五年级上册科学教案-7.1光合作用是怎样发现的_大象版

《光合作用是怎样发现的》教学设计
教材分析
本课用连环画的形式，展示了五个经典的发现故事，即到目前为止科学家通过实验方法发现光合作用的“全过程”，其中包括比利时科学家海尔蒙特的“柳树实验”，英国化学家约瑟夫·普里斯特利的“空气实验”，荷兰科学家英格·豪斯的“水草实验”，瑞士牧师谢尼伯的“阳光实验”，德国科学家朱里斯·萨克斯的“淀粉实验”，并用“光合作用”这条主线紧密联结，把一个个历史事件串联起来，给予小学生一个完整的光合作用概念模型：水＋二氧化碳 碳水化合物+氧气，意在通过这一建模的典型示例，引导学生对典型探究过程进行分析与反思。
学情分析
模型一般可以分为物理模型和概念模型。前者是由改变现实原型的大小或结构等特性而得到的，是有形的、可触知的、实体的模型化表达，模型的元素由物质或硬件构成，多依据相似性原理构建；后者是用抽象的语言、图像、图表或数学符号等表述的模型。对于小学生而言，物理模型容易理解和掌握，而概念模型理解为研究基础上的“结论”即可。
学习目标
知识目标：
1.使学生了解光合作用发现的过程，学习科学家锲而不舍的探究精神；
2.使学生领略科学家们发现和解决问题的科学思维方式；
3.通过光合作用发现过程了解其原料、条件和产物。
能力目标：
1.培养学生查阅、整理资料的能力；
2.使学生学会观察和记录植物实验现象的基本方法，培养学生猜想陈述能力。
情感目标：
1.培养学生实事求是的科学态度和一丝不苟的探究精神；
2.培养学生科学的态度及创新、合作精神，进行热爱科学、献身科学的科学思想教育。
教学重难点
重点：通过对光合作用发现过程中的几个经典实验的了解，使学生感受到科学发现的艰难，科学方法培养的重要性。培养学生严谨的科学态度，激发学生的创新意识。
难点：通过分析科学家们建立学说的过程和方法，学习如何更好地分析事实与证据，并得出结论。
评价任务
1.能说出光合作用的原料、条件和产物。
2.知道科学家们发现问题和解决问题的科学思维方式。
教学准备
光合作用视频资料、教学课件等。
教学过程
一、导入
播放植物生长、硕果累累的视频资料，让学生感知植物的光合作用。
二、探究过程
(一)学生阅读体会“光合作用是怎样被发现的”（小组合作完成“光合作用的发现历程表）。
时间
国家
名称
科学家
实验结论
最终解释
（二）小组交流五个实验的情况
教师结合ppt演示进行强调实验过程，加强学生印象。
1.1648海尔蒙特的实验。
小组合作学习，讨论发言，得出结论：柳苗生长所需要的物质，并不是由土壤直接转化的，水才是使植物增重的物质。过渡提问：海尔蒙特的实验结论完全正确吗？从植物生活环境的角度分析植物生长需要的物质来源，还应该考虑什么因素？
讨论发言：可提到阳光、空气。看来，海尔蒙特的实验还是有很大的局限性的。那么，后来的科学家又是怎样做的呢？
2.1771普利斯特利实验。
问题：
（1）实验一中的蜡烛为什么会熄灭？
（2）实验二老鼠为什么会死亡？
（3）实验三蜡烛继续燃烧，老鼠活着，植物生长良好说明了什么？
（4）这组实验可以得出什么结论？
小组合作讨论明确：植物能"净化"空气。提问：当人们重复普利斯特利的实验时，有的获得成功，有的总是失败，甚至发现植物还会更严重地污染空气。为什么学者们会得到不同的实验结果呢？讨论回答引出下一个实验
3.1779英格豪斯实验。
（1）英格豪斯的实验所选材料为绿色植物，如果不是绿色植物能成功吗？
学生讨论回答后，教师强调：实验设计中所选器材要便于分析和观察研究，这是实验设计中十分重要的。
（2）为什么要用玻璃罩罩住植物并进行密封处理？
学生讨论回答后，教师强调：实验设计中要注意排除实验中其它因素的影响，确保实验准确性。
（3）为什么将实验装置放在光照和黑暗两种环境中？实验采用的是哪种科学研究的方法？
学生讨论回答后，教师强调：采用对照实验的方法一定要注意唯一变量的原则。实验设计要做到科学、严谨，无懈可击。
4.1782年瑞士牧师谢尼伯实验。
通过实验证明植物在光下放出氧气的同时，还要吸收空气中的二氧化碳。在此基础上，1804年瑞士学者索热尔对光合作用首次进行定量测定，发现在光合作用的过程中，植物的增重量大于二氧化碳吸收量减去氧的释放量。因此他指出绿色植物在光下同时还要消耗水，这也与海尔蒙特的结论相吻合。
5.1864萨克斯实验。
分析讨论：
1.将绿色叶片先放在暗处处理几个小时的目的是什么？
2.为什么让叶片一半曝光另一半遮光？
3.能否将装有酒精的小烧杯直接加热？
4.叶片一半曝光另一半遮光遇碘呈现什么颜色？
实验使人们认识到，绿色植物在光下不仅能够释放氧气，而且能够合成淀粉等物质，供给植物生长发育等生命活动所用。1897年，人们首次把绿色植物的上述生理活动称为光合作用。这样，柳苗的生长之迷也终于被揭开了。
提问：上述研究结果说明光合作用的原料和产物各是什么？
学生讨论后回答总结：光合作用的原料、条件、产物各是什么？这样一个生产加工的过程是在哪进行的呢？
学生明确：（ppt演示）光合作用的原料是二氧化碳和水；条件是阳光；产物是淀粉和氧；场所是叶绿体。
三、教师小结
经历了近200多年的时间，科学家们才对光合作用的发现过程有了比较清楚的认识。因此科学发现是艰难的。没有科学的研究方法，以及综合利用各学科的成果和研究手段，不会有科学的发现。今天这节课里，我们介绍了光合作用的发现历程。对于这部分内容，同学们不要只记住结论，更重要的是理解科学家们的设计思想。
教学反思
光合作用的发现过程所列举的实验资料都是几百年来具有代表性的经典实验，由于容量比较大，因此对于学生来说是一大难点，教师可以引导学生思考“科学家是如何带着问题进行实验的”，尝试指出实验的基本方法，从而帮助学生理解。由于没有去实验室做实验，而是全部老师讲解的方式，学生对实验知识的理解还是远远不够的，这时候相关的习题练习帮助理解是很重要的。