12.1 植物是生物圈中的生产者（教学设计）生物新教材苏科版七年级下册

该初中生物学教学设计聚焦“植物是生物圈中的生产者”核心知识点，通过“食物来源”生活问题导入，衔接小学光合作用基础与初中生态系统知识，构建“生产者功能—实验验证—生态意义”的学习支架。 以“绿叶在光下制造有机物”实验为核心，通过海尔蒙特实验自主探究、完整实验步骤操作（暗处理、遮光对照等），渗透物质与能量观生命观念，培养科学思维与探究实践能力。助力学生理解生产者作用，为教师提供结构化教学方案，提升课堂效率。

第12章 植物维持生物圈的稳定 第1节　植物是生物圈中的生产者 年级 七年级 授课时间 1课时 课题 第1节　植物是生物圈中的生产者 教材分析 本节课是学生系统认识 “生产者” 这一生态系统核心成分的关键课，也是衔接小学科学 “植物光合作用” 与初中 “生态系统物质循环、能量流动” 知识的桥梁。 学生此前已学习 “生物与环境的关系”，本节课首次从 “生态角色” 的角度，明确植物作为生产者的核心功能，为后续理解食物链、食物网、生态系统的能量流动与物质循环奠定基础。 教学目标 【知识目标】 1.通过实验，探究绿叶制造有机物的条件和产物。 2.理解植物制造的有机物是生物食物和能量的来源。 3.明确植物是生物圈中的生产者。 【素养目标】 通过光合作用的原理与意义，渗透 “结构与功能相适应”“物质与能量观” 的生命观念，同时结合植物与生物圈的关系，培养学生的社会责任意识，是落实新课标核心素养的重要载体。 教学重、难点 【教学重点】 明确植物是生物圈中的生产者。 【教学难点】 通过实验，探究绿叶制造有机物的条件和产物。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 我们身边的动物、人类，要生存就必须获取食物和能量。那我们的食物最终来自哪里？ 教师点拨：都来自绿色植物。 关联生活经验，从图片情境中思考生命的奥秘。 新知探究 一、绿叶在光下制造有机物 【活动一：观察实验】 海尔蒙特实验（自主学习） 【探究】思考下列问题： 柳树增重的物质主要来自土壤吗？ 只靠水，植物就能制造出大量有机物吗？ 绿叶制造有机物，还需要什么关键条件？ 教师点拨：1864年，德国科学家尤利乌斯·冯·萨克斯证实绿叶能够在光下合成淀粉等有机物。我们在小学科学课程学习的基础上，像科学家一样进行实验，去探究植物的光合作用。 【活动二：实验操作】 实验材料和用具： 盆栽天竺葵、酒精、碘液、清水、黑纸片、回形针、大烧杯、小烧杯、酒精灯、培养皿、三脚架、陶土网、镊子、滴管、火柴等。 实验探究的步骤： 1.提出问题：绿叶能够在光下制造淀粉吗？ 2.作出假设：绿叶能够在光下制造淀粉。 3.制订计划： 活动要求：阅读教科书第123、124页，小组内合作制订计划，并回答下列问题。 （1）该实验变量是什么？怎样设置对照实验？ （2）光照一段时间后，怎样检验叶片在光下的产物？ （3）叶片的绿色会不会对碘液检验淀粉的显色反应产生影响？如何解决？ （4）会有其他因素对该实验产生影响吗？如何解决？ 方法步骤： （1） 把盆栽的天竺葵放在黑暗处一昼夜。 【探究】为什么要暗处理？ 目的是通过呼吸作用消耗掉原有的有机物，说明后面实验中颜色的变化不是由实验前叶片中储存的淀粉引起的。 （2） 用黑纸片把几片叶片的一部分正反两面遮盖起来，并夹紧，然后将植物移到阳光下照射3～4h。 【探究】为什么用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来？ 这是为了进行对照实验，变量是有无光照。 （3）去掉遮光纸片，摘下叶片，放入盛酒精的小烧杯隔水加热，使叶片的绿色完全褪去。 【探究】脱色后叶片变成什么颜色？说明了什么？ 脱色后叶片变为黄白色。 说明了叶片中的叶绿素已经溶解在酒精中。 （4）用清水漂洗干净，向叶片上滴加碘液。 【探究】为什么要用清水漂洗？ 避免酒精产生干扰。 【探究】为什么要滴加碘液？ 淀粉遇碘变蓝色，用来检验叶片是否产生淀粉。 4. 实施实验： 活动要求： 小组按照实验步骤进行实验。 将观察到的现象填写到第125页的表格中。 植株部位 现象 分析 叶片未遮光部位 变蓝色 有淀粉 叶片遮光部位 不变色，是碘液的棕黄色 没有淀粉 5.得出结论： 绿叶能够在光下合成淀粉。 光是光合作用不可缺少的条件。 【活动三：问题探讨】 家里种植的花草，如果长时间放在黑暗处就会死去，主要原因是什么? 长期黑暗，不能进行光合作用制造有机物，植物缺乏营养物质而死亡。 教师点拨：科学家研究发现,植物有叶绿体的部位能制造淀粉等有机物，叶绿体因含有叶绿素而呈现绿色。对大多数植物来说，叶是植物制造有机物的主要器官，叶肉细胞中含有的叶绿体是光合作用的场所。 总结：植物制造的有机物是食物和能源的来源 1.满足自身需要。 2.为生物圈中的其他生物提供食物和能量来源。 学生阅读课本相关内容，自主思考并回答 通过实验验证得到植物光合作用的产物是淀粉，突出生物学中实验的重要性。 教师总结简要步骤：暗处理；遮光处理；酒精脱色；漂洗；滴加碘液，学生根据步骤探究问题，加深学生的印象，对学生的实际操作提供思路。 联系生活实际，尊重生命，产生共鸣。 【习题巩固】 某生物兴趣小组参照“绿叶在光下制造有机物”实验，尝试在铜钱草叶片上“作画”（如图）。下列叙述正确的是（     ） A．“作画”前，不需要对铜钱草进行暗处理 B．设置对照时，叶片a处不遮光、b处遮光 C．将叶片放入酒精中水浴加热是为了脱去叶绿素 D．此实验可说明植物光合作用产生氧气和淀粉 【答案】C 【知识点】 本实验要点：暗处理（消耗原有淀粉），设置对照（遮光与不遮光），酒精溶解叶片中的叶绿素，绿叶能够在光下合成淀粉。 课堂小结 板书设计 12.1植物是生物圈中的生产者 课后作业 萨克斯实验是揭开光合作用之谜的终结实验。某生物组在进行“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验中，设计了如图所示的实验： (1)实验前2-3天把天竺葵放在暗处是为了________；步骤②中，部分遮光的目的是_______。 (2)光照数小时后，摘下遮盖黑纸片的叶片，进行水浴加热，其作用是溶解________，经脱色后的叶片呈现的颜色是黄白色。 (3)在脱色的叶片上滴加碘液后，变成蓝色的部位是_______。（填“见光部分”或“遮光部分”） (4)本实验说明：光合作用的产物是_______，光合作用的必要条件是_______。 【答案】(1) 消耗叶片原有的淀粉 形成对照 (2)叶绿素 (3)见光部分 (4) 淀粉 光 【难度】0.65 【知识点】绿叶在光下制造有机物的实验 【分析】（1）绿叶在光下制造有机物的实验步骤：暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。 （2）对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。 【详解】（1）实验前将植物放在暗处一昼夜，这样做的目的是把叶片中原有的淀粉消耗或运走，排除原有淀粉对实验的干扰。验证绿叶在光下是否合成淀粉。实验的变量是光照，将叶片的一部分用不透光的纸片遮盖起来的目的是为了与叶片光照部分设置成一组对照实验，这样得出的实验结果更加科学合理。 （2）叶绿素是叶片中的主要色素，它使得叶片呈现绿色。将叶片放入酒精中隔水加热。酒精逐渐变为绿色溶液，叶片变成黄白色。这表明是叶绿素溶于酒精。水浴加热的作用是溶解叶绿素。 （3）叶片遮光部分缺少光照，不能进行光合作用制造淀粉，滴加碘液不变蓝色。叶片见光部分，因在光照下进行光合作用制造淀粉，滴加碘液变蓝色。 （4）淀粉遇碘变蓝色，通过（3）可知，叶片见光部分产生了淀粉，说明光合作用的产物是淀粉。又根据遮光部分不变蓝色，说明没有光照，绿叶不进行光合作用，可见光合作用的必要条件是光照。 教学反思 知识体系结构化，强化逻辑认知：以 “植物为什么能成为生产者？”“生产者的作用是什么？”“生产者对生物圈有什么意义？” 三个问题为主线，构建 “定义 — 原理 — 意义” 的知识框架，帮助学生梳理知识逻辑，形成系统的认知。同时，通过板书绘制光合作用过程示意图，清晰呈现物质与能量的转化过程，强化学生的理解。 实验探究的参与度不足：本节课的实验以视频播放和教师讲解为主，学生缺乏亲手操作的机会，部分学生对实验变量的控制、实验原理的理解停留在表面，未能充分发挥实验探究的育人价值。 / 学科网（北京）股份有限公司 $