀粉含量变化趋势。 通过集体讨论明确彼此间观点的一致性或分歧点所在，并最终就‘二氧化碳是否构成光合作用不可或缺的部分’达成共识（生：积极参与辩论，表达个人见解）。 五、检验植物进行光合作用需要叶绿素 教师活动： 揭示接下来将重点关注探讨叶绿体在光合作用中的角色问题。 引导学生思考如何利用现有知识体系设计实验来验证上述假设。 特别指出试验过程中容易出现失误之处提醒注意防范。 当学生观察到预期之外的数据时追问其原因究竟是由于哪种潜在变量导致的变化。 结合实验结果推导出核心概念即只有当细胞中含有足够数量的叶绿体时才会促使高效转化得以实现。 学生活动： 展示他们提前准备好的银边天竺葵叶片作为研究对象。 与其他同学一起脑力激荡想出多种可行方案然后从中挑选最贴切的一个方案执行下去。 独立按照选定的设计框架推进整个实证环节，密切留意任何细微反应变化。 基于第一手数据资料提出自己对于当前局面的理解和看法。 各自汇报自己所在小单位的工作进展状态，并共同整理归纳出普遍适用的原则结论（生：互相倾听他人建议，求同存异达成一致意见）。 六、总结光合作用的实质与意义 教师活动： 组织学生回顾前面所进行的所有调查验证内容。 请求几位志愿者走上前来绘制完整的化学方程式，涵盖整个光合作用流程中涉及的所有输入输出项。 设置开放性议题让学生自由发表意见：如从物质层面和能量传递角度出发分析整个转化过程究竟带来了何种具体改变？ 结合已知事实提炼出定义性表述概括光合作用基本性质特征。 利用生动形象的事例说明这项生命活动中蕴含的重大现实价值。 提出一系列启发式问题引导学生深入理解：比如如果没有光合作用了世界将会呈现怎样的面貌；人类社会又该如何应对由此引发的各种危机；农业生产领域对此有什么特别需求吗？ 学生活动： 将历次课堂上取得的各项研究成果汇集起来公开展示给大家看（生：踊跃参与板书填写任务）。 完整书写出标准格式的光合作用公式，确保无误。 分成若干个讨论单元，围绕给定话题展开深入研讨。 积极响应号召大胆说出自己内心的想法感受（生：畅所欲言发表真知灼见）。 归纳整理讨论成果，清晰表述个人理解层面下的光合作用定义（生：自信满满地阐述个人观点）。 针对所列挑战性问题一一作答，充分展现创造力和批判性思维能力（生：积极思考，勇于创新）。 通过全体成员共同努力总结全天课程精华要点（生：充满成就感地回顾学习历程）。 课后作业布置 （1）总结光合作用的原料、产物、条件以及场所，并用自己的语言描述光合作用的概念。 （2）设计一个简单的实验，探究影响光合作用的外界环境因素（如光照、水分等）。 学科网（北京）股份有限公司 $