4.1 光合作用（第三课时） 教学设计-2026-2027学年北师大版七年级生物上册

该初中生物学教学设计聚焦“光合作用（第三课时）”，核心探讨叶的结构与光合作用的适应关系。通过课前观察叶的上、下表面色泽差异，联系上一课光合作用需要叶绿素的知识，以“为什么叶上表面颜色深”设问，引导学生制作并观察叶徒手切片、叶下表皮临时装片，搭建从现象到结构的探究支架。 该资料亮点突出探究实践与生命观念培养，通过制作叶斜切面、横切面临时切片及观察显微图，让学生直观认识表皮、叶肉（栅栏组织和海绵组织）、叶脉等结构，理解其与光合作用的适应（如栅栏组织含叶绿体多利于光吸收）。结合问题串分析气孔开闭原理、叶脉功能，培养科学思维，讨论光合作用对碳中和的意义，强化态度责任。为学生提供动手实践机会，助教师落实核心素养，提升教学实效。

正如同学们所说，叶绿素主要存在于植物的叶中。 课。 用需要叶绿素。那叶绿素主要存在于植物的什么器官中？ 时内容，引入新 引入 在前面的学习中，我们通过实验验证了植物进行光合作 联系上一课 教学环节 主要教学活动 设置意图 教学过程 制作并观察叶徒手切片。 教学难点： 2.光合作用的意义。 1.叶的结构与光合作用、蒸腾作用相适应。 教学重点： 教学内容 决实际问题的能力。 5.通过对光合作用理论的研究，运用科学思维，能提出提高农作物产量的方法，提升解 物的态度责任。 和的重要贡献，认识到植物的重要性，认同“绿水青山就是金山银山”的理念，形成保护植 4.通过举例说明光合作用的意义，初步形成物质与能量观，并讨论植物光合作用对碳中 提升实验基本技能。 3.通过制作叶斜切面和叶横切面临时切片，以及叶下表皮临时装片，并使用显微镜观察， 并初步养成基于证据和逻辑的思维习惯。 的结构，说出各结构的特点及功能，形成叶的结构与光合作用、蒸腾作用相适应的生命观念， 2.通过从不同角度对叶结构的观察、比较与分析，以及对任务单问题的推导，能区分叶 1.通过对不同植物叶的着生方式的观察和分析，能总结出叶序特点与光合作用相适应。 教学目标 出版社：北京师范大学出版社 出版日期：2024年7月 教科书 书 名：义务教育教科书 生物学 七年级上册 课题 光合作用（第三课时） 学科 生物学 年级 七年级 学期 秋季 课程基本信息 教学设计 样的特点使保卫细胞吸水膨大时，形成半月形结构，从而气 用相适应的生命 与表皮细胞相连的一面，细胞壁较薄，其余细胞壁较厚。这 光合作用、蒸腾作 怎样实现开闭的吗？原来保卫细胞的细胞壁增厚情况特殊， 形成叶的结构与 者关闭，是气体交换和水分散失的门户。同学们知道气孔是 活中的相关现象， 个保卫细胞构成。在保卫细胞中有叶绿体。气孔可以张开或 及功能，并解释生 在40倍物镜下，我们可以清晰地看到气孔由成对的两 出各结构的特点 样排列紧密的表皮细胞之间。 区分叶的结构，说 无色透明的，在显微镜下也能看到许多气孔镶嵌在像拼图一 单问题的推导，能 我们通过撕取油麦菜叶下表皮，可以直接观察到表皮是 分析，以及对任务 那其他植物的叶下表皮也是如此吗？ 进行观察、比较与 孔，镶嵌在表皮细胞之间。 角度对叶的结构 可以看到海桐叶的背面不仅有表皮细胞，还有大量的气 通过从不同 叶背面的斜切面是否也有这些结构？ 上表皮细胞的是许多绿色圆形的细胞，称为叶肉细胞。 密且无色透明的细胞，位于叶的表面，称为表皮细胞。靠近 本技能。 这是海桐叶正面斜切面的显微图，可以看到大量排列紧 升学生的实验基 料。 用显微镜观察，提 本实验选取了海桐和油麦菜两种植物的叶作为实验材 面临时切片，并使 切面和横切面临时切片，以及叶下表皮临时装片。 斜切面和叶横切 为了全方位对叶的结构进行观察，我们需要制作叶的斜 通过制作叶 微镜观察叶的结构，从而探寻答案。 主要器官 为什么叶的上表面颜色深于下表面？我们可以借助显 合作用的 我们发现大多数植物叶的颜色都是上深下浅的。 的探索兴趣。 体进行光 叶的上、下表面色泽有差异吗？ 察活动，激发学生 叶是植物 在课前学习任务中，同学们观察了叶的上、下表面，那 利用课前观 原理及应用。 本节课我们就来学习叶的结构与功能，了解光合作用的 合作用相适应？ 说明光合作用的主要器官是叶，叶有哪些结构特点与光 松的叶肉叫作海绵组织。 叶肉叫作栅栏组织，而下方颜色浅，含叶绿体较少，排列疏 我们把颜色深，含叶绿体较多，排列紧密像栅栏一样的 叶肉细胞的是上表皮，而靠近不规则叶肉细胞的是下表皮。 疏松的绿色不规则细胞。所以，我们可以推测出靠近圆柱形 肉细胞是排列紧密的绿色圆形细胞，而靠近下表皮的是排列 构成。我们在观察叶斜切面的时候就发现，靠近上表皮的叶 细胞构成，而另一部分排列疏松，由绿色不规则的叶肉细胞 划分为两部分。其中一部分排列紧密，由绿色圆柱形的叶肉 下表皮的方法。 皮。我们可以看到，叶肉细胞按形状、排列和颜色深浅可以 分叶横切面的上、 也有同学指出可以根据叶肉细胞的情况来区分上、下表 面的观察，推导区 脉往往朝向背面凸起，以此作为判断上、下表皮的依据。 用前面对叶斜切 有同学提出用叶脉进行区分，在对叶进行观察时发现主 启发学生利 的上、下表皮？ 既然上、下表皮都是无色透明的，那如何区分叶横切面 表皮细胞外侧有一层透明的角质层。 明。在体视显微镜下更为明显。通过高倍镜我们还能发现在 这张显微图清晰地展示出叶片的上、下表皮均为无色透 分上、下表皮？ 那在叶横切面上观察到的表皮又有什么特点？如何区 表皮、叶肉和叶脉。 海桐叶的横切面，请同学们说出你看到的结构。 为了更加全面地了解海桐叶的结构特点，我们继续观察 明叶肉是由不同类型的细胞构成的。 我们发现这些叶肉细胞形状不规则，并且排列疏松，说 细胞具有什么特点？ 再看海桐叶背面的斜切面，观察靠近下表皮细胞的叶肉 辑的思维习惯。 同时展示了气孔张开和关闭的两种状态。 成基于证据和逻 孔张开；而失水时保卫细胞恢复原状，气孔关闭。这个部分 观念，同时初步养 那发达的叶脉网络对光合作用的意义是什么？ 阳生植物上表皮的气孔往往比下表皮少。 表皮接受阳光直射，较少的气孔可以减少水分蒸发。因此， 可以防止水分过多地散失，对叶还有保护作用。同样地，上 阳光照射叶会带走水分，透明的角质层既利于透光，又 进入叶肉。 因为阳光不仅从叶上方进入叶肉，还可以通过地面反射 那为什么下表皮也是无色透明的？ 绿体减少。 叶绿体丰富；而下层叶肉由于阳光减弱，所以排列疏松且叶 上层叶肉有充足的阳光进行光合作用，故而排列紧密且 无色透明的上表皮有利于阳光透过到达叶肉部位。 二氧化碳和水等原料。 构与功能观。 想要叶肉能有效地进行光合作用，就需要充足的阳光、 作用相适应的结 导出，叶肉才是植物体进行光合作用的主要部位。 叶的结构与光合 我们知道植物进行光合作用需要叶绿素，因此，能够推 作用的意义，形成 任务二。 结构特点对光合 光合作用的角度思考以下问题，并完成学习任务单中的学习 助学生分析叶的 些结构特点对光合作用究竟有什么样的意义？请同学们从 用问题串帮 至此，我们对叶的结构特点有了较为深刻的认识，那这 叶片的各个地方均有分布，连成网状，是叶片的骨架。 斜切面上的叶脉，这是叶背面斜切面上的叶脉。所以叶脉在 是侧脉。其实在叶斜切面上我们也能发现叶脉，这是叶正面 的结构，它们就是叶脉，最大的往外凸起的是主脉，其余的 除了表皮和叶肉外，我们在叶横切面还看到了成束分布 其实这都跟叶肉细胞的类型和分布有关。 上居多？ 析解决问题。 叶的上表面颜色深，下表面颜色浅？以及为什么落叶背面朝 问题，利用所学分 现在你能解释课前观察活动的两个问题了吗？为什么 让学生回顾 化碳和氧气的平衡失调？平衡失调会有什么样的影响？如 这个平衡是一个相对稳定的状态，哪些因素会引起二氧 释放氧气，促进了生物圈的碳氧平衡。 除此之外，光合作用还能够调节大气，吸收二氧化碳并 度责任。 光合作用的第二个意义是储蓄太阳能。 成保护植物的态 能量，也是植物亿万年前通过光合作用积蓄的太阳能。因此， 银山”的理念，形 命活动的能量来源，并且人类生活与生产中用到的燃料里的 水青山就是金山 其次，光合作用贮存在有机物中的能量也是各种生物生 重要性，认可“绿 所以光合作用的第一个意义是将无机物转变为有机物。 献，认识到植物的 种原材料。 碳中和的重要贡 缺的营养，是众多生物的食物来源，并且还能给人类提供各 植物光合作用对 在的基础 首先我们能想到的就是，光合作用给生物提供了不可或 与能量观，并讨论 中生命存 界有着怎样的意义？ 义，初步形成物质 是生物圈 学们举例说明绿色植物的光合作用在生物界乃至整个自然 明光合作用的意 光合作用 有人说光合作用是“地球上最重要的化学反应”。请同 通过举例说 碳和水转变成贮存了能量的有机物，并且释放氧气的过程。 光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化 条件、场所和产物给光合作用下定义。 下面请同学们结合上节课所学，利用光合作用的原料、 氧化碳和水等简单的无机物转变为淀粉等有机物。 是由于这些结构特点，才使得光合作用能够高效进行，将二 因此，叶的这些结构特点是与光合作用相适应的。也正 胞贮存和利用。 盐，筛管能输导叶肉制造的有机物，将有机物运送到其他细 书签。此外，叶脉由导管和筛管构成，导管能输导水和无机 特点，利用化学物质去除表皮和叶肉，从而获得精美的叶脉 叶舒展，能够接受足够的光照。同学们可以借助叶脉的骨架 外，还离不开叶脉。叶脉是叶的骨架，具有支撑作用，使得 光合作用的有效进行除了得益于叶表皮和叶肉的特点 题的担当和能力。 解决生产生活问 产量 长光照时间等。 产量的办法，提升 高农作物 合理密植、立体种植、适当增加二氧化碳浓度、适当延 提出提高农作物 有助于提 某企业的农作物增产提供方案，你会提出哪些措施？ 运用科学思维，能 作用原理 义。应用光合作用原理能够提高农作物产量。如果邀请你为 作用理论的研究， 应用光合 光合作用的研究在理论和生产实践中都具有重大的意 通过对光合 要的化学反应”。 荣和发展的根本源泉，所以人们称光合作用是“地球上最重 通过上述分析，可以看出光合作用是地球生命存在、繁 光合作用的第三个意义就是，维持碳氧平衡。 式的绿色低碳转型，做出贡献。 创新，为实现能源结构、产业结构、交通运输结构和生活方 作为未来中国的中流砥柱，同学们今后还可以投身技术 保护环境等。 我们可以节约用电、绿色出行、节约粮食、保护植物、 作为中学生，我们能为碳中和的实现做哪些努力？ 现二氧化碳“零排放”。 节能减排等形式，抵消人类活动产生的二氧化碳排放量，实 中国将努力争取2060年前实现碳中和。通过植树造林、 那我们可以如何维系碳氧平衡？ 气候变化，各种自然灾害频发。 二氧化碳等温室气体增加，导致了温室效应增强和全球 使得自然界的固碳能力下降。 资源的随意破坏和过度开发，特别是对森林和草原的破坏， 的主要因素包括化石燃料的燃烧、过度放牧等。加上对自然 微生物的分解作用、化石燃料的燃烧等。其中破坏碳氧平衡 我们知道产生二氧化碳的过程包括动植物的呼吸作用、 何维系平衡关系？ 作业练习。 原理来提升农作物产量。最后，请同学们梳理概念图并完成 概念图 了光合作用的意义，并学以致用，探讨了如何利用光合作用 体系。 顾，构建 结构与光合作用功能相适应的观念。在此基础上，我们总结 构本节课的概念 整 体 回 本节课，我们通过实验观察了叶的结构特点，理解了其 帮助学生建 $