資源簡介

植物光合作用的發現
【教學目標】
知識目標
（1）說出綠色植物光合作用發現的過程
（2）解釋發現光合作用的實驗的原理
（3）嘗試說出光合作用的概念和光合作用發現的意義
能力目標
（1）讓學生自主的閱讀思考光合作用發現的三個實驗，培養學生自主學習的能匯力、邏輯思維能力和語言表達能力。
情感目標
（2）體會科學家進行科學探究的科學精神
【教學重難點】
重點：說出光合作用發現的過程，解釋發現光合作用實驗的原理、概述光合作用的概
念。
難點：闡明發現光合作用實驗的原理
【教學設計】
教學準備：
（1）范 海爾蒙特實驗示意圖，普利斯特萊實驗自制剪貼圖，希爾實驗示意圖
（2）蘋果、餅干、牛肉干等
（3）三個實驗的輔讀材料
【教學過程】
老師：同學們喜歡植物嗎？為什么喜歡呢？
學生答：一般能說出植物可以清新空氣、給人類提供食物、防風固沙等。
當學生說到植物能清新空氣時
老師提示：植物之所以能清新空氣，除了植物能吸收空氣中的有害物質外，更重要的是它能釋放氧氣。
當學生說到提供食物時，出示蘋果、餅干、牛肉干。
告訴學生：這些食物給我們提供必須的營養物質，其中大部分是有機物，而有機物是由植物的光合作用直接或間接制造的。
老師：如果沒有植物的光合作用，世界上絕大多數生物都將因為沒有氧氣和食物而死亡。可以說沒有植物的光合作用，將沒有整個地球生物圈的存在。但是植物在地球上默默地進行光合作用已經由三十多億年了，而人類對光合作用的認識卻只有幾百年時間，那么是誰第一個發現光合作用的呢？科學家又是怎樣發現光合作用的呢？同學們想不想知道呀？
學生：想
老師：就讓老師帶領你們穿越時空隧道，看一看是誰發現光合作用第一人呢？
（創設穿越時空的情景，激發學生興趣）
老師：現在我們來到了17世紀，科學家范 海爾蒙特的實驗基地，這是一個簡陋但卻充滿了濃郁的科學探索氣息的地方。當時范 海爾蒙特做了個什么實驗呢？在實驗中他發現了什么？從中得出什么結論？請大家閱讀分析老師發給你們的資料中有關范 海爾蒙特得實驗圖示，完成自習思考題中第一大題：有關范 海爾蒙特實驗的四個思考題。一會兒老師請一個同學扮演范 海爾蒙特，上來陳訴你的實驗過程和發現。在自習的時候如果有困難可以向你周圍的同學尋求幫助。
學生自主閱讀分析，老師巡視。
請一個學生上講臺來陳訴。讓其他學生進行補充。
結論：植物的生活需要大量的水。
老師：范 海爾蒙特通過這個實驗得出了植物生活需要水的結論，但是植物吸收的水中有一部分用來進行光合作用是由后來其他科學家證明的。不過范 海爾蒙特是第一個研究植物生長需要水作為必須的營養物質，所以他就成了研究光合作用的第一人，雖然他自己還不知道自己在研究光合作用呢。
老師：在學習這個實驗的過程中，同學們有沒有產生什么疑問呢？或者你還有其他的發現？大膽說出來，這說明你比范 海爾蒙特更善于思考。
學生問，老師酌情解答。
如果學生沒有問到與后面內容有關的問題老師可以引出
老師：老師看了這個實驗發現了一個問題，柳樹在5年間增重了80千克，這80千克重量中包括些什么物質呢？
學生答：從土壤中吸收了0.1千克的物質，還有水
老師：那么除了土壤中的0.1千克物質以外，柳樹增加的重量中還有79．9千克都是水么？
學生：不是。
老師：大家都覺得不是，確實也不只是水，光合作用過程中植物還積累了很多有機物呢，但是我們只澆水，沒給它其他營養呀？大家猜測一下，它還可能從哪里獲取所需要的物質呢？
學生：空氣中
老師：非常好，那么它從空氣中獲得了什么呢？現在就讓我們再一次穿越時空隧道飛回一百年，去十八世紀普利斯特萊的實驗室看看吧。隨著時間的推移、人們對科學的研究越來越深入，普利斯特萊的實驗比范 海爾蒙特的要復雜一些。我們看看他使用了些什么實驗器材呢？出示剪貼圖各部分，陽光下玻璃罩、植物、蠟燭（點燃的和熄滅的）、老鼠。
老師：那么他是怎樣做實驗的呢？從實驗中又得出什么結論呢？請同學們閱讀有關資料，然后小組討論，完成思考題第二大題。一會我也請同學上來扮演普利斯特萊。
學生自習討論，師巡視參與
老師：現在各普利斯特萊實驗小組成員們，派一兩個代表來講述一下你們的實驗過程吧。
學生講述
學生的講述中可能比較混亂，教師要幫助他們理清思路
1．a—b植物和燃燒的蠟燭一起，植物能正常地生活，蠟燭也能長時間地燃燒，
d—f沒有蠟燭，植物會死亡
e—g沒有植物，蠟燭會熄滅
說明植物生存和蠟燭燃燒是互利的。
2．a—c植物和老鼠一起都能生存
e—h沒有植物老鼠將無法生存
結合資料：蠟燭燃燒需要氧氣釋放二氧化碳，老鼠呼吸需要氧氣釋放二氧化碳。
得出結論：植物吸收二氧化碳，釋放氧氣。
（學生可能急于說出實驗結論而忽視實驗過程和現象，教師要提醒）
老師：在普利斯特萊實驗的時候，人們還不知道空氣中有氧氣和二氧化碳，所以普利斯特萊得出得結論是植物能更新由于蠟燭燃燒和老鼠生活釋放出來得渾濁氣體。至于植物吸收的氣體是二氧化碳，釋放的是氧氣，那也是后來的科學家一步步發現的。其實普利斯特萊當時在研究空氣的成分，他是一個化學家，關于他的事跡老師印發了相關資料。同學們課后仔細閱讀。
老師：在普利斯特萊實驗的示意圖中還有一個很重要的條件大家有沒有發現啊？
學生：陽光。
老師：很好，植物的光合作用是不是一定需要陽光呢？光合作用還需要什么條件呢？讓我們又一次穿越時空隧道，來到20世紀的英國，這里是英國植物學家希爾的實驗室，希爾的實驗更細致深入了。我們來看看他究竟做了一個什么實驗呢？又得出了什么結論？
出示掛圖，讓學生獨立觀察，并思考相關思考題。
老師：希爾雖然用實驗證明了葉綠體在光下可以釋放氧氣，但這是否代表光合作用還不能肯定，又是由后面的科學家逐步證明的。確實光合作用的發現過程中有許多科學家的心血，老師給大家發了一份資料，羅列了三百多年來光合作用主要的發現，雖然其中很多的知識我們還看不懂，但是叢中我們應該可以體會到科學研究的道路是漫長而曲折的，那一代代科學家勇于探索的精神值得我們學習。對于資料中的各項實驗同學們感興趣的話課后可以和老師進一步去學習。
老師：通過剛才的學習，同學門對光合作用已經比較了解了，什么時光合作用呢？出示畫有一棵大樹的掛圖。寫有二氧化碳、氧氣、水、有機物、光能的卡片讓學生貼入圖中相應箭頭處。
老師：你能用語言描述光合作用嗎？
學生：綠色植物在光下，通過葉綠體，把二氧化碳和水轉變成氧氣和有機物
老師同時板書：二氧化碳+水→有機物+氧氣
老師：光合作用為什么需要光呢？由太陽能熱水器引導學生得出陽光中具有能量
老師：植物通過光合作用把光能儲藏在有機物中，我們吃了食物就獲得了能量，人類才能生存。同學們都生龍活虎充滿活力，現在你知道你們的能量歸根到底來自于什么啊？
學生：光能，或說植物的光合作用。
老師：所以說萬物生長靠太陽。綠色植物則是一個巨大的能量轉換站。
老師：由此可見，植物的光合作用不但對物質進行了轉換，還對能量進行了轉換。
老師：現在我們能不能更完善的說出光合作用的概念？
學生：綠色植物在光下，通過葉綠體，把二氧化碳和水轉變成貯藏能量的有機物，并且釋放氧氣的過程，叫光合作用。
老師：我們的學習接近尾聲，同學們還有什么問題嗎？
老師：有關光合作用的研究還在繼續，感興趣的同學可以課后查閱資料，看看光合作用又有哪些新的發現？
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