資源簡介

中學生物實驗教學設計
綠葉在光下制造有機物
［基本信息］
本課題目：綠葉在光下制造有機物
課程性質：初一生物必修課
授課對象：初一年級學生
課時安排：1 課時
使用教材：人教版初中生物七年級上冊
［教學內容分析］
本課主要知識點
淀粉是綠色植物光合作用的產物
光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件
綠色植物制造有機物的重要作用。
本課內容地位
內容地位：本節課是在學習了植物生長、繁殖和發育后，對植物生命活動的進一步學習；同時也為下面植物呼吸作用的學習打下基礎，起到了承上啟下的作用。該實驗緊密聯系生活實際，又是初中生學習探究實驗的好素材，同時是高中學習光合作用的基礎，能提升學生的探究實驗能力水平，激發學生進行深入研究的興趣，培養學生的科學素養。
前修知識：通過七上第一節《生物的特征》的學習，學生知道了綠色植物從外界吸收水、無機鹽和二氧化碳，通過光合作用制造出自身所需要的葡萄糖、淀粉等有機物。還在第二單元學習了植物體的結構層次，對葉綠體與光合作用的關系有初步的了解。
后繼知識：為下節課進一步學習光合作用氣體的交換以及呼吸作用打下基礎，同時為第五章綠色植物與生物圈中的碳—氧平衡做知識鋪墊，
重點與難點
教學重點：探究綠葉在光下能否制造淀粉
教學難點：實驗過程的操作和對實驗結果的分析
［學情分析］
學生已有基礎：在前面光對鼠婦分布的影響實驗中，學生已經知道了探究性實驗的步驟；通過第一節《生物的特征》的學習，知道了綠色植物從外界吸收水、無機鹽和二氧化碳，通過光合作用制造出自身所需要的葡萄糖、淀粉等有機物。還在第二單元學習了植物體的結構層次，對葉綠體與光合作用的關系有初步的了解。
學生學習中可能存在的困難：對實驗前期的準備操作不熟悉，如對實驗材料進行饑惡處理和遮光處理，這一部分容易犯細節性的錯誤，從而導致實驗失敗；在實驗過程中，對各實驗的操作目的不明確，容易操作錯誤而影響實驗結果。
［教學目標］
知識目標
（1）通過實驗探究，說出綠色植物是制造有機物的條件及產物。
（2）舉例說明綠色植物制造有機物的重要作用。
能力目標
（1）實驗驗證綠葉在光下制造淀粉。
（2）嘗試設計實驗方案，掌握操作技能。
（3）能對實驗結果進行分析
情感態度價值觀目標
通過實驗探索，明確綠色植物光合作用的重要性，培養學生熱愛大自然、熱愛生物的情感。
（2）通過探究式教學，培養學生的合作精神，形成嚴謹求實的科學態度。
［教學方法與手段］
教學方法
（1）任務驅動——探究法：通過布置實驗課前的任務，學生先預習實驗，自行處理實驗材料，利用具有明確目標的問題作為任務驅動學生主動學習，學生在完成任務的過程中理解隱藏在問題里的學科知識，進而建構學科概念。
（2）問題引導式教學法：通過提問，讓學生思考各實驗步驟的目的，如““為什么要把天竺葵提前放到黑暗處一晝夜？”、“為什么要用黑紙片把葉片的一部分遮蓋起來？”從而理解實驗的原理，更深入的體會實驗的設計意圖。
（3）合作學習法：各實驗小組在實驗的前期準備階段，自行對綠色植物進行暗處理和遮光處理；在實驗階段進行合作探究。
（4）討論交流法：各小組分享不同的處理方案和實驗結果，小組間互相交流學習，共同進步。
教學手段
如傳統教學手段與多媒體教學相結合
［教學過程］
教學進程 教師行為 學生活動 設計意圖
環節一：實驗前的指導 選擇材料：教材選用天竺葵作為實驗材料，但是天竺葵在南方校園內不常見。指導學生用校園常見植物“紅花酢漿草”來代替。 布置任務：各小組實驗前處理需要一晝夜的暗處理和 4 h 的遮光處理。教師為各小組準備黑色塑料袋、黑紙片和回形針。 預習實驗 小組合作，處理實驗材料 學生嘗試設計實驗方案； 通過課前實驗即能在課堂中快速得到實驗結果，提升課堂效率。
環節二：實 驗實施 問題導入：回顧實驗前處理的步驟，引導學生思考為什么要對植株進行黑暗處理及遮光處理 明晰黑暗處理一晝夜的目的是消耗葉片原有的有機物；理解探究實驗的對照原則理解需要對葉片進行遮光處理。 理解實驗的原理，更深入的體會實驗的設計意圖。
脫色處理 教師演示： 按照教材的處理，將實驗材料帶回實驗室后，直接用酒精隔水加熱脫色，脫色時間約10 min。 提醒學生酒精隔水加熱的注意事項及目的，觀察指導。 觀看演示，小組對紅花酢漿草進行脫色處理； 理解：酒精可溶解葉綠素，為碘液檢測淀粉的存在提供可能，而酒精直接加熱容易發生危險，需要隔水加熱。 掌握脫色處理的方法，明確實驗目的； 培養實驗安全意識
碘液檢測并觀察 講解演示：清水沖洗葉片殘留的酒精后，加入碘液檢測，2 min 后沖洗多余的碘液，觀察葉片的顏色。 提問： 滴加碘液的目的是什么？ 葉片的顏色發生了怎樣的變化？ 光照后制造的有機物是什么？ 觀察指導學生操作 觀看演示，小組對處理后的紅花酢漿草進行沖洗、滴加碘液檢測 閱讀課本并思考問題； 掌握有機物的檢測方法和原理； 培養學生的觀察能力、分析問題的能力
環節三：結果展示與交流 組織學生展示實驗結果，共同分析實驗成功或失敗的原因，幫助解答學生遇到的問題； 播放暗處理和遮光處理的操作視頻； 并引導學生得出結論； 組長進行結果展示； 小組發表實驗過程中遇到的問題，其他小組幫助解答；觀看視頻，分享實驗成功或失敗的原因； 得出結論：光是綠葉制造有機物條件，光合作用的產物 有淀粉。 培養學生歸納總結能力； 分析和解決問題的能力； 小組間互相交流學習，共同進步。
交流暗處理 收集展示各小組的暗處理方式： ①直接用塑料袋包裹整株植物，可用紙箱罩住整株植物 ②用黑色塑料袋裹住紙箱后再罩住整株植物。 發表自己小組的暗處理方式，對比視頻的優缺點； 總結出效果最佳的暗處理方式； 各小組間成為探究實驗的互為對照組； 培養學生的創新思維；
交流遮光處理 收集展示各小組的遮光處理方式： ①分別用黑紙片對同一植株的同一葉片進行遮光; ②分別用黑紙片對同一植株的不同葉片進行遮光; ③用黑紙片選擇不同植株的不同葉片進行遮光。 發表自己小組的遮光處理方式； 小組間互相交流討論，投選出最佳的遮光處理方式； 各小組間成為探究實驗的互為對照組，在分享實驗結果時，學生可以看到具有最佳遮光效果的小物件。
小結評價 總結實驗，評價小組表現 引導學生思考綠葉制造有機物有哪些重要意義； 引出“光合作用”概念 回顧實驗的目的，原理與操作步驟； 舉例說明綠色植物制造有機物的重要作用。 理解光合作用概念 明確綠色植物光合作用的重要性，培養學生熱愛大自然、熱愛生物的情感。
反饋練習 判斷下列說法是否正確。正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。 (1)葉綠素是綠葉進行光合作用的主要場所。() (2)光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件。() (3)綠色植物通過光合作用，將光能儲存在它所制造的有機物中。() (4)綠色植物制造的有機物養育了生物圈中的其他生物。() 判斷對錯 并說出所涉及的知識點； 解釋錯誤的原因； 將錯誤的說法改成正確的說法； 鞏固所學知識 檢測學生的掌握情況
［教學反思］：
本實驗是初中生了解光合作用的第一個實驗。該實驗步驟多，時間長，難度大。因而通過課前的預實驗，選取合適的材料，教材選用天竺葵作為實驗材料，但是天竺葵在南方校園內不常見。紅花酢醬草是多年生直立草本，生長環境要求不高，是校園常見植物。與天竺葵相比，易獲得，便于實驗和取材，性價比高。因此對實驗材料進行了改進。
本實驗精彩之處在于實驗之前，布置任務讓學生小組合作，自行設計實驗方案對實驗材料進行處理，各小組間可成為探究實驗的互為對照組，暗處理和遮光處理不到位都將影響到實驗結果。面對失敗找出原因，不斷培養學生嚴謹的科學態度，培養學生發現問題和解決問題的能力以及群體意識和團結協作精神。同時也給學生足夠的發揮空間，培養學生的創新能力，也提高了課堂的效率。
如果可能，還能在材料的選擇上給學生更大的選擇空間，有菜地種植的話學生可以選擇其他材料進行實驗，更加激發學生的探究興趣，同時也為該實驗的改進積累經驗；在實驗過程中，由教師直接演示實驗會一定程度限制學生的思維，可先提出問題，讓學生思考如何操作在進行演示會更好一點。

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