3.2.4 植物在自然界中的作用（教学设计）—2025-2026学年人教版生物七年级下册

该初中生物学教学设计聚焦植物在自然界中的三大作用，即维持碳氧平衡、促进水循环及其他生态作用。通过“地球之肺”视频情境导入，结合提问唤醒光合作用、呼吸作用等旧知，搭建前后知识联系的学习支架。 资料亮点在于融合核心素养，采用资料分析（如温室CO₂浓度曲线图培养科学思维）、角色扮演（森林等代言人活动落实探究实践）及思维导图构建（强化生命观念），配合水土流失对比视频等直观素材，既助学生系统梳理知识，又提升教师教学效率。

教 学 设 计 科目 生物 年级 七年级下册 课型 新授 授课人 李老师 课题 3.2.4 植物在自然界中的作用 课时 1课时 备课时间 2026年6月19日 教材版本 人教版 一、教材分析 本节课选自人教版生物七年级下册第三单元第二章第四节“植物在自然界中的作用”，是“生物圈中的绿色植物”主题单元的收官内容。本节承接 3.2.3 “绿色植物参与生物圈的水循环”，聚焦植物在生物圈中综合作用的归纳提升；同时为后续学习“爱护植被，绿化祖国”做铺垫。 本节核心内容涵盖三大方面：① 绿色植物维持生物圈中的碳氧平衡（光合作用吸收 CO₂、释放 O₂，呼吸作用相反，二者构成动态平衡）；② 绿色植物促进生物圈的水循环（蒸腾作用提高大气湿度、参与云雨形成、根系保持水土）；③ 绿色植物在生物圈中的其他作用（涵养水源、保持水土、防风固沙、为其他生物提供食物和栖息地）。教材以资料分析、探究实验和实例图片贯穿，注重从结构到功能、从微观到宏观的认知进阶。 本节教学价值在于帮助学生从系统视角理解生物圈中绿色植物的“枢纽”地位，落实“生物圈是一个整体”的大概念，提升生命观念和生态意识；同时通过定量分析碳氧平衡，渗透科学思维和科学探究，发展学生运用数据论证观点的能力。 二、学情分析 知识基础方面，七年级学生已学习光合作用、呼吸作用、蒸腾作用三大生理过程，初步理解物质和能量变化，但对“动态平衡”概念较陌生，难以从数值变化中推理平衡状态。 认知特点方面，学生处于形象思维向抽象思维过渡阶段，对碳氧平衡、水循环等宏观生态过程缺乏直观感知；前一节学习的水循环知识掌握不均衡，部分学生难以建立“植物-大气-水”三者之间的关联。 能力短板方面，学生定量分析能力较弱，对图表数据的解读能力不足；从单一过程过渡到“综合作用”的归纳能力尚需培养。学习心理方面，学生对生态保护类话题兴趣浓厚，喜欢图片、视频等直观素材和小组合作探究方式，教学中宜以真实情境激发探究欲。 三、教学目标 【课标依据】《义务教育生物学课程标准（2022年版）》生物多样性主题下要求：理解绿色植物在生物圈中通过光合作用、呼吸作用和蒸腾作用参与物质循环和能量流动；生物圈是最大的生态系统大概念下要求：阐明生物圈中各类生物能够保持相对稳定，形成动态平衡。 【核心素养目标】 1. 生命观念：通过分析植物三大生理作用及其生态意义，建立“植物-生物圈-人类”相互依存的生命观念，认识生物圈是一个统一的整体。 2. 科学思维：通过碳氧平衡数据的图表分析，训练归纳与演绎推理能力；通过水循环示意图解读，发展模型建构思维。 3. 探究实践：通过“温室中 CO₂ 浓度变化”的资料分析活动，掌握数据分析与假设验证的基本方法，提升科学探究能力。 4. 态度责任：通过森林破坏与植被恢复的实例对比，树立保护植被、绿化祖国的生态意识，形成关爱生命、低碳生活的社会责任。 四、教学重点 1. 绿色植物通过光合作用维持生物圈中碳氧平衡的原理。 2. 绿色植物通过蒸腾作用促进水循环的具体过程及生态意义。 五、教学难点 1. 理解生物圈中碳氧平衡是动态平衡而非静态恒定。 2. 综合归纳绿色植物在生物圈中的多重生态作用及其相互联系。 六、教学方法 讲授法、情境教学法、资料分析法、小组探究法 七、学习方法 自主阅读法、小组合作探究法、图表分析法、归纳演绎法 环节 教师活动 学生活动 设计意图 教师复备 （一） 新课 导入 【情境创设】播放视频：清晨森林中的鸟鸣与阳光斑斗的树林，呈现“地球之肺”画面。 【提问引导】提问：“为什么森林被称为‘地球之肺’？一片森林每天能给我们提供多少氧气？森林里的空气为什么特别清新湿润？” 【揭示课题】引出本课主题——植物在自然界中的作用。 观看视频，感受森林生态氛围。 结合生活经验思考、回答问题。 明确本课学习目标，进入新课学习。 以真实情境激发学习兴趣，唤醒已有经验（光合作用、呼吸作用、蒸腾作用），为综合归纳植物作用做铺垫。 （二） 新课 讲授 子目一：植物维持生物圈中的碳氧平衡 【活动 1·资料分析】 展示资料：某温室中 24 小时内 CO₂ 浓度变化曲线图（日出前升至最高，日出后持续下降，傍晚趋于稳定）。 提问串：① 日出前为什么 CO₂ 浓度高？② 日出后 CO₂ 浓度下降与哪种生理作用有关？③ 傍晚浓度稳定说明什么？ 小结：绿色植物通过光合作用吸收 CO₂、释放 O₂，与生物的呼吸作用、燃烧等消耗 O₂ 的过程形成碳氧平衡。 识图分析，独立思考。 小组讨论，依次回答三个问题。 倾听、记录要点。 通过图表数据驱动推理，培养科学思维和数据分析能力，落实探究实践素养。 子目二：植物促进生物圈的水循环 【活动 2·图示解读】 展示“绿色植物参与生物圈水循环”示意图，标注蒸腾 → 大气 → 降水 → 径流 → 根系吸收的循环路径。 提问：① 一片森林的蒸腾量相当于同等面积水库的蒸发量吗？② 植物的根系如何起到涵养水源、保持水土的作用？ 播放水土流失对比视频（裸露山地 vs 植被覆盖山地）。 小结：植物通过蒸腾作用提高大气湿度、参与云雨形成；根系固土，减少地表径流和水土流失。 观察图示，描述水循环路径。 小组合作讨论，结合生活经验回答。 观看视频，对比理解。 记录要点。 图示与实例结合，训练模型建构思维；视频对比强化直观感知，落实生命观念与态度责任素养。 子目三：植物在生物圈中的其他重要作用 【活动 3·角色扮演】 分配角色：森林、草原、农田、湿地各一名“代言人”；其他学生担任“生物圈居民”。 任务：每组准备 3 分钟发言，说明“我们”在生物圈中的作用与面临的威胁。 全班互动问答：居民向代言人提问，代言人回应。 教师总结：植物是生物圈中最主要的物质和能量来源，是其他生物食物和栖息地的提供者；植被破坏会引发连锁生态危机。 小组合作查阅教材、收集资料。 分角色发表“代言”陈述。 互动提问与回应。 倾听并反思。 角色扮演调动学生参与热情，在情境中综合运用所学知识，发展合作学习与语言表达能力，落实态度责任素养。 【活动 4·思维导图】 指导学生以“绿色植物”为中心，构建包含“光合作用 → 碳氧平衡”“呼吸作用 → 物质循环”“蒸腾作用 → 水循环”“提供食物与栖息地 → 生物多样性”四大分支的思维导图。 巡视指导，帮助学生完善导图。 独立绘制或小组合作绘制思维导图。 展示优秀作品，全班评议。 通过结构化梳理形成系统的认知，体现“植物是生物圈的枢纽”这一核心大概念。 （三） 课堂 小结 【知识梳理】引导学生回顾本课核心要点：① 碳氧平衡（光合作用 vs 呼吸作用+燃烧）；② 水循环（蒸腾+根系涵养）；③ 植物是生物圈的“生产者”和“调节器”。 【主题升华】提问：“如果某一天地球上所有的绿色植物都消失了，世界会变成什么样？”引发学生深思。 【作业布置】课后查阅资料，了解“碳达峰、碳中和”与植物的关系，写一段 200 字短文。 回顾知识要点，口述或笔记整理。 展开想象，自由发言。 记录作业要求。 通过结构化小结形成知识网络；通过反事实情境升华情感，落实态度责任素养。 九、课堂练习 1. 选择题 森林地区往往阳水较多，主要原因是（ ） A. 树木的光合作用旺盛 B. 树木的呼吸作用产生水 C. 树木的蒸腾作用散发大量水分 D. 树木能吸收地下水 【参考答案】C。蒸腾作用是植物体内的水分以水蒸气形式散失到大气中，提高大气湿度，促进水循环。 2. 选择题 关于生物圈中碳氧平衡的陈述，错误的是（ ） A. 光合作用吸收 CO₂、释放 O₂ B. 呼吸作用消耗 O₂、释放 CO₂ C. 燃烧化石燃料会消耗 O₂ D. 碳氧平衡是 CO₂ 和 O₂ 浓度始终不变 【参考答案】D。碳氧平衡是动态平衡，浓度在一定范围内波动而非绝对不变。 3. 简答题 试述绿色植物在生物圈中的三大主要作用，并各举一例说明。 【参考答案】① 维持碳氧平衡：森林通过光合作用吸收大气 CO₂，减缓温室效应。② 促进水循环：森林蒸腾作用增加空气湿度，促进降水形成。③ 为其他生物提供食物和栖息地：森林是众多动植物的家园，是生物多样性最丰富的生态系统之一。 十、板书设计 3.2.4 植物在自然界中的作用 └─ 光合作用 → 维持碳氧平衡（吸收 CO₂、释放 O₂） 绿色└─ 蒸腾作用 → 促进水循环（提高湿度、参与降水） 植物└─ 呼吸作用 → 参与碳循环（释放 CO₂） └─ 提供食物与栖息地 → 维系生物多样性 【核心大概念】绿色植物是生物圈的“枢纽”，是其他生物生存和生物圈稳定的基石。 十一、教学反思 【预设困难】 1. 学生对“动态平衡”理解困难，习惯于从静态视角看待碳氧关系。 2. 水循环示意图信息量大，部分学生难以将植物蒸腾作用与全球水循环联系起来。 3. 角色扮演活动中，学生资料准备不足可能导致发言流于表面。 【改进策略】 1. 增加对比演示：用气球模拟 CO₂ 浓度变化，配合光合作息动态曲线直观呈现“波动中的平衡”。 2. 采用“局部—整体”教学路径：先讲一片叶的蒸腾，再扩展到森林生态系统，最后到生物圈水循环。 3. 提前一周布置资料搜集任务，提供参考网站和阅读清单，课上预留 2 分钟让小组快速整合要点。 学科网（北京）股份有限公司 $