4.11.3 光合作用和呼吸作用原理的应用（教学设计）生物新教材苏教版七年级下册

4.11.3 光合作用和呼吸作用原理的应用 年级 七年级 课时安排 1课时 课题 第3节 光合作用和呼吸作用原理的应用 教材分析 本节课是第11章《植物的光合作用和呼吸作用》的第三节，是在学生已系统学习光合作用和呼吸作用的概念、过程、实质及相互关系的基础上，进一步探讨这些原理在农业生产和生活中的实际应用。内容紧密联系生产生活实际，如合理密植、套种、温室大棚栽培、粮食果蔬的储存等，体现了生物学知识从实践中来、到实践中去的学科特点。通过学习，旨在引导学生形成“生命观念”和“社会责任”等核心素养，理解科学技术对社会发展的促进作用。 教学目标 1.通过分析合理密植、套种、增施二氧化碳气肥和有机肥等具体措施，理解光合作用原理在生产生活中的广泛应用。 2.通过分析露田晒田、中耕松土、开沟排水等措施和探讨新鲜蔬菜、粮食的储藏方法，理解呼吸作用原理在生产生活中的广泛应用。 3.通过分析思考“为什么大棚栽培的瓜果很甜”，理解农业生产中应用光合作用和呼吸作用原理的意义。 教学重难点 教学重点： 光合作用和呼吸作用原理在农业生产中的应用。 呼吸作用原理在粮食储存、果蔬保鲜方面的应用。 教学难点： 理解光合作用和呼吸作用原理在实际应用中的具体措施。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 课堂导入 1. 复习回顾：引导学生回顾光合作用和呼吸作用的相关知识点（场所、条件、原料、产物、能量转变、实质及联系）。 2. 情境创设：展示PPT中“冬日蔬菜大棚”的图片，提问：“在寒风萧瑟的冬季，我们为什么还能吃到新鲜的蔬菜和瓜果？大棚为植物营造了怎样的生长环境？”“要想让农作物高产、品质好，我们应该想办法如何调控这两个过程？”由此引出本节课课题：光合作用和呼吸作用原理的应用。 3.板书课题：第3节 光合作用和呼吸作用原理的应用。 1. 回顾旧知，将光合作用和呼吸作用原理与本节所学联系起来。 2.观察图片，思考并回答：大棚提供了适宜的温度、光照等条件。 3.记录课题，明确学习目标。 新知探究 光合作用原理的应用 1.提出问题，引导思考：展示光合作用公式，提问：“根据公式，要想让植物合成更多有机物，我们可以从哪些方面入手？”引导学生说出“光”、“二氧化碳”、“水”、“温度”等因素。 2.分组探究，落实措施： - 任务：将学生分为4组，分别围绕“提高光能利用率”、“提高二氧化碳浓度”、“合理灌溉”、“适当增温”四个主题，阅读教材及PPT相关内容，找出具体的农业措施。 - 小组汇报与讲解： ① 提高光能利用率组：讲解“合理密植”、“套种”的含义及原理（增加光合作用面积，充分利用光照）。播放套种（如小麦套种玉米）的图片。 ➤ 组织讨论：引导学生阅读PPT中“讨论”素材，分析“为什么小麦套种玉米可以提高总产量？” ➤ 小结：展示玉米、甘薯套种等实例图片，总结套种利用了作物间的空间差和时间差，延长了整体光合作用时间，提高了光能利用率。 ➤ 阅读：光照强度影响植物光合作用的研究资料 ➤ 补充：教师补充“夜间延长光照的时间、白天增强光照强度”等措施可以提高作物的光能利用率。 ② 提高二氧化碳浓度组：讲解“田间通风”、“增施二氧化碳气肥”、“增施有机肥（微生物分解产生CO₂）”等措施。 ③ 合理灌溉组：讲解喷灌、滴灌的措施，满足作物对水的需求。 ④ 适当增温组：展示“温室花卉、温室育种”实例，讲解温度也是影响光合作用的重要因素，适当提高温度，有利于增强植物的光合作用，提高农作物的产量。 3.小结：视频总结光合作用与农业生产之间的关系。 1.思考教师问题，从光合作用的原料、条件等角度分析。 2.分组探究与合作： - 小组内阅读、讨论并归纳相关措施。 - 小组代表汇报： ① 明确合理密植和套种都是为了充分利用光能；阅读素材，讨论后回答：小麦套种玉米利用了两种作物高矮不同、生长期不同的特点，在时间和空间上互补，提高了光能利用率和土地利用率。 ② 理解增加CO₂浓度能直接提高光合作用效率。 ③ 明确水是光合作用的原料。 ④ 理解适当增温可提高与光合作用有关酶的活性。 3.观看视频，总结光合作用与农业生产之间的关系。 呼吸作用原理的应用 1.对比引入：展示呼吸作用公式，提问：“呼吸作用会消耗有机物，那么我们是不是应该完全抑制它？为什么？”引导学生认识到呼吸作用为生命活动提供能量，不能完全抑制，但可以适当促进或抑制。 2.分类探究，明确措施： - 任务：引导学生阅读教材，将常见的农业措施分为“促进呼吸作用”和“抑制呼吸作用”两类，并说明原理。 - 师生共同归纳： （1）促进呼吸作用： - 措施：露田晒田、中耕松土、开沟排水。 - 原理：增加土壤氧气含量，促进根系呼吸作用，有利于吸收无机盐。 （2）抑制呼吸作用： - 措施：粮食晒干/烘干、低温储存、真空包装、冰箱冷藏果蔬。 - 原理：降低含水量、低温、低氧均可抑制呼吸作用，减少有机物消耗，延长保存时间。 3.核心探究“大棚瓜果甜”： - 情境：展示吐鲁番瓜果和大棚瓜果的图片，提问：“为什么这些瓜果特别甜？” - 组织讨论：引导学生阅读PPT中“讨论”素材，小组讨论以下问题： ① 大棚栽培与吐鲁番自然环境有何相似之处？（日照长、昼夜温差大） ② 分析昼夜温差大与瓜果甜度的关系。 - 总结提升：白天温度高、光照强→光合作用强→合成有机物多；夜间温度低→呼吸作用弱→分解有机物少。 因此，净积累的有机物多，瓜果更甜。大棚栽培正是通过人工调控，模拟了这一最有利于有机物积累的环境。 1.思考并回答：不能完全抑制，因为呼吸作用是植物生存所必需的。 2.分类与归纳： - 快速阅读，找出相关措施。 - 跟随教师归纳，理解不同措施背后的生物学原理。 - 明确：促进呼吸作用的措施是为了让植物更好地生长；抑制呼吸作用的措施是为了延长农产品保存时间。 3.合作探究，解决核心问题： - 观察图片，产生兴趣。 - 小组讨论，分析素材。 - 代表发言，解释原因：昼夜温差大导致白天合成多、晚上消耗少，因此有机物积累多，瓜果甜。 - 聆听教师总结，理解大棚栽培的核心是通过调控温、光、气等条件，实现“开源节流”（增强光合作用、抑制呼吸作用）。 课堂小结 板书设计 第3节 光合作用和呼吸作用原理的应用 一、光合作用原理的应用（目的：增加有机物合成） 1. 提高光能利用率：合理密植、套种 2. 增加二氧化碳浓度：通风、增施气肥、增施有机肥 3. 合理灌溉 4. 适当提高温度 二、呼吸作用原理的应用 1. 促进呼吸作用（促生长）：中耕松土、开沟排水、晒田 （目的：促进根系呼吸） 2. 抑制呼吸作用（利保存）：低温、低氧、干燥 （实例：粮食烘干、冰箱冷藏、真空包装） 3、 综合应用：大棚栽培 原理：白天增强光合作用（合成多）+ 夜间抑制呼吸作用（消耗少） = 有机物净积累多 → 高产、优质 课后作业 1.《吕氏春秋》提出，要“慎其种，勿使数，亦无使疏”，这体现了我国先民播种时注意（　A　） A．合理密植 B．合理灌溉 C．合理施肥 D．适时松土 2.建造塑料大棚生产有机农产品，可以直接有效促进农民增收。以下措施不能增加农产品产量的是（　C　） A．适当延长光照时间 B．合理密植 C．适当提高夜间的温度 D．适当提高大棚内二氧化碳的浓度 3.下列哪项措施是为了抑制植物的呼吸作用，从而延长农产品保存时间？（　B　） A．雨后及时给农田排涝 B．将水果放在低温冷藏柜中出售 C．养花的花盆下面留一个孔洞 D．给移栽后的树苗进行遮阴 4.下列农业生产中的做法和目的不相符的是（　C　） A．为利用作物对无机盐吸收的差异，可采取“轮作”方式种植 B．合理密植——植物充分接受光照，提高光能利用率 C．晴朗的中午，给塑料大棚通风——增加氧气浓度，提高光合作用强度 D．阴天或傍晚移栽植物——降低植物的蒸腾作用 教学反思 本次教学紧密联系生产生活实际，以“冬日大棚蔬菜”和“瓜果甜度”等情境为探究的核心问题，有效激发了学生的探究兴趣。教学过程中，通过设置“小麦套种玉米增产原因”和“大棚瓜果香甜原因”等小组讨论活动，引导学生从光合作用和呼吸作用的本质出发，分析合理密植、套种、中耕松土、低温储存等各项农业措施背后的生物学原理，成功突破了“区分促进与抑制呼吸作用”这一教学难点，学生对“昼夜温差大有利于有机物积累”的理解较为深入，较好地达成了知识应用与科学思维训练的双重目标。此外，未来教学中可尝试增设一个简单的探究性实验设计环节（如“如何证明低温能抑制呼吸作用”），以进一步培养学生的科学探究能力。 / 学科网（北京）股份有限公司 $