《光合作用吸收二氧化碳释放氧气》教学设计
【教材分析】
分析科学实验,启迪科学思维,进一步领悟科学方法
本节用三个实验,将“光合作用吸收二氧化碳释放氧气”的内容串起来,是本节教材设计的一大特点。
第一个实验在本节开始的“想一想,议一议”中,利用第四章的知识基础——光合作用制造有机物,从分析海尔蒙特的“柳树”实验引入,从知识方面引导学生认识绿色植物通过光合作用制造有机物时,从外界吸收二氧化碳并释放氧气,从培养能力方面激发学生的科学想象和逻辑推理。紧接着呈现第二个实验,即普利斯特利的实验,第三个实验是光合作用产生氧气的演示实验,这两个实验进一步引导学生对实验现象进行科学分析,领悟科学方法。
三个实验的设计,以事实性知识来帮助学生构建光合作用的概念。另一方面,通过引导学生分析科学实验,启迪学生的科学思维,帮助学生进一步领悟科学方法,为本节运用实验的方法独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗?”,打下扎实的科学方法基础。
用全过程探究进一步培养科学探究能力
用全过程探究进一步培养学生的科学探究能力,是本节教材设计的第二个特点。“二氧是光合作用必需的原料吗?”是本册教材的最后一个探究,它是在学生接受了一系列科学方法训练和探究技能训练之后,综合考查学生探究能力的活动。探究指导的写法很简单,只给出要探究的问题和必要的背景资料(如氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳),要求学生进行全过程设计并完成探究,难度较大。
至此,本册教材的探究形成了一个由易到难的梯度;在科学方法训练和探究技能训练上,每个探究各有侧重点,当然有些侧重点是相同的,随着教学内容的展开,同一方法或技能训练的难度逐渐加大。而最后这个全过程探究,有助于培养学生较为全面的科学探究能力。
联系农业生产实际,学以致用
本节教材设计的第三个特点,是介绍光合作用原理在农业生产上的应用,以期帮助学生理论联系实际,学以致用。
【学情分析】
经过前面的实验学习、探究,学生已经对实验过程、实验步骤、实验注意事项等比较熟悉。学生愿意也渴望重复科学家们曾经走过的探索之路。他们有设计实验的能力,也有自主分析的基础,满足学生的这一愿望,会使学生的学习兴趣增加。既保证教师在课堂上的主导作用,同时也保证了学生学到知识并发挥最大的自主性。
【教学目标】
知识目标:1、阐明光合作用的概念。
2、归纳总结出光合作用的反应式。
能力目标:1、运用实验法独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗?”
2、举例说明光合作用原理在农业生产上的应用。
情感目标:1、在独立完成探究活动的设计和实施过程中,培养创新意识。
2、认同绿色植物的光合作用对于生物圈的重要意义,形成爱护植被的意识。
【教学重点】
光合作用的概念。
【教学难点】
引导学生独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗?”
【教学方法】
教学方法:
1、采用联系实际、故事导入与设疑提问等方法导入教学,创设教学情境——使学生感受到所学知识的重要性,激发学生的学习兴趣、好奇心和求知欲。
2、通过指导读书、句段分析与词语阐释、梳理框架、突出重点、比较对照等教学方法相结合。
3、组织小组合作学习、围绕重点问题展开讨论,突破重点难点,并进行能力培养——如“探究二氧化碳是光合作用必需的原料吗?”
4、直观演示教学法——如进行演示实验、播放课件与视频录像等。
5、采用联系实际、旧知识迁移、暗示点拨、启发铺垫等教学方法,降低学生学习难度,突破重点难点。
6、作业练习法——设计前后呼应的练习题,用于巩固重点理论知识与训练应用知识的能力。
7、梳理提纲归纳法——进行课堂总结。
(二)、学法指导:
1、鼓励学生理论联系实际。
2、引导学生掌握正确的学习方法与养成良好的学习习惯:要求学生会对理论知识进行分析梳理、抓住关键字此、比较对照、整理重点提纲等,从而训练、提高自己的阅读、观察、分析、归纳等能力,并做好笔记。
3、要求学生认真参加小组合作学习:充分发挥自己的长处,积极与老师、同学交流互动,仔细观察、积极思考、友好合作、大胆表达,以提高自己的综合素质。
【板书设计】
第一节 光合作用吸收二氧化碳释放氧气
一、光合作用利用二氧化碳作为原料
二、光合作用还能产生氧气
三、光合作用原理在农业生产上的应用
【教学准备】
多媒体课件、导学案、演示实验器材。
【教学过程】
学习内容
学生活动
教师活动
设计意图
复习旧知
导入新课
根据已有的知识经验回答植物能够释放氧气。
引言:生物的呼吸和燃料的燃烧都会消耗大量的氧气 ,据统计,全世界生物的呼吸和燃料所消耗的氧气量每秒平均为1000千克。可是为什么我们不会感觉到缺氧呢?
引出课题:光合作用吸收二氧化碳释放氧气
通过生活感受以及真实的数据让学生体会即将学习的知识内容。
海尔蒙特的实验
阅读课本,举手回答。
柳树苗的质量增加了80多千克,而土壤只减少了不到100克。
水是成柳树体内有机物的原料。
经过思考回答:海尔蒙特忽略了空气的作用。
引导学生阅读课本“想一想,议一议”,并思考五年后柳树苗发生了什么变化?同时思考通过实验海尔蒙特得出了说明结论?
提问:海尔蒙特是否有忽略其他因素的作用呢?
通过阅读科学家的实验找出科学家相应的发现结果,在阅读中做到自主学习。
普利斯特利的实验
阅读课本思考问题。
举手回答:
实验装置有钟罩进行密封,与外界隔绝开;是在光照的条件下进行的;
根据课本P121图3-33进行回答;
普利斯特利得出了植物能够更新由于蜡烛燃烧活动物呼吸而变得污浊了的空气的结论。
过渡:海尔蒙特忽略了空气的作用,空气中的什么成分会对植物的光合作用产生影响呢?接下来,我们就跟随另外一位科学家的脚步一起来探索一下空气中的成分对光合作用的影响。
引导学生阅读课本P121图3-33普利斯特利的实验。
思考:
普利斯特利的实验装置有什么特点?
普利斯特利做了哪些实验?
通过实验,普利斯特利得出了什么结论?
思考的海尔蒙特忽略的问题,同时阅读另外一位科学家的研究发现,感受发现光合作用的过程。通过读字、读图,学会学习生物的方法技巧。
普利斯特利的实验
仔细倾听,认真理解。
解释:在普利斯特利做这个实验的时候人们还不知道空气的组成成分。知道1785年,人们才通过实验认清了空气的组成,于是得出了这样的结论:
多给学生回答的机会有助于他们训练思维能力和口头的表达能力。
光合作用利用二氧化碳作为原料
明确需要设计对照实验,实验中的变量是二氧化碳。
四人小组讨论,举手汇报讨论结果。
过渡:除水以外,二氧化碳也是绿色植物进行光合作用的原料。二氧化碳真的是绿色植物光合作用必需的原料吗?接下来,我们一起设计一个实验来验证。
给出相应的提示:需要设计对照实验,实验的变量是二氧化碳。
可参照普利斯特利的实验和上节课绿叶在光下制造有机物的实验。
氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳。
根据学生的汇报情况利用绘图的方式进行表示
与学生一起完善实验设计
让学生四人小组进行阅读并讨论,为的是培养学生的合作学习能力,让他们能够发散思维,把自己的想法在组内畅所欲言,并通过四人的讨论得到最佳的方案。
而由老师在黑板上进行绘图可以较快的帮助学生理解需要掌握的内容,文字的描叙较为抽象,绘图则能较为形象的表达所要讲的内容。
光合作用还能产生氧气
光合作用还能产生氧气
光合作用的概念
观察发现其中的一支试管中有气泡。
预测这些气泡是氧气。
观察到带火星的木条复燃,说明试管中收集到的气体是氧气,植物的光合作用产生了氧气。
试着归纳光合作用物质和能量的变化。学生举手回答。
过渡:绿色植物的光合作用不仅需要二氧化碳作为原料,同时释放出了氧气。
引导学生阅读课本P123演示实验
展示实验图,指导学生观察图片中试管中的变化。
让学生猜测试管中的气泡是什么气体?
提示:氧气有助燃的特性,可以使带火星的木条复燃。
播放事先做实验收到气体的视频,进行演示实验。
归纳光合作用的表达式。明确原料、产物、场所、条件分别是什么。同时复习之前所学的知识内容。
引导学生观察课本P124图3-34的箭头方向。
总结:二氧化碳通过气孔进入到植物体内与来自导管的水分在叶绿体中,利用光能,转化成储存化学能的有机物并释放氧气的过程称为光合作用。
通过演示实验这种直观的表象可以帮助学生更好的理解光合作用产生了氧气。
通过观察图示归纳出光合作用这考验的是学生的学习成果和归纳能力。这部分希望学生自己来回答是想检测一下这节课的学习情况。
光合作用原理在农业生产上的应用
阅读课本,知道在农业上应该做到合理密植
提问:光合作用在农业上有什么应用呢?
引导学生阅读课本P124-125
课堂小结
这部分的内容如果可以的话应该用视频的方式让学生进行体会。
【教学反思】
本节课的层次性较明显,在教学中层层递进,逐步向学生展示光合作用的实质。教学的顺便是根据课本的编排进行的。海尔蒙特的实验忽略的不止有空气的作用,同时他还忽略了阳光的作用,但是在课堂上为了后续的教学,在介绍海尔蒙特的实验时,没有着重介绍阳光的作用,课本没有安排英格豪斯的发现光合作用必需的在光下才能进行的实验,所以在普利斯特利的实验对于光合作用需要在光下进行就稍微的做了一下提示,但是这边的强调还不够完整,需要再想看看如何强调阳光的这个因素。
普利斯特利的实验希望学生能够用自己的话进行归纳,但是效果不是太好,说明学生的归纳能力还有待提高。
课本安排学生设计二氧化碳是光合作用必需的原料探究实验,首先是让学生自行讨论,但是在上课的时候发现学生不知如何讨论,换句话说就是学生不会讨论,不知从何说起,所以对于逸夫的学生来说,小组合作学习的能力还有待加强。如何做到互帮互助,学生在小学的时候没能得到很好的训练。
课程在设计的时候内容有点多,导致最后上课的进度有点来不及,剩下一个尾巴还没有解决,所以在上课的节奏上还需多加把控。
附:导学案
第五章第一节 光合作用吸收二氧化碳释放氧气
【学习导航】
1.知道课本p122普利斯特利实验的过程,说出该实验的结论。
2.完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗?”的实验设计。
3.说出课本p123演示实验的现象和结论。
4.说出光合作用的概念和实质、能列式表示光合作用过程(包括原料、产物、条件)。
5.判断相关生产情境是利用了光合作用的原理。
【预习指导】
一、认真阅读课本P121-125,完成下列内容:
1.光合作用利用二氧化碳作为原料:
(1) 普利斯特利实验证明植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。后来的科学证实:蜡烛燃烧或动物呼吸都会排出 ,消耗 ,而植物的光合作用能够释放 ,消耗 。
2.探究:二氧化碳是光合作用必需的原料吗?
(1)步骤:①将两盆盆栽的天竺葵放到 一昼夜。②两盆天竺葵分别用玻璃罩罩起来,一个罩子中放入装有适量氢氧化钠溶液的烧杯,另一个罩子中放入装有等量 的烧杯。③然后 4—5小时。④分别摘下叶片,脱色、漂洗、加碘液、清洗、观察,得出结论。
(2)现象:①实验变量是 。②有二氧化碳的叶遇碘 ,没有二氧化碳的叶遇碘 。
(3)结论: 是绿色植物光合作用必需的原料。
3.(1)光合作用的产物除了有机物外,还有 。
(2)光合作用的实质:绿色植物通过 ,利用 ,把 和 转化成储存能量的 (如淀粉),并且释放出 的过程。
(3)列式表示:以下是植物光合作用的反应式,请补充完整。
( )
( )﹢水 ———→ 有机物 ﹢( )。
叶绿体
4.在农业生产上,要保证作物有效地进行光合作用的各种条件,尤其是 ,所以,种植农作物时,应该 。
【课堂突破】
1.探究“二氧化碳是光合作用必需的原料吗?”的实验中,氢氧化钠溶液的作用是( )
A.吸收空气中二氧化碳 B.促进光合作用
C.净化空气 D.促使实验成功
2.如果绿色植物大量减少,大气中急剧增加并能够引起温室效应的气体是( )
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.甲烷气体
3.给蔬菜大棚使用“气肥”,可提高作物产量,气肥是指 ( )
A.氮气 B.氧气 C.氢气 D.二氧化碳
4.光合作用还产生氧气快要熄灭的卫生香,遇到金鱼藻在光下释放出的气体,立刻猛烈地 起来,说明金鱼藻在光下能够产生 。
【课堂检测】
1. 养鱼时在鱼缸的底部种上水草主要是为了( )。
A.使鱼缸好看????? ? B.增加鱼缸内的生物数量
C.增加鱼缸内的氧?? D.增加鱼缸内的养料
2. 光合作用的实质是( )。
A.制造有机物,释放氧气,把有机物里的能量释放出来
B.分解有机物,释放氧气,把光能转变成有机物里的能量
C.制造有机物,释放氧气,把光能转变成有机物里的能量
D.分解有机物,释放二氧化碳,把有机物里的能量释放出来
3. 右图中的叶片,是在阳光下照射4小时后从植株上取下的,用酒精除去该叶的叶绿素,加碘液处置,叶片上仅在夹黑纸片的位置不呈现蓝褐色,这一点说明光合作用( )。
A.产生淀粉 B.需要二氧化碳 C.需要阳光 D.需要叶绿素
4. 光合作用的原料是( )。
A.有机物和氧气??? B.有机物和水 C.二氧化碳和水?? D.二氧化碳和氧气
5.在炎热的夏天,人们都愿意到大山里避暑,因为那里空气新鲜,气候宜人,这主要是因为植物有( )
A.光合作用和蒸腾作用 B.蒸腾作用和呼吸作用
C.呼吸作用和光合作用 D.蒸腾作用和换气作用
6.合理密植有助于提高农作物单位面积的产量,其主要原因是 ( )
A.充分利用了土壤肥力 B.充分利用了土壤水分
C.充分利用阳光 D.增加植株数量
7. 结合右图写出光合作用的反应式:
。
【课堂小结】谈谈你在本节课的收获或疑惑。