3.5.1光合作用吸收二氧化碳释放氧气 教学设计
一、 教学理念与设计
1.教学理念
传统的教学模式多以学生掌握知识的深度、广度为出发点和考核点，总觉得学生学得不够多，不够深，学的不够实用、不够前沿。如果我们关心学生的好奇心、想象力，想要培养创新型人才，我们的教学模式就应该有较大的改变。《新课程标准（2011年版）》提出学科核心素养是以“中国学生发展核心素养”为指导，基于学科特质与学科任务，为培育全面发展、社会需要的人而提出的关键素养。具体到生物学科，教育部专家讨论稿中拟定为：生命观念、科学思维、科学探究和社会责任4个关键表现，即对生命的理解和尊重、对自然的珍爱与敬畏、对科技的认知与实践和对社会的责任与担当。要求生物学科教学除了关注知识学习，还要注意方法的训练，生物学思想的培养，思考从单边输出转变成双边互动等。本课例的研究重点基于第三个内容，科学探究，设计生物探究实验方案并进行探究，以提高学生动手能力、实践能力与生物综合素质。
2.教学目标
表 1 三维教学目标
课时 目标维度 具体目标
知道光合作用的原料和产物。
（1）知识与技能 ②掌握光合作用的实质。
③知道光合作用在农业生产上的应用。
课时1 （2）过程与方法 小组合作设计实验方案，并进行探究实验，探究二氧化碳是否是光合作用必需的原料。
（3）情感态度与价值观 培养合作精神、动手能力与实验能力
3. 教学重难点
（1）光合作用的原料与产物探究；
（2）光合作用的实质。
二、 教材分析
《光合作用吸收二氧化碳释放氧气》是人教版生物七年级上册第三单元第五章第一节的内容，在这节课之前，学生已经学习过《绿色植物与生物圈的水循环》、《绿色植物是生物圈中有机物的制造者》等章节内容，对绿色植物的蒸腾作用和光合作用都有了一定的知识基础，对探究绿色植物的光合作用有了一定的探究实验能力基础，这节课位于七年级上册的收官位置，后面是绿色植物的呼吸作用，起着承上启下的重要作用。
三、 教学问题解决实施
从生活中发现问题、合作探究解决问题、在实践中提升能力和素养
科学知识来源于生活并高于生活。注重培养学生能力和生物核心素养的教学，要求学生能做到理论联系实际，并应用于实际，我们要从日常生活中发现问题，并解决问题。本课例采用小组合作设计实验方案，探究光合作用的原料与产物，拓展延伸光合作用强度的影响因素，从而掌握在农业生产上应该怎样应用光合作用的有关知识去提高产量。具体教学过程见表2。
表 2 光合作用吸收二氧化碳释放氧气教学过程设计
一：光合作用的原料
教师活动（问题引导） 学生活动 设计意图
探究1：海尔蒙特的实验 比利时科学家海尔蒙特曾经做过一个著名的实验，他把一棵2.5kg的柳树苗种在木桶里，每天用雨水浇灌。5年后，柳树质量增加了70多千克，而土壤只减少了不到100g.为什么？ 想一想：他是否忽略了其他因素呢？ 【拓展延伸】：17世纪后叶，列文 虎克发明了显微镜，人们利用显微镜发现了叶片上的气孔。科学家认为植物 正是利用这些气孔与外界进行气体交换，但这些气体是什么呢？ 探究2：普利斯特利的实验 科学实验证明： 蜡烛燃烧或动物呼吸都排出二氧化碳，消耗氧气，而植物光合作用能释放氧气，消耗二氧化碳。 探究3：二氧化碳是绿色植物光合作用必需的原料吗？ 注意：实验用具请参考上一节课有关光合作用的实验。 播放视频，展示探究过程 探究1：海尔蒙特的实验 一棵2.5kg的柳树苗种在木桶里，每天用雨水浇灌。5年后，柳树质量增加了70多千克，而土壤只减少了不到100g.为什么？ 水。 水是光合作用的原料 想一想：他是否忽略了其他因素呢？ 空气 探究2：普利斯特利的实验 结论： 植物能更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变污浊的空气。 除水以外，二氧化碳也是绿色植物光合作用的原料 探究3：二氧化碳是绿色植物光合作用必需的原料吗？ 实验方案展示： 交流实验设计方案，分析所设计的实验方案是否严谨、合理。比较各实验方案的优点与缺点。 通过海尔蒙特的实验探究，水是光合作用的原料。培养学生的科学思维与科学探究的生物核心素养 通过普利斯特利的实验探究，二氧化碳是光合作用的原料。培养学生的科学思维与科学探究的生物核心素养 通过小组合作设计实验方案，并进行探究实验，探究二氧化碳是否是光合作用必需的原料。以提高学生动手能力、实践能力与生物综合素质。培养学生的科学思维与科学探究的生物核心素养
二：光合作用还能产生氧气
演示实验 播放实验视频，演示实验过程 小结：光合作用的实质 通过演示实验探究光合作用的产物之一：氧气。引导学生小结光合作用的实质。培养学生的科学思维
三：光合作用在农业生产上的应用
1.上网查找：影响光合作用的因素有哪些？ 2.通过分析影响光合作用的因素，归纳总结，在农业生产上可以如何应用光合作用相关知识提高产量。 通过引导学生自主学习，上网查找相关资料，并进行分析归纳总结，在农业生产上可以如何应用光合作用相关知识提高产量，培养总结归纳的能力和自主学习的能力和科学思维。
四：课堂小结
光合作用的原料 光合作用的产物 光合作用的条件与场所 光合作用的实质 光合作用在农业生产上的应用
四、板书设计：
五、教学反思：
通过本课题的学习，学生实现了能针对科学探究问题提出可检验的猜想与假设；能针对探究目的和条件，设计实验方案；或者针对提供的具体探究过程，评价实验方案的合理性；能根据探究问题和假设，分析、处理多种信息、事实获取证据，并能根据证据进行推理；能够根据有效信息推断结论和进行评价；能够运用文字、图表、模型等方式获取信息，解释或说明探究过程和结果；但是也反映出开展教学存在一些问题。例如：学生自控能力和自律能力不能满足自主学习，而且学生们习惯传统教学模式，不能尽快融入到设计实验方案的教学中，导致学生只学到了部分知识。针对这些存在问题，我认为可以有以下解决办法：
提高学生对课程的积极性，上课随机抽同学发言。
小组讨论如果有争议，采取其他成员投票的模式，力求使所有的同学都参与到学习中。
展示学生比较优秀的实验方案设计，提高学生的积极性。
通过展示、分析与讨论交流学生设计的实验方案，比较优点缺点，发散学生的思维。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
2(共23张PPT)
人教版生物七年级上册
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宝安初中生物微课系列
人教版七年级上册
第三单元 第五章 第一节
光合作用吸收二氧化碳释放氧气
宝安初中生物微课系列
学习目标：
1.能说出光合作用的原料和产物是什么。
2.掌握光合作用的实质。
3.掌握光合作用在农业生产上的应用。
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一、光合作用的原料
想一想，议一议：
海尔蒙特的实验
五年后
柳苗重 2.5 kg → 76.8 kg
干土重 90 kg → 89.943kg
水是光合作用的原料
想一想：他是否忽略了其他因素呢？
空气
宝安初中生物微课系列
17世纪后叶，列文 虎克发明了显微镜，人们利用显微镜发现了叶片上的气孔。科学家认为植物 正是利用这些气孔与外界进行气体交换，但这些气体是什么呢？
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光合作用利用二氧化碳作为原料
普利斯特利的实验
结论：
植物能更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变污浊的空气。
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科学实验证明：
蜡烛燃烧或动物呼吸都排出二氧化碳，消耗氧气，而植物光合作用能释放氧气，消耗二氧化碳。
除水以外，二氧化碳也是绿色植物光合作用的原料
二氧化碳是绿色植物光合作用必需的原料吗？
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探究：二氧化碳是绿色植物光合作用必需的原料吗？
请同学们设计实验，检验二氧化碳是否真的是光合作用必需的原料。
提示：氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳
注意：氢氧化钠溶液有腐蚀性，不要让皮肤接触它。实验的材料用具，可以参考上一节课有关光合作用的实验来确定。
思考：为了控制变量，应该怎样设计对照实验？请在7分钟之内完成你的实验方案。
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探究：二氧化碳是绿色植物光合作用必需的原料吗？
实验方案展示：
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1、暗处理一昼夜
2、光照几小时
（设置对照组）
3、用酒精隔水加热（脱色 ）
4、清水漂洗后滴加碘液观察颜色变化
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【注意事项】
1．变量分析：该实验的变量是____________，放置清水的一组(乙装置)起________作用。
2．在实验过程中，玻璃罩内壁上出现的水珠主要是植物通过________作用散失的水蒸气。
甲装置 乙装置
现象 叶片不变蓝 叶片变蓝
分析 甲装置中无二氧化碳，不能光合作用制造淀粉 乙装置中有二氧化碳，能光合作用制造淀粉
结论 ________________________________ 二氧化碳是光合作用必需的原料
现象与结论
二氧化碳的有无
对照
蒸腾
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二、光合作用还能产生氧气
演示实验：
实验原理 氧气具有助燃性质，可以使快要熄灭的卫生香复燃。
实验步骤(如图所示)
气体充满试管容积的1/2左右
快要熄灭的卫生香复燃
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储存能量
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绿色植物通过叶绿体，利用光能，把
和 转化成储存能量的 ，并释放 的过程。
光合作用的实质：
二氧化碳
水
有机物
氧气
二氧化碳+水
光
叶绿体
有机物（淀粉）+氧气
用式子表示：
阳光
二氧化碳
氧气
有机物
水
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三、光合作用原理在农业生产上的应用
1．影响光合作用的因素
(1)光照强度：在一定范围内，光照增强，光合作用随之增强；光照减弱，光合作用随之减弱。但光照增强到一定程度后，光合作用不再增强。
(2)二氧化碳浓度：二氧化碳浓度越高，光合作用越强；二氧化碳浓度越低，光合作用越弱。
(3)温度：在一定范围内，随温度升高，光合作用增强，但温度过高时光合作用反而变弱，植物甚至死亡。
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(4)光合作用强度随时间的变化曲线(如图)：夏季中午，气孔关闭，影响二氧化碳的进入，光合作用反而减弱。
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2．农业生产上提高产量的措施
(1)合理密植：使植物的叶片充分地接受光照，提高光合效率。
(2)大棚种植时，适当增加____________浓度、增加________强度、延长光照时间等以提高产量。
二氧化碳
光照
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试管与灯的距离/厘米 每分钟产生的气泡/个
10 60
20 25
30 10
40 5
请分析：
2、如果把这个试管放在黑暗中，你能预测实验结果吗？
1、金鱼藻和光源距离的远近与其产生的气泡数目之间有什么关系？从中可以得出什么结论？
技能训练
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课堂小结
光合作用
原料：
二氧化碳和水
产物：
有机物和氧气
条件：
光
场所：
叶绿体
农业生产上的应用：
提高产量：合理密植，增加二氧化碳的浓度，增加光照强度，延长光照时间。
实质：
同学们再见！
