【設(shè)計(jì)思路】
本節(jié)內(nèi)容是初中生物的重點(diǎn)和難點(diǎn)。根據(jù)要求,重新編排了教學(xué)順序。從五個(gè)方面來安排本節(jié)教學(xué)內(nèi)容。分別是:眾多實(shí)驗(yàn)、光合作用概念、光合作用探究歷史、光合作用意義、光合作用的應(yīng)用。
在“眾多實(shí)驗(yàn)”中,介紹了5個(gè)實(shí)驗(yàn),從而總結(jié)出光合作用的原料、產(chǎn)物、條件、場(chǎng)所。其中,實(shí)驗(yàn)2(薩克斯實(shí)驗(yàn))是重點(diǎn)實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)4(探究銀邊天竺葵或者青菜不同部位實(shí)驗(yàn)),使學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究的方法。在“光合作用概念”中,總結(jié)光合作用的原料、產(chǎn)物、條件、場(chǎng)所、公式和實(shí)質(zhì),其中“實(shí)質(zhì)”對(duì)于學(xué)生比較難理解。介紹“光合作用探究歷史”,使學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的艱難性、漫長(zhǎng)性有所理解。對(duì)于“光合作用意義”,通過學(xué)生查找資料,用事實(shí)、數(shù)據(jù)等來理解。通過3個(gè)實(shí)踐問題,理解“光合作用的應(yīng)用”。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、知識(shí)目標(biāo):
⑴ 闡明綠色植物光合作用的原料、產(chǎn)物、條件、場(chǎng)所、實(shí)質(zhì)和公式。
⑵ 了解光合作用的探索歷史,即眾多實(shí)驗(yàn)。
⑶ 舉例說出綠色植物光合作用原理在生產(chǎn)上的應(yīng)用和意義。
2、能力目標(biāo):
⑴ 通過探究光合作用的條件、產(chǎn)物和場(chǎng)所,進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究的方法。
⑵ 在探究活動(dòng)中培養(yǎng)分析、判斷、推理的能力,以及運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:
⑴ 進(jìn)一步明確生物圈中的人和動(dòng)物與綠色植物的密切關(guān)系,產(chǎn)生保護(hù)植物、愛好環(huán)境的情感。
⑵ 了解光合作用的探究歷史,使學(xué)生進(jìn)一步 體會(huì)科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性、漫長(zhǎng)性,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)】
1、重點(diǎn):闡明綠色植物的光合作用。
2、難點(diǎn):探究植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所,了解光合作用原理在生產(chǎn)上的應(yīng)用。
【 教學(xué)過程】(第一課時(shí)到實(shí)驗(yàn)3,第二課時(shí) 從實(shí)驗(yàn)4開始至結(jié)束)
教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動(dòng)教師活動(dòng)
引言
綠色植物是生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者;原因是綠色植物能進(jìn)行光合作用,制造有機(jī)物和氧氣。
回顧復(fù)習(xí),并進(jìn)入新課學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)問題,步步引導(dǎo):⑴綠色植物在生態(tài)系統(tǒng)的組成中充當(dāng)什么角色?⑵為什么充當(dāng)生產(chǎn)者的角色?引出課題。
新課
一、眾多實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1:1648年,海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)
⑴實(shí)驗(yàn)過程
⑵實(shí)驗(yàn)結(jié)論
⑶實(shí)驗(yàn)意義
實(shí)驗(yàn)2:1864年,薩克斯的實(shí)驗(yàn)
⑴實(shí)驗(yàn)過程:
⑵實(shí)驗(yàn)操作
⑶實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
⑷分析
⑸實(shí)驗(yàn)結(jié)論
⑹總結(jié)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3:1880年,恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)
⑴實(shí)驗(yàn)過程
⑵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
⑶實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)4:探究銀邊天竺葵或 者青菜不同部位實(shí)驗(yàn)
⑴提出問題
⑵作出假設(shè)
⑶制定計(jì)劃
實(shí)驗(yàn)操作
⑷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
⑸實(shí)驗(yàn)分析
⑹結(jié)論
介紹葉綠體
閱讀書本,獲取 信息。
90kg桶+ 2.3kg柳樹+雨水 5 年
土壤少了60kg+柳樹增重76.7kg
柳樹生長(zhǎng)需要水(光合作用主 要原料之一)
結(jié)論片面,不全面。
閱讀實(shí)驗(yàn)過程,提出各自的問題。
a.為什么用天竺葵?是否可以用別的植物?
b.為什么要放在黑暗處一晝夜?
c.為什么要用黑紙片?
d.為什么將葉片的一部分夾緊,而不是全部?
e.為什么是正反兩面都要夾緊?
f.為什么又要移到陽光下照射3~4小時(shí)?
g.為什么要浸入酒精中?
h.為什么要隔水加熱?
i.為什么要用清水漂洗?
j.為什么要滴加碘液?
學(xué)生為主,教師為輔,共同解答疑惑。
教師演示,或者學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)
學(xué)生描述:未遮光部分→變藍(lán)色;遮光部分→沒有變色。
未遮光部分→變藍(lán)色→有淀粉產(chǎn)生(進(jìn)行光合作用);遮光部分→沒有變色→沒有淀粉產(chǎn)生(沒有進(jìn)行光合作用)。
光合作用產(chǎn)物之一:淀粉;條件:需要光。
思考和討論:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)很嚴(yán)謹(jǐn),科學(xué)研究是一項(xiàng)十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳎瑥男∫惨B(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
閱讀書本,獲取信息。
提出疑問:
a.為什么用水綿?
b.什么是好氧細(xì)菌?
c.為什么放在沒有氧氣的黑暗處一段時(shí)間?
d.為什么用極 細(xì)光束照射?
e.為什么之后又完全暴露在光下?
學(xué)生為主,教師為輔,共同解答疑惑。
學(xué)生觀察圖片,描述現(xiàn)象:用極細(xì)光束照射時(shí),好氧細(xì)菌只集中在水綿被光照射到的一側(cè)的葉綠體周圍;完全暴露在光下時(shí),好氧細(xì)菌集中在水綿兩側(cè)的葉綠體周圍。
光合作用場(chǎng)所:葉綠體;產(chǎn)物之一:氧氣;條件:光。
閱讀書本,獲取信息。介紹探究設(shè)計(jì)。
提出各自想探究的問題。如只有葉片的綠色部分能進(jìn)行光合作用?
針對(duì)各自的問題作出假設(shè)。如只有葉片的綠色部分能進(jìn)行光合作用。
根據(jù)自己的假設(shè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。如針對(duì)“只有葉片的綠色部分能進(jìn)行光合作用”的假設(shè),設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),同實(shí)驗(yàn)2的第3、4兩步,實(shí)驗(yàn)材料為銀邊天竺葵或者青菜不同部位。
思考和討論:對(duì)比,如用銀邊天竺葵,那么變量就是有無葉綠體;如用青菜不同部位實(shí)驗(yàn),變量就是葉綠體的多少。
思考和討論:實(shí)驗(yàn)材料不同部位葉綠體含量不同,在進(jìn)行光合作用時(shí),制造的淀粉含量不同。滴加碘液,通過變色程度的不同,可以判斷光合作用場(chǎng)所。
教師演示,或者學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)
銀邊天竺葵:邊緣→沒有變藍(lán)色;中間→變藍(lán)色。青菜:1至4,藍(lán)色越來越深。
銀邊天竺葵:邊緣→沒有變藍(lán)色→沒有淀粉(沒有葉綠體,不進(jìn)行光合作用);中間→變藍(lán)色→有淀粉(有葉綠體,進(jìn)行光合作用)。青菜:1至4,藍(lán)色越來越深→淀粉越來越多(葉綠體含量越來越多,光合作用進(jìn)行的越來越強(qiáng))。
光合作用場(chǎng)所:葉綠體。
明白含有葉綠體的器官都可以進(jìn)行光合作用,主要器官是葉。
引導(dǎo)學(xué)生了解。
教師協(xié)助總結(jié)。
和學(xué)生一起完成探究實(shí)驗(yàn)。
答:天竺葵是本實(shí)驗(yàn)最好的材料,也可以選用蠶豆、小白菜、綿葵等有綠而薄葉片的植物。
答:使葉片消耗掉原先制造的淀粉,實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)到的產(chǎn)物就是葉片在該實(shí)驗(yàn)條件下制造的,實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠。
答:遮光。
答:起到對(duì)照,遮光和不遮光部分。變量是光。
答:達(dá)到完全遮光,葉片正反面都能進(jìn)行光合作用。
答:進(jìn)行光合作用。
答:溶解葉綠素,減少色素干擾。
答:酒精燃點(diǎn)低,如果直接加熱,綠色還沒有褪去,酒精就會(huì)燃燒起來;酒精容易揮發(fā),直接加熱,揮發(fā)太快,造成浪費(fèi)。
答:洗去酒精,減少滴加碘酒后的干擾。
答:碘液可以檢測(cè)是否有淀粉。
注意安全。
教師提示淀粉的特性——遇到碘液會(huì)變藍(lán)色。
指出實(shí)驗(yàn)中的放在黑暗處一晝夜、正反兩面、用清水漂洗等步驟,讓學(xué)生思考一下,科學(xué)家這樣設(shè)計(jì)的意義?
引導(dǎo)學(xué)生了解。
答:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,葉綠體帶狀,便于觀察。
答:需要生活在氧氣充足的地方。
答:消耗掉之前制造的氧氣。
答:有利于光合作用在水綿一側(cè)進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。
答:對(duì)比。
介紹圖片。
強(qiáng)調(diào)在“葉綠體”周圍,那里氧氣最多。
引導(dǎo)得出多 個(gè)結(jié)論
指導(dǎo)學(xué)生完成探究活動(dòng),
提示學(xué)生參考實(shí)驗(yàn)2的實(shí)驗(yàn)過程 ,設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)。
提問:為什么用銀邊天竺葵或者青菜不同部位做實(shí)驗(yàn)?
提問:在本實(shí)驗(yàn)中,為什么實(shí)驗(yàn)2的第1、2省略了?
提示淀粉的特性——遇到碘液會(huì)變藍(lán)色。
提示注意實(shí)驗(yàn)材料的葉綠體含量。
出示圖片,簡(jiǎn)單介紹葉綠體的顏色、位置、功能等
二、概念
1、定義
2、原料
產(chǎn)物
條件
場(chǎng)所
3、公式
4、實(shí)質(zhì)
綠色植物利用太陽提供的光能,在葉綠體中把二氧化碳和水,合成淀粉等有機(jī)物,并釋放氧氣。同時(shí)把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)藏在有機(jī)物中的過程。
二氧化碳、水
有機(jī)物(主要淀粉)、氧氣
光
葉綠體
二氧化碳+水 葉綠體 光 有機(jī)物(主要淀粉)+氧氣
物質(zhì)轉(zhuǎn)變:簡(jiǎn)單無機(jī)物→復(fù)雜有機(jī)物;
能量轉(zhuǎn)變:光能→有機(jī)物中化學(xué)能。
指導(dǎo),幫助學(xué)生總結(jié)。
原料二氧化碳,需要向?qū)W生介紹。
強(qiáng)調(diào)必 須有光
因?yàn)闆]有物理和知識(shí)化學(xué),學(xué)生難以理解,要適當(dāng)提示總結(jié)。
三、光合作用探索歷史從1648年開始,到21世紀(jì),一代又一代人孜孜不倦,力圖完善光合作用機(jī)制。面對(duì)這種科學(xué)研究,你有什么想法?
引導(dǎo)學(xué)生思考,各抒己見。
如:科學(xué)道路的攀登是很漫長(zhǎng)的;科學(xué)研究是無數(shù)科學(xué)家的智慧結(jié)晶;科學(xué)需要不斷完善,永無止境等等。光合作用探究的大事記:
1648年(比)海爾蒙特→原料之一水;1771年(英)普里斯特利→可以改變空氣成分;1773年(荷)英恩豪斯→條件光;1804年(瑞士)索緒爾→原料是二氧化碳、水;1845年(德)邁爾→光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能;1864年(德)薩克斯→產(chǎn)物之一淀粉;1880年(德)恩吉爾曼 →場(chǎng)所葉綠體;1897年教科書中首次稱此過程為——光合作用……
四、意義
1、制造有機(jī)物
2、提供能量
3、提供氧氣
通過查找資料,介紹光合作用意義
如,提供給植物自身生長(zhǎng)需要的有機(jī)物;通過食物鏈、食物網(wǎng)提供給動(dòng)物和人類的有機(jī)物。
如,為生物生命活動(dòng)的能量來源;光合作用每年固定3×1021J能量,以1970年計(jì),全球消耗掉3×1020J能量,只有光合作用的十分之一。
如,絕大多數(shù)的生物呼吸需要氧氣;全球生物呼吸、燃燒、消耗的氧氣,大約每秒鐘10000噸(即每年消耗氧氣大約3.15×1011噸氧氣),地 球上的氧氣只夠用2000年;每年綠色植物釋放5.35×1011噸氧氣。適當(dāng)補(bǔ)充。
每年同化的碳素2×1011噸,換算成葡萄糖,約為4~5×1011噸。
如,我們現(xiàn)在用的煤炭、石油和天然氣都是古代植物光合作用儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量,被我們現(xiàn)在來用。
空氣中的氧氣70%由光合作用補(bǔ)充。
維持地球上二氧化碳-氧氣的平衡。
五、應(yīng)用
結(jié)合光合作用,思考回答。
答:長(zhǎng)期得不到光照,不能合成有機(jī)物。從而造成死亡或者減產(chǎn)。
答:合理加大農(nóng)作物種植密度,擴(kuò)大單位面積內(nèi)葉片總面積,也就是擴(kuò)大光合作用的總面積,最大限度的利用陽光,提高單位面積的產(chǎn)量。
答:二氧化碳是光合作用的原料,透明是為了增加光照。都是使光合作用更加旺盛。
提問:家中種植花草,如果長(zhǎng)時(shí)間放在黑暗處會(huì)死亡。小麥在灌漿的時(shí)候遇到陰雨天,會(huì)減產(chǎn)。原因是什么?
提問:分析合理密植高產(chǎn)的原因。
提問:為什么大棚種植時(shí),有時(shí)會(huì)在大棚中充填二氧化碳?xì)怏w?大棚為什么是透明的?
DIY 實(shí)驗(yàn)。
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相關(guān)閱讀:第5章第1節(jié)有機(jī)物從哪里來