4.3《植物的“食物”》教学设计

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第3课《植物的“食物”》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标：知道植物生长需要能量，能通过光合作用制造自身所需的养分（主要是淀粉）。了解光合作用的条件、原料和产物，知道植物还需要从土壤中获取无机盐等养分。知道绿色植物能将光能转化为化学能，储存在体内，为自身和其他生物提供能量。
2.科学思维目标：能结合科学家的探究历程，分析实验现象，推理植物能量的来源，培养证据意识。能通过实验观察和资料分析，总结光合作用的特点，建立“植物制造食物”的简单模型。
3.探究实践目标：能了解“阳光下绿色植物产生淀粉”实验的基本步骤、材料和原理，观察实验现象并分析结论。能模仿科学家的探究过程，提出假设、搜集证据、分析总结，完成简单的探究活动。
4.态度责任目标：学习海尔蒙特、英格豪斯等科学家严谨的探究精神，尊重科学事实，养成科学探究的良好习惯。
认识植物光合作用的重要性，树立爱护植物、保护绿色环境、珍惜自然资源的意识。愿意与同学合作交流，主动分享探究发现，培养合作探究的能力。
二、教学重难点
1.教学重点：了解植物通过光合作用制造自身所需的养分，掌握光合作用的条件、原料和产物。了解科学家探究植物能量来源的历程，知道“阳光下绿色植物产生淀粉”实验的核心原理和现象。知道植物除了光合作用，还需要从土壤中获取无机盐。
2.教学难点：理解光合作用的过程，能清晰说明“光能转化为化学能”的内涵。能结合实验现象和科学家的探究成果，推理得出植物能量来源的科学结论，建立科学思维。理解“阳光下绿色植物产生淀粉”实验中各步骤的目的，如暗处理、隔水加热的作用。
三、教学准备
1.教师准备：多媒体课件：包含植物生长图片、科学家探究历程（海尔蒙特、英格豪斯、萨克斯）、“阳光下绿色植物产生淀粉”实验步骤图、光合作用示意图。实验器材：天竺葵、酒精灯、陶土网、酒精、大烧杯、小烧杯、三脚架、火柴、碘液、培养皿、清水、遮光纸、镊子。探究任务单、科学家事迹卡片、板书卡片、植物养分相关图片（含氮、磷、钾养料）。
2.学生准备：课前观察身边的植物，思考“植物的能量从哪里来”，记录自己的猜想。准备笔记本、笔、探究任务单，提前了解12位科学家的简单探究故事。
四、教学过程（40分钟）
（一）问题与猜想（约6分钟）
1.复习导入：上节课我们学习了动物的食物，知道动物需要从食物中获取能量。人和动物的一生需要吃很多食物来获取能量，满足生长发育的需要，那一颗植物的种子长成高大的植株，也同样需要能量。
2.提出问题：结合生活观察，提出核心问题——植物需要的能量从哪里来？它们的“食物”是什么？
3.猜想与假设：引导学生结合生活经验，模仿教材中奇奇、探探、究究的猜想，提出自己的假设并说明依据，如：
假设1：植物的能量从土壤中来，依据是植物生长在土壤里，土壤能给植物提供养分；
假设2：植物的能量从阳光中来，依据是植物生长需要阳光，没有阳光植物会枯萎；
假设3：植物的能量从水中来，依据是植物生长需要浇水，缺水的植物无法正常生长。
4.引入探究：引导学生思考“我们的假设是否合理”，激发探究兴趣，引出本节课课题——《植物的“食物”》，明确本节课将通过科学家的探究历程和实验，验证我们的猜想。
（二）探究与结论（约16分钟）
1.搜集证据：回顾科学家的探究历程，验证猜想
（1）分享交流：请学生分享课前了解的科学家探究故事，教师结合课件，详细讲解三位科学家的实验：
海尔蒙特（比利时）：把一棵重约2.5千克的柳树苗栽种在木桶里，只用雨水浇灌，5年后柳树长到70多千克，而土壤只减少不到100克。引导学生分析：土壤质量几乎不变，说明植物的能量主要不是从土壤中来，海尔蒙特认为植物能从雨水中获得能量。
英格豪斯（荷兰，1779年）：通过实验证明，绿色植物只有在光下才能更新空气，说明阳光是植物获取能量的重要条件。
萨克斯（德国，1864年）：发现绿色叶片在光合作用中能够产生淀粉，明确植物的“食物”主要是淀粉。
（2）小组讨论：结合三位科学家的实验，分析我们之前的猜想，哪些猜想是合理的，哪些需要修正？（预设：植物的能量与阳光、水有关，与土壤关系不大）
2.实验探究：阳光下绿色植物产生淀粉
（1）明确实验目的：验证“绿色植物在阳光下能产生淀粉”，理解淀粉是植物的“食物”之一。
（2）介绍实验材料：结合教材“材料超市”，逐一介绍天竺葵、酒精灯、酒精、碘液等材料的作用，强调实验安全（如酒精易燃，需隔水加热）。
（3）讲解实验步骤，结合课件图片，让学生清晰掌握每一步的目的：
①暗处理：将天竺葵放在黑暗处一昼夜，目的是耗尽叶片中原有的淀粉，避免干扰实验结果；
②部分遮光光照：用遮光纸将叶片的一部分遮住，再放在阳光下照射，形成对照实验，探究“阳光是否是产生淀粉的必要条件”；
③酒精隔水加热：将叶片放入酒精中，隔水加热，目的是溶解叶片中的叶绿素，使叶片脱色，便于观察颜色变化；
④清水漂清：将脱色后的叶片用清水冲洗干净，去除残留的酒精；
⑤滴碘液：向叶片上滴加碘液，利用“淀粉遇到碘会变成蓝色”的特性，检验叶片是否产生淀粉；
⑥观察现象：引导学生观察叶片遮光部分和未遮光部分的颜色变化。
（4）分析现象，得出实验结论：叶片未遮光部分变成蓝色，说明产生了淀粉；遮光部分不变蓝，说明没有产生淀粉。由此证明：绿色植物只有在阳光下才能产生淀粉。
3.总结归纳：植物制造“食物”的过程
（1）结合科学家的探究和实验结果，引导学生建立绿色植物制造食物的模型：绿色叶片就像小小的“加工厂”。
（2）明确光合作用的过程：在阳光的照射下，叶片这个“加工厂”把根吸收来的水分和由气孔吸收进来的二氧化碳，合成为植物所需要的养分（主要是淀粉），供植物生长，同时放出氧气。
（3）补充说明：植物除了通过光合作用制造养分，还需要从土壤中获取无机盐等养分，所以农民常常为作物补充含氮、磷、钾等元素的养料，帮助作物更好地生长。
（4）最终结论：植物的能量主要来自阳光，通过光合作用将光能转化为化学能，储存在淀粉等养分中，供自身生长发育；同时需要水和无机盐的辅助。
（三）反思与评价（约6分钟）
1.反思探究过程：引导学生回顾本节课的探究历程，思考：
（1）我们一开始的猜想，哪些是正确的，哪些是错误的？错误的原因是什么？（如认为植物能量来自土壤，是因为忽略了土壤主要提供无机盐，而非能量）
（2）在了解科学家实验和自己分析实验步骤时，我们有没有遇到困难？比如“为什么要隔水加热酒精”“暗处理的目的是什么”，现在是否已经理解？
（3）我们在分析实验现象、总结结论时，是否做到了结合证据、严谨推理？
2.评价探究表现：小组内互相评价，评价内容包括“是否积极思考、主动分享猜想”“是否认真倾听科学家实验历程”“是否掌握实验步骤和原理”，提出改进建议。
3.反思生活应用：引导学生反思：生活中我们为什么要给植物浇水、晒太阳？为什么农民要给庄稼施肥？结合本节课知识，说明其中的科学道理，将知识与生活结合。
（四）应用与迁移（约7分钟）
1.基础应用：结合光合作用的过程，回答问题：
（1）如果把植物放在黑暗的房间里，长时间不晒太阳，植物会怎样？为什么？（预设：植物无法进行光合作用，不能制造淀粉，会枯萎、死亡）
（2）农民给庄稼施加含氮、磷、钾的养料，是为了给植物提供什么？（预设：提供无机盐，帮助植物更好地生长）
2.迁移延伸：引导学生思考：如果地球上没有绿色植物，人类和动物会怎样？（预设：没有植物光合作用产生氧气，人类和动物无法呼吸；没有植物制造的淀粉，人类和动物没有食物来源，无法生存），加深对植物光合作用重要性的认识。
3.实践任务：让学生课后观察家里或校园里的植物，记录植物的生长环境（是否有阳光、是否浇水、是否施肥），结合本节课知识，分析植物生长的有利条件，下节课分享交流。
（五）阅读与新知（约5分钟）
1.阅读教材：引导学生阅读本节课教材内容，梳理核心知识点，回顾科学家的探究历程、实验步骤和光合作用的过程。
2.补充新知：结合教材小贴士，进一步明确：
（1）植物的“食物”主要是光合作用制造的淀粉，同时需要从土壤中获取无机盐，二者缺一不可。
（2）光合作用的核心意义：不仅为植物自身提供能量，还为人类和动物提供食物和氧气，维持生态平衡。
（3）补充科学家的探究精神：海尔蒙特坚持5年观察实验，英格豪斯反复验证，萨克斯不断探索，正是这种严谨、坚持的精神，才让我们逐步了解植物“食物”的来源，鼓励学生学习这种科学精神。
3.情感升华：引导学生认识到，绿色植物是地球的“守护者”，我们要爱护植物、保护植被，为植物生长创造良好的环境，共同维护我们的家园。
五、板书设计
3.植物的“食物”
一、提出问题
植物的能量从哪里来？植物的“食物”是什么？
二、猜想与假设
1.假设1：来自土壤（依据：植物生长在土壤中）
2.假设2：来自阳光（依据：植物需要阳光）
3.假设3：来自水中（依据：植物需要浇水）
三、探究与证据
1.科学家探究历程
海尔蒙特：柳树实验→能量主要不是来自土壤
英格豪斯：光下更新空气→阳光是必要条件
萨克斯：叶片产生淀粉→淀粉是植物的“食物”
2.实验：阳光下绿色植物产生淀粉
材料：天竺葵、酒精、碘液、酒精灯等
步骤：暗处理→部分遮光→隔水加热→清水漂清→滴碘液→观察
现象：未遮光部分变蓝，遮光部分不变蓝
结论：绿色植物在阳光下能产生淀粉
四、核心结论：光合作用
1.条件：阳光
2.原料：水分（根吸收）、二氧化碳（气孔吸收）
3.产物：淀粉（主要养分）、氧气
4.过程：光能→化学能（储存在淀粉中）
5.补充：植物还需要从土壤中获取无机盐
五、科学精神与情感态度
1.学习科学家：严谨、坚持、勇于探究
2.爱护植物、保护植被，维护生态平衡
21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）
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