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3.4.1.2验证绿叶在光下合成淀粉 教学设计
课题名称 4.3.1 植物能利用太阳能(光能),将二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物，同时释放氧气 验证绿叶在光下合成淀粉 单位 XX中学 执教者 XXX
解读课标 在2022年版的义务教育生物学课程标准中，本节课是课程内容四《植物的生活》中的大概念4《植物有自己的生命周期，可以制造有机物，直接或间接地为其他生物提供食物，参与生物圈中的水循环，并维持碳氧平衡》里的重要概念《4.3 植物通过光合作用和呼吸作用获得生命活动必需的物质和能量，有助于维持生物圈中的碳氧平衡》当中的次位概念《4.3.1 植物能利用太阳能(光能),将二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物，同时释放氧气》，课程标准提出，要针对学生的年龄特点创设学习情境，结合学生的生活经验，通过验证绿叶在光下合成淀粉实验活动，来提升探究实践能力。
解读学生 1.学生初步具备一定的探究实践能力。 2.学生具有一定的分析实验现象能力。 3.对光合作用的产物和条件知识点有一定的认识。
解读教材 教材分析 本课时选自北师大最新版七年级上册生物学第三单元《植物的生活》第4章《绿色开花植物的生活方式》第1节《光合作用》。这部分内容主要是验证绿叶在光下合成淀粉，教材围绕活动，让学生亲自体验科学家探索光合作用的产物和条件的过程，活动前着重分析方法步骤，为学生顺利活动的开展打好基础。通过本课时教学内容的学习，发展了学生的科学思维，也形成了探究实践的核心素养。
教学目标 1.生命观念：知植物光合作用转化储存能量，明绿叶合成淀粉体现该作用，悟生物与环境物质能量交换，成“物质能量观”。
2.科学思维：借实验用对照思维析变量，观现象推结论，培逻辑与批判思维。
3.科学探究：历实验全流程，提观察、操作与数据分析力，养合作精神及实践能力。
4.社会责任：晓光合作用重要性，识植物生态价值，树环保意识，行生态保护。
教学重点 1.能说出实验“验证绿叶在光下合成淀粉”的方法步骤。 2.实践“验证绿叶在光下合成淀粉”活动。 3.会分析实验现象，得出结论。
教学难点 1.实践“验证绿叶在光下合成淀粉”活动。 2.会分析实验现象，得出结论。
解读方法 教学方法 情境教学法、任务驱动法、实验法 （注：提前布置学生预习教材P72的活动，要求课前完成活动中的方法步骤1、2、3）
学习方法 自主学习法、合作探究法、实践操作法、观察法
教学手段 多媒体教学、八桂教学通平台、希沃白板5、
教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
问题导入 【展示科学家发现光合作用的简史和萨克斯实验示意图】 师：同学们，上节课我们追随着这些科学家的脚步一起去分析推测了光合作用的原料、条件和产物，那怎样去验证这些推测是否正确呢？ 生：可以通过探究实验去验证。 用上节课的图片设置情境，启发学生回忆旧知，引出了本节课的学习内容。
师：是的，今天我们就来完成验证任务，而这个活动类似萨克斯的实验，现在请同学们看屏幕上的“萨克斯实验示意图”，回想并说出它的步骤。 生：第一步先给叶片暗处理，把叶片的有机物耗尽；第二步给叶片部分遮光，形成对照；第三步用碘蒸气熏蒸叶片；第四步观察叶片颜色变化。
任务 驱动 解决 问题 【学习任务一】梳理“验证绿叶在光下合成淀粉”活动的方法步骤 师：刚才这位同学描述的是教材中萨克斯的实验步骤，跟同学们课前预习的“验证绿叶在光下合成淀粉”活动中的方法步骤是否相同呢？ 学生自主阅读教材P72，思考问题 通过自学，对学，归纳活动的方法步骤，发展科学思维。
师：同学们通过自学交流，交流后，由学生代表分别说出萨克斯实验与“验证绿叶在光下合成淀粉”活动的不同点及相同点。 生1：通过课前预习和刚才的学习讨论，我们小组认为两个实验其实是差不多的，只是“验证绿叶在光下合成淀粉”活动步骤更加具体些，不同的只是萨克斯实验用碘蒸气熏，而后一个活动用碘液滴显色。 生2：下面由我来说相同的点，实验的步骤和目的是一样的，1暗处理，是为基本耗尽原有淀粉；2部分遮光，是为形成对照；3光照几个小时，是让植物重新光合作用；4隔水加热，是溶解叶绿素，方便显色观察；5漂洗掉酒精，是为了不影响滴碘显色；6滴碘显色是为了验证绿叶在光下是否合成淀粉。 通过比较分析实验的方法步骤，发展科学思维。
任务 驱动 解决 问题 【学习任务二】操作“验证绿叶在光下合成淀粉”活动 师：通过以上的分析，同学们对“验证绿叶在光下合成淀粉”活动的实验步骤了解得挺清楚了，而且在课前已经提前完成了步骤1、2、3；接下来我们就要继续完成剩下的步骤，请同学们分组探究合作，共同完成验证实验。大家使用酒精灯和火一定要特别注意安全。（巡堂指导。） 学生进行分组实验。 通过合作探究验证，形成探究实践核心素养。
师：实验已经完成了，现在哪组代表来展示验证结果，进行汇报？ 学生把装有显色的叶片的培养皿放到实物投影仪上生：这是我们实验的显色现象，见光部分滴碘变蓝了，而遮光部分则没有变蓝。由此可见，绿叶在光下确实可以合成淀粉。 通过汇报分析现象得出实验结论，发展了科学思维。
课堂总结 老师和学生通过共同梳理活动流程来小结 落实教学目标，形成探究实践核心素养。
练习巩固 展示【数字教材】的内嵌资源完成教材中的练习； 使用【数字课件】的习题库添加练习。 做练习 对所学知识进行巩固。
拓展延伸 写一篇关于本节课活动的实验小报告。 写一篇关于本节课活动的实验小报告。 通过写实验报告，让学生学会反思，分析现象得出结论，发展科学思维。
学习评价 项目细则分值自我评价小组评价综合评价【学习任务一】梳理“验证绿叶在光下合成淀粉”活动的方法步骤能说出验证绿叶在光下合成淀粉的方法步骤25【学习任务二】操作“验证绿叶在光下合成淀粉”活动能动手实践验证绿叶在光下合成淀粉50能分析实验现象，得出结论25总分100
板书设计 验证绿叶在光下合成淀粉 验证绿叶在光下合成淀粉的方法步骤 1暗处理，是为基本耗尽原有淀粉； 2部分遮光，是为形成对照； 3光照几个小时，是让植物重新光合作用； 4隔水加热，是溶解叶绿素，方便显色观察； 5漂洗掉酒精，是为了不影响滴碘显色； 6滴碘显色是为了验证绿叶在光下是否合成淀粉。
教学效果 1.通过描述验证绿叶在光下合成淀粉的方法步骤，发展科学思维。 2.通过实践验证绿叶在光下是否合成淀粉，形成探究实践的核心素养。
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北师大最新版大单元设计案例
4.3 植物通过光合作用和呼吸作用获得生命活动必需的物质和能量，有助于维持生物圈中的碳氧平衡
一、单元（或主题）教学设计说明：
本单元对应《义务教育生物学课程标准（2022年版）》学习主题四“植物的生活”，需要帮助学生形成重要概念4.3 植物通过光合作用和呼吸作用获得生命活动必需的物质和能量，有助于维持生物圈中的碳氧平衡。在这一单元中，学生通过两条主线去把握物质和能量的转化，从而形成重要概念，其中光合作用的教学流程可以设计成如此：分析光合作用发现史——实验验证“重复科学家探索光合作用的历程”——制作叶片临时装片探索光合作用的主要器官——以实验活动形成的感性认识为基点，讨论、归纳光合作用的实质和意义；这是第一节光合作用的主线，而第二节呼吸作用的主线则为“演示三个实验观察植物的呼吸现象”——探究植物其他器官的呼吸作用——以实验活动形成的感性认识为基点，讨论、提炼呼吸作用的实质和意义。两条主线围绕着物质和能量的转变展开，光合作用“劳动”产生有机物，贮存能量，呼吸作用则为消耗物质，释放能量，概念多，故应以学生的生活经验为基础，为学生提供大量的感性材料和创设情景以及实验操作来激发学生的兴趣和求知欲。
居于上述原因，进行本单元教学设计时，需反复研读新课标，以它为一个指导思想，把教学设计成以学生为主体的课堂模式，引导学生通过科学史等资料，了解科学家对光合作用的探究历程，认识到科学的发展是众多科学家经过长期探索、共同努力的结果；结合学生的生活经验，通过实例分析，引导学生关注植物生命活动的原理在生产生活中的实际应用，结合当地的农业生产实践，设计简单的任务，指导学生运用植物生理过程的相关知识、跨学科知识等，尝试分析和解决实际问题。本单元通过小组合作探究、实验、讨论、分析总结等多种途径有效培养学生的核心素养。
二、单元（或主题）学习目标与重点、难点：
大概念 重要概念 次位概念
概念4 植物有自己的生命周期，可以制造有机物，直接或间接地为其他生物提供食物，参与生物圈中的水循环，并维持碳氧平衡 4.3 植物通过光合作用和呼吸作用获得生命活动必需的物质和能量，有助于维持生物圈中的碳氧平衡 4.3.1 植物能利用太阳能(光能),将二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物，同时释放氧气 4.3.2 细胞能通过分解糖类获得生命活动所需的能量，同时生成二氧化碳和水 4.3.3 光合作用和呼吸作用原理在生产生活中有广泛的应用 4.3.4 植物可以为生物圈中的其他生物提供有机物和氧气 4.3.5 植物在维持生物圈中碳氧平衡方面具有重要作用
（一）课程标准的相关要求∶
本单元属于学习主题四“植物的生活”的内容。通过本主题的学习，学生能够理解植物生命活动的基本过程和原理，运用这些生命活动原理分析、解释、解决生产生活中的某些实际问题，并从物质循环和能量变化的角度阐明植物在生物圈中的重要地位。
本单元主要是通过实验活动来形成学生的感性认识，帮助学生形成次位概念：
4.3.1 植物能利用太阳能(光能),将二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物，同时释放氧气
4.3.2 细胞能通过分解糖类获得生命活动所需的能量，同时生成二氧化碳和水
4.3.3 光合作用和呼吸作用原理在生产生活中有广泛的应用
4.3.4 植物可以为生物圈中的其他生物提供有机物和氧气
4.3.5 植物在维持生物圈中碳氧平衡方面具有重要作用
再通过问题导向，和任务驱动学生探索光合作用和呼吸作用的联系逐步完成对知识的探索，同时形成物质与能量的生命观念；在比较、归纳中发展科学思维；在实验中提升探究实践能力；在学习和实践中，无一不彰显着科学家严谨求实，勇于质疑和探索的科学态度，影响着学生，在无形中形成了树立了正确的态度责任。
（二）根据新课程标准和学生实际，设计单元学习目标与重点难点如下∶
单元学习目标：
1.实验验证并概述光合作用的原料、产物、条件、场所，形成探究实践核心素养。
2.探究叶片与光合作用相适应的结构特点，形成结构与功能相适应的生命观念。
3.分析归纳光合作用的实质和意义，发展科学思维。
4.应用光合作用原理，分析、解决在生活中、生产中的实际问题，形成社会态度责任核心素养。
5.认识光合作用的重要性，养成实事求是的科学态度和爱护花草树木的习惯。
6.观察绿色植物的呼吸现象，说出实验结果，发展科学思维。
7.分析归纳呼吸作用的实质和意义，发展科学思维。
8.探究呼吸作用过程中物质和能量的变化，形成物质与能量的生命观念。
9.了解呼吸作用在日常生活中的体现和应用，并能够解释相关现象，形成社会态度责任核心素养。
重点、难点
重点：
1.探索光合作用的原料、产物、条件和场所的实验。
2.叶片与光合作用相适应的结构特点。
3.光合作用的实质和意义。
4.植物的呼吸现象。
5.探究植物细胞的呼吸作用实验。
6.呼吸作用的概念和意义。
难点：
1.光合作用的发现简史。
2.探究影响叶绿素形成的环境因素实验。
3.制作和观察叶徒手切片。
4.植物细胞都进行呼吸作用。
5.呼吸作用的概念。
三、单元（或主题）整体教学思路（教学结构图）：
本单元的第1课时主要讨论分析科学家发现光合作用的历史，初步认识光合作用和科学本质。第2课时通过指导学生完成“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验，形成探究实践核心素养。第3课时主要是观察分析两个实验：一是检验光合作用释放氧气；二是检验光合作用需要二氧化碳，通过分析实验现象，发展学生科学思维。第4课时通过指导学生完成“验证植物进行光合作用需要叶绿素”的实验，形成探究实践核心素养，并认同严谨的科学态度。并在前面一系列的实验活动的基础上，引导学生分析归纳光合作用的实质和意义，发展了科学思维并认同生态文明观；第5课时先从宏观上观察叶，知道叶的形态和“表皮、叶肉、叶脉”三个基本结构，再制作叶的临时装片，从微观上去观察叶的表皮细胞、保卫细胞、叶肉细胞及导管、筛管，最后画图进一步规范生物作图，体验严谨求实的科学态度，在整个实验活动中，学生不单提升实践能力，发展科学思维，还形成了结构与功能相适应和生命观念。第6课时通过观察关于植物的呼吸现象的三个实验，让学生通过现象说出结论，实现从感性认识到理论，从形象到抽象的飞跃，在观察和分析中，发展了科学思维；并指导学生探究植物其他器官的呼吸作用，知道植物任何器官的活细胞都能进行呼吸而不只是种子，让学生认同严谨求实的科学态度；第7课时主要是；1.归纳呼吸作用的原理和意义，形成物质变化与能量转化的生命观念。2.归纳呼吸作用和光合作用原理在生产生活中的广泛应用，引导学生把知识用于生产实践，形成一种社会态度责任感。
课时安排：本单元安排7个课时。
四、单元教学评思路设计
为了实现4.3.1、4.3.2、4.3.3、4.3.4、4.3.5的学习目标，将围绕以下核心问题展开，这两个核心问题将通过7个教学任务来解决。同时，在学习评价中，将以课堂表现、成果展示、评价量规等多种形式促进学生学习及评估学生的学习效果，具体如下：
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