第1节植物的光合作用(第1课时)
一、教学目标
(一)知识技能
阐明绿色植物的光合作用,举例说出光合作用原理在生产上的应用。
(二)过程方法
通过探究光合作用的条件、产物和场所,进一步体验科学探究的方法。在探究活动中,培养分析、判断、推理、解决问题的能力。
(三)情感价值
进一步明确生物圈中人和动物与绿色植物的密切关系,激发保护植物、爱护环境的情感。
二、教学重难点
重点:阐明绿色植物的光合作用的过程、条件、场所与实质。
难点:探究植物进行光合作用的场所。
三、课时安排
2课时
四、教学过程
(一)情境导入
?教师:17世纪上半叶,比利时科学家海尔蒙特做了一个有趣的实验。(播放视频)?学生仔细观看实验视频,并思考实验中提出的问题。?
教师:那么,柳树增加的重量是从哪里吸收的营养物质而形成的??学生讨论回答问题。?
教师:1771年,英国科学家普利斯特利也进行了一系列关于绿色植物的实验。(播放视频)?同学们想一想,这两组实验,能说明绿色植物的什么功能??
学生仔细观看视频,讨论问题,全班交流。?
教师:今天,我们就来学习绿色植物的这一特有现象——光合作用。
(二)学习新课
一、阅读海尔蒙特的实验思考以下问题:
1.植物从土壤里获得了什么?实验证明了什么?
2.柳树真的只需要水就能长大吗?
3.你认为海尔蒙特忽略了哪个重要因素?
4.阅读P67信息库分析普利斯特的实验,说明了植物能够进行什么作用。
二、探究阳光在植物生长中的作用?
????教师:我们知道馒头的主要成分是淀粉,那么它遇到碘液会发生什么变化??
教师先演示碘与淀粉变蓝的实验:将碘液滴到一小块馒头上,观察现象。
?
学生仔细观察实验现象,得出结论:碘与淀粉变蓝。?
教师引导学生先阅读课本53-54页实验部分,按照科学探究实验的一般过程:提出问题—作出假设—制定计划—实施计划—得出结论,学习该探究实验,并思考:
(1)为什么先要将植物在黑暗中放置24小时?
?(2)变量是什么?(3)?这个实验中是如何设置对照组和实验组的?
(4)实验中,隔水加热煮叶片的作用是什么???
学生阅读实验过程,小组内讨论探究,同时,教师播放实验视频,学生仔细观看,思考问题,全班交流。?
教师在学生完成的基础上进行补充:本实验的对照组就是夹黑纸片的叶子,其余叶片都是实验组;通过,实验现象得出阳光可以帮助绿色植物叶片合成有机物(主要是淀粉)。?
教师:看一看,这个过程中,绿色植物除了阳光,还利用了哪些物质?
?学生阅读课本,再次观察图4-1,小组讨论探究,全班交流。?
教师在学生回答的基础上总结:这一过程,就是绿色植物的光合作用,不仅发生了物质变化,同时伴随着能量的变化:
(三)课堂小结
一、探究阳光与有机物的关系
1.黑暗处理 部分遮光,照光 酒精脱色 清水漂洗 碘液检测 观察
2.绿色植物在光下才能制造有机物,它通常在白天进行。
五、板书设计
第1节植物的光合作用(一)?
一、光合作用的发现:海尔蒙特、普利斯特利做的实验?
二、探究阳光在绿色植物生长中的作用:阳光帮助绿色植物合成有机物并释放氧气?
三、绿色植物光合作用的过程:既有物质变化又有能量转化,无机物→有机物;光能→化学能(贮存于有机物中
六、作业布置
本节 《同步练习》
七、教学反思
绿色植物通过光合作用制造有机物的过程是微观的生理活动,内容比较抽象。教材引用海尔蒙特的实验创设问题情境,引导学生思考,然后安排了探究光合作用的条件和产物以及场所的实验,使学生通过实验和生产实 际了解植物光合作用过程、实质,理解其意义。 通过探究光合作用的条件、产物和场所,进一步体验科学探究的方法。在探究活动中,培养分析、判断、推理、解决问题的能力。
第1节植物的光合作用(第2课时)
一、教学目标
(一) 知识目标
(1)在进行探究植物光合作用场所的活动后,理解光合作用的场所是叶绿体、主要器官是叶,从光合作用的场所这一角度了解绿色植物才能进行光合作用。
(2)理解“光合作用”这一核心概念的公式和含义。
(二)能力目标
(1)学习从观察植物图片发现并提出光合作用场所的问题,尝试对众多的问题进行分析整合、寻找问题的关键。
(2)由制定探究计划中对实验材料的巧妙选择,学习如何控制唯一变量、排除其它因素的干扰。
(3)学习不断反思和总结自己所做的探究活动及所得到的结论,在反思与总结中加深对叶的结构和光合作用场所的认知。
(三)情感态度与价值观目标
(1)通过自己的探究活动深刻认识到绿色植物才能进行光合作用,认同绿色植物在生物圈中不可替代的重要性。
(2)通过“课外延伸”活动,引导学生学以致用,利用所学探究技能探究生活的实际问题。
二、教学重难点
重点:掌握光合作用的概念,理解探究实验设计。
难点:有关光合作用的实验设计和操作。
三、课时安排
2课时
四、教学过程
(一)情境导入
绿色植物在生物圈中,是重要的生产者,因为它们能进行光合作用。经过前面的探究学习我们已经知道:光合作用能将二氧化碳和水合成淀粉等有机物,并放出氧气;光合作用的条件是光照。可是,光合作用的场所在哪里呢?
学生:复习光合作用的合成淀粉等有机物、条件是光照。
(二)学习新课
一、了解“恩吉尔曼实验”
现阶段,我们对“光合作用”的认识,还是对前人研究的继承和发展。所以,首先让我们一起去了解德国科学家恩吉尔曼所做的相关研究。
(播放恩吉尔曼实验动画)
1880年,恩吉尔曼用水绵和好氧细菌进行了光合作用的实验。
(1)实验中,把载有水绵和好氧细菌的临时装片,放在没有空气并且黑暗的环境中,排除环境中光线和氧的影响,然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观察,发现好氧细菌只集中在叶绿体受光部位的周围;(2)将上述临时装片完全暴露在阳光下,则观察到好氧细菌集中在叶绿体所有受光部位的周围。
根据实验现象,有人认为水绵光合作用的场所是叶绿体。同学们,你的观点呢?接下来让我们自己探究、寻得正确答案吧!
学生:观察了解恩吉尔曼实验动画。交流对恩吉尔曼实验的观察及分析。
二、探究活动
(1)提出问题
科学探究的第一步是提出问题。
爱因斯坦曾经说过:提出一个问题比解决一个问题更重要。我们的问题一般来源于对一些日常生活、自然现象或实验现象的观察和思考。
同学们,请观察课本图片中这几种常见植物,我们可以发现哪些问题?请你将自己的问题与同学交流、分享!
银边常春藤的叶片边缘呈现白色---叶的绿色与光合作用有关吗?仙人掌的叶变成针状,茎绿而肥厚——绿色的茎在光下能进行光合作用吗?胡萝卜的根里面含丰富的营养——它能否进行光合作用自己制造有机物?
当我们仔细分析众多问题时可以发现:
在不同的问题中存在一些相似之处,比如:绿色、根茎叶等植物主要器官。其中有些问题是探究绿色与光合作用的关系;有些问题是探究不同器官在光合作用中的地位。
所以,我们可以将众多的问题进行归纳、整合,提出以下两个关键问题:
1. 植物的绿色与光合作用有关系吗?
2. 植物光合作用的主要器官是什么?
学生:学习发现并提出问题及分析问题。观察图片中植物,发现、提出自己的问题,并交流、分享。分析比较不同问题,归纳、明确探究问题。
(2)制定计划
在明确了所要探究的问题之后,请同学们小组合作,讨论制定自己的探究计划。
主要内容包括:根据问题做出自己的假设和设计实验方案。
同学们设计出了好的探究方案,一定要介绍给大家!
特别提醒:
在设计实验时应该注意——控制唯一变量、设置对照实验。
为了方便而有效地控制唯一变量、设置对照实验,我们需要巧妙选择合适的实验材料,防止空气、温度、土壤等其它因素的干扰。例如,可以尽量用同一植株的不同器官相互形成对照;或者以同一器官的不同部位形成对照。
实验探究时,我们可以借鉴探究阳光与植物生长关系的实验方法。请大家注意观察演示实验。
(播放演示实验录像)
学生:小组讨论制定的探究计划、并交流。学习通过巧妙的选择合适的实验材料设置对照实验、控制唯一变量。
(3)实施计划、得出结论
同学们,在根据计划、完成实验后,让我们深入分析实验现象,得出一定结论。
例1:当我们利用银边常春藤实验时,可以观察到:银边常春藤叶片的绿色部分变成蓝色,而白色部分不变蓝。
经过分析,我们发现银边常春藤叶片的“绿色部分”与“白色部分”是可以形成对照的;由此得出的结论是:植物的绿色与光合作用有关系,植物绿色部分能在光下进行光合作用。
例2:当我们选择青菜作为实验材料,从同一植株上分别切取一部分根、茎、叶进行实验后,可以观察到:所取材料中,“叶片”部分呈现明显的蓝色;而根、茎以及叶柄部分没有明显的蓝色。
经过分析,在上述实验中,根与叶、茎与叶、以及叶片与叶柄部分可以对照。通过实验现象,可以得出的结论是:叶是光合作用的主要器官;植物绿色部分能在光下进行光合作用。
同学们,如果你的结果与其他同学不一致,一定要进行分析与反思,找到原因,寻求科学的结论!
学生:深入分析实验现象,得出一定结论:叶是光合作用的主要器官;植物绿色部分能在光下进行光合作用。
(4)反思探究
通过探究,现在我们认识到绿叶是光合作用主要的部位,这是为什么呢?
请同学们借助课本中的图文信息,“看透叶片”,说明叶片的结构,并尝试分析原因。
当我们将绿色植物叶片的一小部分放大后,可以看到:叶片由表皮、叶肉和叶脉组成。表皮位于叶片的上下表面,上面有气孔,是气体进出的地方;中间充满了叶肉细胞,叶肉细胞中含有许多叶绿体,叶绿体含色素,色素能捕捉光能为光合作用提供能量,其中最主要的是叶绿素,正是绿色的叶绿素使植物呈现出了生机盎然的绿色。而叶脉贯穿在叶肉之间,支撑着整个叶片,含有“具运输功能的”导管和筛管。
在自然界中,不同的植物,叶形形色色,大多数植物体进行光合作用的主要器官都是叶,这是因为:大多数绿色植物的叶,数目众多、宽阔而扁平,有利于接受光照;同时叶片的结构特点有利于为光合作用提供能量、原料,并将产物向根、茎等部位运输。因此,叶是植物光合作用的主要器官。
学生:利用课本中的图文信息,说明叶片的结构,并尝试分析 “为什么绿叶是光合作用主要的部位” 原因。
(5)归纳探究
接下来,让我们一起归纳探究成果,形成对光合作用场所的正确认识。
通过探究,我们知道:叶是光合作用的主要器官;植物的绿色与光合作用有关系,植物绿色部分在光下能进行光合作用;绿叶中含大量叶绿体。所以,植物进行光合作用的场所一定是在叶绿体,叶绿体是进行光合作用的“加工厂”。
学生:归纳探究结论,明确光合作用的场所。
三、通过查找资料,介绍光合作用意义
如,提供给植物自身生长需要的有机物;通过食物链、食物网提供给动物和人类的有机物。
如,为生物生命活动的能量来源;光合作用每年固定3×1021J能量,以1970年计,全球消耗掉3×1020J能量,只有光合作用的十分之一。
如,绝大多数的生物呼吸需要氧气;全球生物呼吸、燃烧、消耗的氧气,大约每秒钟10000吨(即每年消耗氧气大约3.15×1011吨氧气),地球上的氧气只够用2000年;每年绿色植物释放5.35×1011吨氧气。
结合光合作用,思考回答。
答:长期得不到光照,不能合成有机物。从而造成死亡或者减产。
答:合理加大农作物种植密度,扩大单位面积内叶片总面积,也就是扩大光合作用的总面积,最大限度的利用阳光,提高单位面积的产量。
答:二氧化碳是光合作用的原料,透明是为了增加光照,都是使光合作用更加旺盛。
(三)课堂小结
1.试着根据公式阐述光合作用的概念。
公式的涵义是:在自然界中,绿色植物利用太阳提供的光能,在叶绿体中将二氧化碳和水合成淀粉等有机物,同时把光能转变成化学能储藏在所合成的有机物里,并放出氧气,这个过程叫做光合作用。光合作用的场所是叶绿体。
2.探究植物进行光合作用的场所
黑暗处理 照光 酒精脱色 清水漂洗 碘液检测 观察
绿色植物的绿色部分才能进行光合作用。
五、板书设计
第一节 植物的光合作用
1.叶绿体是光合作用的场所
2.绿色植物是生物圈的生产者
六、作业布置
本节《同步练习》
七、教学反思
“兴趣是学生最好的老师”,特别是对于初入学的一年级新生,良好的学习习惯和学习自觉性尚未形成,只有激活他们的兴趣才能使教学活动有效地进行。本课之初,我首先就运用多媒体展示图片,引起学生兴趣,再进一步引发学生自己动手创作的兴趣,有效的把学生兴趣引入到教师设置的活动中。