冀少儿版八年级生物上册第三单元第三章《第二节 光合作用的原料》教学设计

第三单元 第三章 叶的光合作用
第二节 光合作用的原料
教材内容分析：
结构分析：
知识结构：《光合作用的原料》是在明确光合作用产物的基础上，分析产物所含元素，并针对自然界中所含物质，通过实验和资料分析明确光合作用的原料。这节课的实验、资料的安排及利用，都是以一定的化学知识为基础的，而且本课内容是认识光合作用实质的关键，因此，这节课是本章内容的难点和学习有关光合作用知识的瓶颈。学生通过对本节课所安排活动的探索分析，不仅要明确光合作用的反应原料，而且应进一步认识到光合作用的意义，即维持生物圈碳氧平衡。
能力结构：通过对光合作用原料为二氧化碳这一问题的探究，培养学生的科学探究能力。
重、难点分析：
本节课主要内容就是探究光合作用的原料是二氧化碳和水，因此证明二氧化碳是光合作用的原料的实验和水是光合作用原料的资料分析是这节课的重点。本节内容需要有一定的知识作为铺垫和阶梯，学生理解有一定的难度，所以对二氧化碳和水是光合作用的原料观点的认同是这节课的难点。
基本概念分析：
本节课主要概念为“光合作用的原料是二氧化碳和水”，是生物课程标准中“绿色植物能利用太阳能（光能），把二氧化碳和水合成贮存能量的有机物，同时释放氧气”这一概念的一部分，是在“光合作用产物是有机物和氧气”概念基础上，分析产物所含元素，确定“光合作用的原料是二氧化碳和水”这一概念，这一概念的形成为完善光合作用概念提供了保障。
学生情况分析：
情感和行为特征：八年级学生对科学知识具有强烈的好奇心，同时学生处于青春期，比较好动，喜欢动手，老师适时地引导学生能进行主动学习。
学习基础：学生已学习完绿色植物在光下制造有机物，叶绿体是生产有机物的“车间”的知识。学生还没有接触化学，对同位素标记光合作用的实验理解上有一定难度。
教学方法设计：
以多媒体为载体，让学生在问题引导下提出问题并作出猜想，通过设计实验，观察演示实验，探究光合作用原料为二氧化碳。利用图片以及课本上的文字介绍等分析光合作用的原料为水，通过对光合作用原料和产物的分析得出光合作用的意义。
教学目标设计：
知识目标：
1、 探究光合作用的原料。
2、 说明绿色植物有利于维持生物圈中的碳氧平衡。
能力目标：
1、分析、处理光合作用的有关资料，得出相关的知识或结论。
2、尝试光合作用的有关实验过程。
情感目标：
1、养成实事求是的科学态度和一丝不苟的探究精神。
2、养成保护植物的环保意识。
教学媒体选择：多媒体课件、实验材料（天竺葵枝条、25%的氢氧化钠溶液、凡士林、酒精、碘酒；小烧杯、培养皿、广口瓶、大烧杯、三脚架、石棉网、酒精灯、火柴、镊子、滴管。）
教学过程设计：
1、教学流程图
2、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
提示和建议
创设情境，引入新课
【多媒体展示】科学家海尔蒙特利用雨水栽培柳树，五年后柳树增重82公斤，而土壤只减少了0.1公斤的实验。
【提出问题】柳树增重的主要原因是什么？
【提出问题】植物生长只吸收水分，会产生有机物淀粉吗？即水会变成淀粉吗？
【引入新课】那么绿色植物是利用什么制造成有机物（主要是淀粉）的呢？今天我们就来一起学习《光合作用的原料》。
观看
思考，提出自己的想法：柳树增重是吸收土壤中的水。
思考后回答：水不会变成淀粉。
海尔蒙特实验可以文字形式展示，也可以图片形式展示，结合自己学生特点可适当调整。
合作探究，展示交流
【多媒体展示】光照情况下密闭瓶中的蜡烛燃烧一段时间后熄灭和光照情况下与绿色植物置于同一密闭瓶中的蜡烛会持续燃烧的对比实验。
【提出问题】对比实验说明什么？
【教师启示】蜡烛燃烧会排出二氧化碳，消耗氧气，二氧化碳浓度过高，密闭瓶中的蜡烛会熄灭。
【过渡】绿色植物真的吸收了二氧化碳吗？
【探究】二氧化碳是光合作用的原料吗？
【多媒体展示】
各组根据下列提示设计出合理的实验方案：
提示一、氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳。
提示二、可用锥形瓶或小烧杯盛装一定量的氢氧化钠溶液。
提示三、在实验过程中只能保证二氧化碳是唯一变量。
提示四、验证是否进行了光合作用过程，可参见“绿叶在光下制造淀粉的实验”。
【巡视小组活动】
【指导小组评价】
【多媒体播放】光合作用需要二氧化碳准备实验过程视频。
【实验】检验淀粉实验。
【过渡】只有二氧化碳，绿色植物在光下就能制造有机物并放出氧气吗？
【展示资料】
20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门用氧气的同位素分别标记水和二氧化碳，使他们分别成为含有标记氧的水和二氧化碳，然后进行两组光合作用实验：第一组，向绿色植物提供普通的二氧化碳，浇灌被标记过的水；第二组，向同种绿色植物提供被标记过的二氧化碳，浇灌普通水。在相同条件下，他们对两组光合作用实验释放出的氧进行分析。实验结果表明，第一组释放的氧全部是被标记过的，第二组释放的氧全部是未被标记过的。
【提示】同一元素不同原子互为同位素，元素与原子的关系就像人类与人的关系，一个个的人就互为同位素。
【展示问题】
1、光合作用的原料是什么？
2、光合作用的产物是什么？
3、光合作用的条件是什么？
观察。
思考。
得出结论：蜡烛燃烧会消耗氧气，绿色植物会吸收二氧化碳，所以蜡烛会持续燃烧。
据提示设计探究实验方案。
展示设计思路：①选取同一植株上的两段大小相似的天竺葵枝条，分别插入装有清水的小烧杯中，其中一个放在盛有氢氧化钠溶液的培养皿中，用广口瓶扣住。另一个放在盛有清水的培养皿中用广口瓶扣住。光照一段时间后检查两套装置里有无淀粉生成。
②选取一段天竺葵枝条，插入装有清水的小烧杯中，将小烧杯放在盛有氢氧化钠溶液的培养皿中，用广口瓶扣住。把装置放在暗处一昼夜，光照一段时间后检查套装置里有无淀粉生成。
分组评价设计存在问题：①未对叶片进行暗处理，不能证明淀粉的产生需要二氧化碳；装置可能漏气。
②未设置对照实验。
共同完善，形成正确实验方案：选取同一植株上的两段大小相似的天竺葵枝条，分别插入装有清水的小烧杯中，其中一个放在盛有氢氧化钠溶液的培养皿中，用广口瓶扣住。另一个放在盛有清水的培养皿中用广口瓶扣住。涂抹凡士林，把两套装置放在暗处一昼夜，光照一段时间后检查两套装置里有无淀粉生成。
观看实验视频。
观看实验，描述现象：盛有氢氧化钠溶液装置中的叶片不变蓝；盛有清水装置中的叶片变蓝。
得出结论：二氧化碳是光合作用的原料。
阅读资料：
结合教材同位素标记光合作用示意图分析光合作用产生的氧气来自什么物质？
描述同位素标记光合作用示意图。
得出结论：①光合作用释放的氧气来自水。
②水是光合作用的原料。
回答：
1、二氧化碳和水。
2、有机物和氧气。
3、光照。
据问题归纳总结：绿色植物通过光合作用把二氧化碳和水合成有机物并释放氧气。
光照情况下密闭瓶中的蜡烛燃烧一段时间后熄灭和光照情况下与绿色植物置于同一密闭瓶中的蜡烛会持续燃烧的对比实验，可以直接用图片，也可用动画，对比明显，便于观察。
光合作用需要二氧化碳实验准备需在课下完成，应提前录像，以备课上给学生完整的实验过程，为节约时间，也可把整个实验录像，课上直接播放录像。但是为了让学生体验实验过程，最好在课堂由学生或教师当堂完成，达到加深印象的目的。
同位素的概念对于初中学生是很难理解的，只需运用类比的方法，使学生明白同一类原子是有不同的即可。
联系实际，解决问题
【提出问题】植物光合作用消耗二氧化碳有什么意义？
【提出问题】绿色植物需要二氧化碳才能合成淀粉和氧气，农作物要想增产必须获得二氧化碳，那么农业生产中如何增加二氧化碳浓度呢？
思考展示：
维持生物圈中的碳——氧平衡。
小组讨论后展示：
① 施加有机肥、适当施用碳酸氢铵肥料。
② 控制农作物的种植密度，合理密植。
③ 直接喷洒二氧化碳。
从光合作用以二氧化碳为原料会产生氧气引导学生分析消耗二氧化碳的意义。
盘点收获，归纳提升
【多媒体展示】小结。
小组谈收获，小结，分组展示。
以分组展示收获的形式加强学生对学习内容的完善，尽可能多调动学生的参与。
自我检测，巩固知识
【试卷分发】自主检测习题（略）。
独立完成，组内互判。
答案分组展示，反馈矫正。
组内当堂互判，集中展示，当堂纠错，提高课堂效率。
板书设计：
第三单元 第三章 叶的光合作用
第二节 光合作用的原料
有机物+氧气 二氧化碳 水

维持生物圈碳---氧平衡
（河北承德市第三中学 辛欣）