資源簡介

《綠色植物通過光合作用制造有機物》 教學(xué)設(shè)計
第一節(jié) 綠色植物通過光合作用制造有機物
【學(xué)生背景】
初一的學(xué)生相應(yīng)的知識鋪墊不夠，而且光合作用是生物圈中有機物的來源之本，通過光合作用的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生從理論上認識到綠色植物光合作用的重要性。本課實驗因為實驗周期長，實驗課教學(xué)秩序難維持，實際操作效果不佳，學(xué)生往往浪費了寶貴的時間反而得不到科學(xué)的認知.而現(xiàn)在隨著數(shù)字化實驗室的普及，把實驗室與多媒體結(jié)合起來，讓學(xué)生通過多媒體分析實驗現(xiàn)象，讓學(xué)生對實驗現(xiàn)象理解得更為透徹，從而更容易得出結(jié)論。所以在本節(jié)教學(xué)中，我嘗試本課實驗用動畫代替，用具體的，形象的實驗現(xiàn)象進行教學(xué)。讓學(xué)生通過一系列的實驗設(shè)計、操作技巧，實驗結(jié)論的探究和討論，使學(xué)生對實驗的設(shè)計原理、技巧，有更深層次的感悟。培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能、合作精神和探究能力。
【教材背景】
本節(jié)知識點較多,例如光合作用的原料、條件、產(chǎn)物、公式、概念、實質(zhì)及實驗的原理等。教學(xué)中應(yīng)注重知識點的落實，為學(xué)生下一步學(xué)習(xí)植物的呼吸作用打下良好的基礎(chǔ)。
【教學(xué)目標】
知識與技能目標：
通過探究實驗，闡明綠色植物產(chǎn)物和原料及條件。知道光合作用的原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。
過程與方法目標：
運用已有的知識和經(jīng)驗做出假設(shè)；學(xué)會確認和控制實驗變量；學(xué)會設(shè)計對照實驗；學(xué)會記錄和處理數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。
情感態(tài)度與價值觀：
對合作學(xué)習(xí)，表達交流，良好學(xué)習(xí)氛圍的培養(yǎng)；對科學(xué)知識探索精神的培養(yǎng)。
【教學(xué)重點】
探究綠色植物在光下形成淀粉，光是形成淀粉的條件。
【教學(xué)難點】
提出問題，應(yīng)用適當?shù)氖侄谓鉀Q問題；單一變量對照實驗的設(shè)計。
【教學(xué)手段】
實驗設(shè)計，動手操作，多媒體教學(xué)課件。
【教學(xué)形式】
小組合作討論，看書自學(xué)，動手實驗，多媒體輔助教學(xué)，及時練習(xí)落實知識，教師參與，適時引導(dǎo)。
【教學(xué)程序】
1、 創(chuàng)設(shè)情景，引出課題：
展示一粒種子生長為一棵高大的綠色植物的生活史圖片和一個誘人的漢堡包。提出問題：植物是“吃”什么長大的呢？
教師鼓勵學(xué)生暢所欲言（略）
教師總結(jié)：綠色植物是生物圈中作用最大的一類生物，它不僅點綴我們的生活；而且還給我們帶來了新鮮的空氣，充足而豐富的食物。可以說，綠色植物與人類生活的關(guān)系十分密切,它對生物圈的存在和發(fā)展起著決定性作用。教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出綠色植物對生物圈的作用來自于植物的光合作用（見課件），從而引出本節(jié)課的課題。教師利用多媒體展示一個小實驗：英格豪斯的實驗:植物只有在有光時才能凈化空氣，（有趣的實驗立刻吸引了學(xué)生的注意力）。提問：植物是否只有在光下才能制造有機物？
二、組織活動，學(xué)習(xí)探究
課堂探究：利用光合作用探究過程中薩克斯實驗這一素材，把驗證性實驗改為探究實驗：讓學(xué)生設(shè)計實驗探究：是否只有在有光時植物才能制造有機物呢？
實驗材料：天竺葵、暗箱、燒杯、酒精燈、鐵架臺、 黑紙片、蒸餾水、酒精溶液、碘液等。（準備經(jīng)過暗處理和照光的天竺葵，稍后展示實驗結(jié)果）。
根據(jù)所給材料,按照科學(xué)探究的一般過程,設(shè)計實驗證明“植物只有在光下才能制造淀粉”。
出示課件：探究:綠色植物在光下才能制造有機物。
(一）、提出問題：綠色植物只有在光下才能制造有機物嗎？教師引導(dǎo)學(xué)生作出假設(shè)，注意強調(diào)“光下”這個條件。（大屏幕上把“光下”用紅色標出）
（二）、作出假設(shè)：首先教師應(yīng)解釋假設(shè)的設(shè)定，就是對下一步實驗過程的簡單概述。然后讓學(xué)生假設(shè)：綠色植物（或不是）只有在光下才能制造有機物（注意學(xué)生思維的訓(xùn)練和語言表達能力的提高。隨時注意學(xué)生思維的火花。鼓勵學(xué)生。）
（三）、小組討論,制定實驗計劃：
首先讓學(xué)生通過思考形成合理的實驗思路。針對假設(shè)需要做對照實驗嗎？對照的是什么條件？讓學(xué)生討論后回答。
學(xué)生答：光是對照的條件，是研究的變量。
依據(jù)光所做的對照實驗中，以下哪一種方案更能體現(xiàn)實驗的嚴謹性？讓學(xué)生討論后回答。（大屏幕顯示字幕，便于學(xué)生的思考）
（1）兩盆植物上分別選一片葉子進行對照。
（2）一盆植物上選兩片葉子進行對照。
（3）一盆植物上選一片葉子的兩部分進行對照。
學(xué)生答：選擇第三種方案。盡量讓學(xué)生解釋選擇的原因。
教師總結(jié)：注意培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計單一變量的實驗思路以及單一變量的設(shè)計原理，其他條件都一樣，只是要研究的條件不一樣。在這個實驗中，要研究的條件是“光”。第三種方案中一片葉子的兩個部分是變量最少的，所以選擇第三個方案。
讓學(xué)生猜猜看，綠葉在光下制造的有機物可能是什么？
教師演示實驗：淀粉的檢驗。（在實物投影儀下做實驗，便于學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象）
要求：用碘液滴到饅頭上，觀察饅頭顏色的變化。
教師總結(jié)：淀粉遇碘變藍，可以用這個方法驗證淀粉的存在。
小組討論：
盆栽的天竺葵(甲) 暗處理一晝夜，選擇葉片遮光， 光照幾小時
盆栽的天竺葵(乙) 未經(jīng)暗處理，選擇葉片遮光， 光照幾小時
盆栽的天竺葵(丙) 一直放在暗處
1、你準備選用哪一盆天竺葵作為實驗材料？
2、在天竺葵上有未遮光的葉片，從上下兩面遮住一部分的葉片，只用黑紙片遮住了表皮的葉片，你準備摘取哪種葉片來做實驗，為什么？
3、能否在剛摘下的葉片上直接滴加碘液來觀察葉色的變化？
4、如果不能的話，你準備怎樣處理葉片后再滴加碘液？
5、處理完葉片后，下一步該怎么辦？
討論后小組派代表交流，教師完善。
（四）、實施計劃：小組分工合作探究
1組 ：取甲盆葉片不加熱就滴碘液，
2組：取甲盆葉片用清水加熱，
3組:取甲盆中遮光的葉片酒精隔水加熱,滴加碘液,
4組：取甲盆中未遮光的葉片酒精隔水加熱，滴加碘液,
5組：取乙盆中遮光和未遮光的葉片，酒精隔水加熱,滴加碘液。
6組：取丙盆葉片，酒精隔水加熱,滴加碘液。
強調(diào)讓學(xué)生注意:：酒精只能隔水加熱，否則將發(fā)生危險！一旦酒清外溢燃燒，請用濕布或沙子覆蓋火焰，千萬不要用水撲滅。不要晃動桌子，不要從上往下直視裝酒精的小燒杯。
（5）、小組派代表匯報實驗現(xiàn)象:
1組：碘液停留在葉片表面,
2組：葉綠素少量溶解,
3組：葉片未遮光部分變藍，遮光部分未變藍,
4組：葉片全變藍,
5組：葉片全變藍，
6組：葉片不變藍，
分析原因：
1、為什么要加熱溶解葉綠素？
2、清水和酒精哪一個能溶解葉綠素？
3、酒精為什么一定要隔水加熱？
4、綠色植物制造的有機物是什么？
5、為什么要用黑紙片把葉片的一部分從上下兩面遮起來？
6、為什么要把天竺葵放到黑暗處一晝夜？
學(xué)生、教師共同總結(jié)歸納。
回顧實驗全過程，總結(jié)實驗步驟
① 對正常植株暗處理
② 葉片一半曝光一半遮光
③ 光下再培養(yǎng)一段時間
④ 酒精加熱脫色
⑤ 用碘液處理脫色后的葉片
⑥ 觀察葉片顏色變化
結(jié)果預(yù)測及分析：曝光一側(cè)的葉片經(jīng)過碘液處理后變成藍色,而遮光一側(cè)的葉片經(jīng)過碘液處理后不變藍。
flash動畫展示實驗過程（老師應(yīng)注意實驗過程中的細節(jié)問題）。
動畫中展示出所有的實驗用具和材料：
盆栽的天竺葵，暗室，酒精燈，大燒杯，小燒杯等。
讓學(xué)生敘述實驗的過程，（動畫中實驗材料可以移動，讓學(xué)生操縱鼠標，演示實驗過程，教師適時引導(dǎo)，讓學(xué)生充分理解實驗的步驟和順序。如果步驟錯誤則操作無效，充分體現(xiàn)了多媒體教學(xué)的趣味性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。）
具體過程如下：（學(xué)生通過鼠標操作）
把盆栽天竺葵移動到暗室中，啟動時鐘，24小時后拿出。屏幕上出現(xiàn)問號，點擊后出現(xiàn)問題：為什么要把天竺葵放入黑暗中一晝夜？（學(xué)生答：為了讓葉中原有的淀粉運走耗盡。）
從天竺葵上選一片葉子，用黑色紙片和回形針遮住葉片的一部分的上下兩面，（教師提問：為什么要遮住上下兩面？）
讓天竺葵在光下1——2小時后摘下這片葉，除去黑紙片，放入燒杯中隔水加熱，屏幕上出現(xiàn)問號，點擊后出現(xiàn)問題：為什么用這種方法脫色？（學(xué)生答：因為隔水加熱不會使酒精溫度過高而發(fā)生危險。）
脫色后再放入培養(yǎng)皿中漂洗，這時葉片已是黃白色，移動碘液上的滴管，把碘液滴到葉片上屏幕上出現(xiàn)問號，點擊后出現(xiàn)問題：葉片會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（學(xué)生作出預(yù)期：見光部分變藍色，不見光部分不變色）
學(xué)生回答正確時電腦會給以掌聲，增加了學(xué)生的自信心。
實驗現(xiàn)象分析：（大屏幕以不同的字體、字色顯示）
學(xué)生總結(jié)：滴碘變藍的區(qū)域（有淀粉）
滴碘不變藍的區(qū)域（沒有淀粉）
變藍的區(qū)域（接受了光照）
不變藍的區(qū)域（沒有接受光照）
（六）、得出結(jié)論：（引導(dǎo)學(xué)生回答，教師補充勘誤）綠葉在光下形成淀粉。光是條件，淀粉是產(chǎn)物。
實驗探究過程歸納總結(jié)：
科學(xué)探究的一般過程是統(tǒng)領(lǐng)本節(jié)課的教學(xué)主線，將教材介紹的經(jīng)典實驗置于這個科學(xué)探究過程的共同模式中，使學(xué)生通過對經(jīng)典實驗的學(xué)習(xí)和分析，初步建立科學(xué)探究的能力。同時通過本探究，進一步深化對照實驗的設(shè)計原則。
三、反饋練習(xí)，分層落實
及時強化實驗過程和落實結(jié)論。通過把錯亂的實驗過程的正確排序，使學(xué)
生對實驗的步驟進一步理解和吃透。由葉片的染色情況分析葉片的受光情況，逆行理解和運用知識，進一步體會結(jié)論。
（大屏幕顯示）（1）、請將"綠色植物在光下形成淀粉"的實驗步驟正確排序：
①用清水漂洗葉片　 ②向葉片滴加碘液，用清水沖掉碘液
③摘下葉片，去掉遮光的紙片　④把盆栽的天竺葵放在黑暗處一晝夜⑤用黑紙片把葉片的一部分從上下兩面遮起來　⑥葉片在光下照射幾小時⑦把葉片放入盛有酒精的小燒杯中，隔水加熱
學(xué)生討論后回答。不同的答案可以引發(fā)學(xué)生的爭論。（答對的學(xué)生電腦給以掌聲。）
最后教師出示參考答案：④⑤⑥③⑦①②。
（2）、分析葉片（已經(jīng)脫去葉綠素）接受光照的情況：
葉片a經(jīng)碘染色后全變藍。(全部接受了光照，形成了淀粉。)
葉片b經(jīng)碘染色后全不變藍。(全部不接受光照，沒有形成淀粉。)
葉片c經(jīng)碘染色后部分變藍，部分不變藍。
(變藍的有淀粉，是因為接受了光照，不變藍的沒有淀粉，是因為沒接受光照)
由此進一步證明了：光是綠色植物形成淀粉的必要條件。
教師通過以上難點的反復(fù)練習(xí)和講解，強化了學(xué)生對知識點的理解達到了教學(xué)目的。
四、拓展延伸，深化認識
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)以上知識初略整理出光合作用原料、產(chǎn)物、場所和條件等，為下一節(jié)課做好鋪墊。
通過有趣的事例，進一步引發(fā)學(xué)生的思考，使知識上升一個高度：
農(nóng)民甲為了多收獲玉米，于是他在同樣的地里種植了比正常情況下多兩倍的種子，秋后他能收獲多兩倍的玉米嗎？（作為課后練習(xí)讓學(xué)生回去思考）
遷移升華：動動腦筋：通過有趣的事例，進一步引發(fā)學(xué)生的思考，使知識上升一個高度：
農(nóng)民甲為了多收獲玉米，于是他在同樣的地里種植了比正常情況下多兩倍的種子，秋后他能收獲多兩倍的玉米嗎？（作為課后練習(xí)讓學(xué)生回去思考）
【教學(xué)反思】
這節(jié)課是我上的一節(jié)市級公開課，課后受到老師們的好評，特別是我對教材的處理很有新意，教學(xué)效果很好。我也從這節(jié)課的教學(xué)中得到很多的反思：1、必須利用多種教學(xué)方式，才能促進學(xué)生學(xué)習(xí)方法的改變，特別是通過多媒體教學(xué)和學(xué)生探究實驗相結(jié)合、使學(xué)生能夠?qū)χ参锏纳砘顒佑幸欢ǖ恼J識及初步結(jié)論，再通過老師的歸納與總結(jié)，學(xué)生對知識的掌握與認識就較為容易。2、充分利用提問的形式，讓學(xué)生對探究過程進行思考、討論、交流，老師和其他學(xué)生適時提出質(zhì)疑，及時給予評價，這樣能夠?qū)W(xué)習(xí)方法的改變有促進作用。3、對所教知識要和學(xué)生的日常生活經(jīng)驗結(jié)合起來，使學(xué)生對知識的認知加深，并在日常生活中知道如何應(yīng)用所學(xué)知識，以及為什么這樣應(yīng)用。
Ⅰ
消耗原有營養(yǎng)物質(zhì)
體現(xiàn)對照原則和單一變量原則
光合作用合成有機物
防止綠色對實驗現(xiàn)象的干擾
原理：碘遇淀粉變藍色
提出問題
綠色植物必需在有光的條件下才能制造有機物嗎？
作出假設(shè)
設(shè)計實驗
綠色植物必需在有光的條件下才能制造有機物
酒精脫色
碘液處理
結(jié)果分析
曝光一側(cè)的葉片經(jīng)過碘液處理后變成藍色,而遮光一側(cè)的葉片經(jīng)過碘液處理后不變藍。
得出結(jié)論
綠色植物必需在有光的條件下才能制造有機物
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