4.3《植物的“食物”》（教学设计）-2025-2026学年科学五年级下册大象版

五年级下册科学第四单元《食物与能量》 第3课《植物的“食物”》教学设计 一、设计依据 本课依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》“生命科学”领域要求，聚焦“绿色植物通过光合作用制造有机物，将光能转化为化学能储存在体内”这一核心概念，引导学生通过猜想假设、资料分析、模拟实验和模型建构，理解植物获取能量的方式，落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四大核心素养的培养要求。 二、教材分析 本课是大象版五年级下册科学第四单元《食物与能量》的第三课，是单元的核心课，承接前两课“人和动物从食物中获取能量”的探究，拓展到植物世界，是能量流动探究的关键环节。教材以“植物的能量来源”为核心，通过“猜想假设—搜集证据（科学家研究历程）—实验验证（光合作用产生淀粉）—得出结论（光合作用模型）”的完整流程，层层递进地引导学生探究植物的“食物”，建立光合作用的科学概念，体现了科学探究的历史性与实践性，为后续食物链的学习奠定了基础。 三、学情分析 五年级学生已经知道植物生长需要阳光、水分和土壤，对“植物吃什么”有朴素的认知（如认为植物吃土壤），但对“光合作用”的科学概念缺乏系统认识，不了解植物是如何将光能转化为化学能的。学生具备一定的猜想、资料分析和小组合作能力，但对“科学家实验历程”的分析、“光合作用实验”的操作与原理理解存在困难，需要教师通过历史情境、实验演示和模型建构引导。 四、教学目标 1.科学观念：知道绿色植物通过光合作用制造养分，将光能转化为化学能储存在体内；了解光合作用的原料、条件和产物；认识到植物是生态系统的能量生产者。 2.科学思维：能通过科学家实验历程的资料分析，归纳光合作用的发现过程；能根据实验现象和模型，建立光合作用的科学模型，理解能量转化的过程。 3.探究实践：能提出关于植物能量来源的假设；能通过资料分析了解光合作用的发现历程；能完成“绿叶在光下制造淀粉”的模拟实验，观察并分析实验现象。 4.态度责任：体会科学探究的漫长性与严谨性，学习科学家勇于探索、不断修正猜想的精神；认识到绿色植物在生态系统中的重要作用，树立保护植物、爱护环境的意识。 五、教学重难点 重点：了解光合作用的原料、条件和产物，理解植物通过光合作用制造养分、储存能量的过程。 难点：理解光合作用中光能转化为化学能的过程；分析科学家实验历程，建立光合作用的科学概念。 六、教学准备 教师：多媒体课件（海尔蒙特实验、英格豪斯实验、萨克斯实验视频，光合作用动画）、“绿叶在光下制造淀粉”实验演示材料（天竺葵、酒精灯、酒精、碘液、烧杯等）、光合作用模型图、学生实验记录表。 学生：课前收集的植物生长相关资料，准备实验记录工具。 七、教学过程 （一）情境导入：植物的“食物”之谜（5分钟） 师：同学们，人和动物需要吃食物来获取能量，那植物呢？一颗种子长成高大的植株，也需要能量，它们的“食物”是什么？今天，我们就一起来探究《植物的“食物”》，揭开植物获取能量的秘密。（板书课题） （二）猜想假设：植物的能量从哪里来？（5分钟） 师：大家根据自己的生活经验，猜一猜植物的能量从哪里来？并说说你的依据。（出示猜想记录表） 生1：我认为植物的能量从土壤中来，因为植物生长在土里，土里有养分！ 生2：我认为植物的能量从阳光中来，因为植物生长需要阳光，没有阳光植物会枯萎！ 生3：我认为植物的能量从水中来，因为植物生长需要浇水，没有水植物会枯死！ 师：大家的猜想都很有依据！那到底哪种猜想是正确的？我们可以通过科学家的研究历程来寻找答案。 （三）搜集证据：光合作用的发现历程（10分钟） 师：在很长时间里，人们都认为植物中的能量可能是从土壤中来的，直到比利时科学家海尔蒙特做了一个著名的柳树实验。（出示海尔蒙特实验视频） 师：海尔蒙特把一棵重约2.5千克的柳树苗栽种到一个木桶里，只用雨水浇灌。5年后，柳树长到了70多千克，而桶里的土却只减少了不到100克。大家想一想，这个实验说明了什么？ 生4：说明植物生长的能量不是主要来自土壤，因为土壤减少的重量很少，而柳树增加的重量很多！ 师：海尔蒙特因此认为植物也能从雨水中获得能量。但后来的科学家发现，这个结论并不完整，还有其他因素在起作用。1779年，荷兰的英格豪斯证明：绿色植物只有在光下才能更新空气。这说明什么？ 生5：说明植物生长需要阳光，阳光是植物获取能量的重要条件！ 师：1864年，德国的萨克斯发现绿色叶片在光合作用中能够产生淀粉，淀粉是植物的养分，能储存能量。这说明什么？ 生6：说明植物在阳光下能制造淀粉，也就是制造自己的“食物”！ 师：结合这三个科学家的实验，我们能得出什么结论？ 生7：植物的能量来自阳光，通过光合作用制造淀粉，而不是主要来自土壤和水！ 师：说得非常好！科学家的研究历程告诉我们，科学结论是在不断的实验和修正中发展的，我们的猜想也需要不断的验证和完善。 （四）实验验证：阳光下绿色植物产生淀粉（12分钟） 师：我们也可以通过实验来验证植物在阳光下是否能产生淀粉。淀粉遇到碘会变成蓝色，我们可以利用这个特点来检测叶片中是否有淀粉。（出示实验步骤和材料） 实验步骤： 1.把天竺葵置于黑暗中一昼夜，消耗叶片中原有的淀粉； 2.叶片部分遮光后再光照，让叶片一部分见光，一部分不见光； 3.叶片放入酒精中并隔水加热，脱去叶片中的叶绿素 4.清水漂清叶片； 5.滴碘液，观察叶片颜色变化。 师：安全提示：使用酒精灯时要注意安全，隔水加热，否则温度过高会溅出酒精！（教师演示实验，学生观察） 师：滴上碘液后，大家看到了什么现象？ 生8：叶片见光的部分变成了蓝色，遮光的部分没有变蓝！ 师：这说明了什么？ 生9：说明叶片只有在阳光下才能产生淀粉，淀粉是在光下制造的！ 师：没错！见光部分有淀粉，变蓝了；遮光部分没有淀粉，不变蓝。这就验证了萨克斯的发现，植物在阳光下能产生淀粉，制造自己的“食物”。 （五）得出结论：光合作用的秘密（8分钟） 师：结合科学家的实验和我们的验证实验，我们来看看植物是如何制造养分的。（出示光合作用模型图） 师：绿色叶片中有很多小小的“加工厂”，在阳光的照射下，“加工厂”把根吸收来的水分和由气孔吸收进来的二氧化碳合成为植物所需要的养分（主要是淀粉）供植物生长，同时放出氧气。这样，植物就把光能转化成了化学能并且储存在植物体内。 师：我们来梳理一下光合作用的过程： 原料：水分（根吸收）、二氧化碳（气孔吸收） 条件：阳光 场所：绿色叶片 产物：淀粉（养分，储存化学能）、氧气 能量转化：光能 → 化学能 师：大家想一想，光合作用对植物有什么意义？ 生10：光合作用制造的淀粉是植物的养分，能为植物提供能量，供生长发育！ 师：对其他生物有什么意义？ 生11：光合作用产生的氧气能供动物和人类呼吸，而且植物储存的化学能会通过食物链传递给其他生物！ 师：说得非常完整！植物是生态系统的能量生产者，通过光合作用把光能转化为化学能，不仅养活了自己，也为其他生物提供了能量和氧气。 师：还有一个小贴士，植物还需要从土壤中获取无机盐等养分，所以农民常常为作物补充含氮、磷、钾等元素的养料来帮助作物更好地生长。 （六）课堂小结（3分钟） 师：今天这节课，我们一起探究了植物的“食物”，谁来说说你的收获？ 生12：我知道了植物通过光合作用制造养分，把光能转化为化学能储存在体内！ 生13：我了解了光合作用的原料、条件和产物，知道了植物生长需要阳光、水和二氧化碳！ 生14：我还知道了光合作用的发现历程，学习了科学家不断探索的精神！ 师：大家的收获真不少！植物通过光合作用制造自己的“食物”，储存能量，是生态系统的能量来源。下节课，我们将探究这些能量是怎样在生物之间传递的。 八、板书设计 植物的“食物” 1. 猜想：能量来自土壤？水？阳光？ 2. 光合作用的发现历程： 海尔蒙特实验：否定“土壤提供主要能量” 英格豪斯实验：证明光合作用需要光 萨克斯实验：发现光合作用产生淀粉 3. 光合作用： 原料：水、二氧化碳 条件：阳光 场所：绿色叶片 产物：淀粉（化学能）、氧气 能量转化：光能 → 化学能 4. 意义：植物的“食物”，生态系统的能量来源 九、教学反思 本课通过科学家实验历程分析、实验演示和模型建构，引导学生系统认识了光合作用的过程与意义，体现了科学探究的历史性与实践性。学生能通过资料分析和实验现象，逐步建立光合作用的科学概念，理解植物获取能量的方式。但部分学生对“光能转化为化学能”的抽象过程理解仍有困难，后续可增加动态动画演示，帮助学生直观理解能量转化的过程。此外，课堂时间有限，学生动手操作实验的机会不足，后续可布置课后拓展实验，让学生在家长指导下完成简化版的“绿叶在光下制造淀粉”实验，深化探究体验。整体来看，本课较好地落实了科学核心素养的培养要求，学生的探究实践能力和科学思维得到了提升，也树立了保护绿色植物的意识。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $