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第二单元第一章第三节 绿色植物的光合作用(第一课时)教材分析在学习了绿色植物的蒸腾作用之后,继续学习植物的光合作用这一重要的生理现象。虽然学生有了一定的知识基础,光合作用的原理比较抽象。初一的学生相应的知识铺垫不够,而且光合作用是生物圈中有机物的来源之本,通过光合作用的学习,可以使学生从理论上认识到绿色植物光合作用的重要性。通过一系列的实验设计、操作、探究和讨论,使学生对实验的设计原理、技巧,有更深层次的感悟。通过实验还可以培养学生的实验操作技能、合作精神和探究能力。所以本节知识要用具体的,形象的实验进行教学。让学生体验到由现象到理论的过程,即通过感性认知上升到理性知识。本节知识点较多,例如光合作用的原料、条件、产物、公式、概念、实质及实验的原理等。教学中应注重知识点的落实,为学生下一步学习植物的呼吸作用打下良好的基础。教学目标1、通过探究实验,阐明绿色植物产物和原料及条件。知道光合作用的原理在农业生产上的应用。2、通过探究实验设计思路的培养及实际操作能力的训练,进一步培养学生对知识点的应用能力。3、合作学习,取长补短,师生互补,良好学习氛围的培养;对科学知识探索精神的培养。教学重点探究绿色植物在光下形成淀粉,光是形成淀粉的条件。教学难点提出问题,应用适当的手段解决问题;单一变量对照实验的设计。教学准备课前由实验小组的同学与教师共同进行(1)实验器材的准备:酒精灯、酒精、三脚架、石棉网、镊子、广口瓶、瓶塞、凡士林、蜡烛、大玻璃罩、长颈漏斗、试管、玻璃管、三角烧瓶等)(2)选择健壮的天竺葵在暗处放置24小时后,选择适当的叶片用黑纸片进行上下遮盖。(3)首先学生分实验小组,选出组长,实验员,发言人,填写实验记录单。教学手段:实验设计,动手操作,教学课件。教学形式:小组合作讨论,看书自学,动手实验,及时练习落实知识,教师参与,适时引导。教学程序一、情景激疑:教师讲述:记得在一个春光明媚的周日,我领着三岁的女儿来到了植物园。我给她说要爱护花草,因为花草和我们一样都是珍贵的生命。于是她把手中的面包揉碎撒到了草地上。我问她为什么?她说让小草吃面包,我给她说:小草不吃面包,喝点水,晒晒太阳就饱了。第二天中午该吃饭了,她要水喝,然后跑到太阳地里说:不吃饭了,晒晒太阳就饱了。教师引导学生提问:同学们能从老师讲的这个小故事中提出与生物学有关的问题吗?学生提问,略。(鼓励学生大胆提问,不要限制学生的思路)教师总结:人进行生命活动需要的营养物质是从外界摄取的,植物进行生命活动所需要的营养物质是从哪里来的呢?是植物自己制造的吗?这是一个生物学问题。怎样研究呢?学生:通过实验进行研究。二、实验探究出示课件:探究:绿色植物在光下形成淀粉。1、提出问题:绿色植物在光下形成淀粉吗?教师引导学生作出假设,注意强调“光下”这个条件。2、作出假设:首先教师应解释假设的设定,就是对下一步实验过程的简单概述。然后让学生假设。如果绿色植物在光下形成淀粉,那么不在光下就不形成淀粉。(注意学生思维的训练和语言表达能力的提高。随时注意学生思维的火花。鼓励学生。)3、制定计划:思考:首先让学生通过思考形成合理的实验思路。针对假设需要做对照实验吗?对照的是什么条件?让学生讨论后回答。学生答:光是对照的条件,是研究的变量。依据光所做的对照实验中,以下哪一种方案更能体现实验的严谨性?让学生讨论后回答。(1)两盆植物上分别选一片叶子进行对照。(2)一盆植物上选两片叶子进行对照。(3)一盆植物上选一片叶子的两部分进行对照。学生答:选择第三种方案。尽量让学生解释选择的原因。教师:注意培养学生设计单一变量的实验思路以及单一变量的设计原理,其他条件都一样,只是要研究的条件不一样。在这个实验中,要研究的条件是“光”。第三种方案中一片叶子的两个部分是变量最少的,所以选择第三个方案。4、实施计划:尝试合作通过合作尝试小实验来验证淀粉遇碘变蓝,同时使学生学会相互配合,为下一步的实验活动打下基础。小实验-淀粉的检验 要求:用碘液滴到面包上,观察面包颜色的变化。(由组长指挥,实验员进行操作。纪录员纪录。)现象描述:淀粉遇碘变蓝,可以用这个方法验证淀粉的存在。(2)小组讨论: a.绿色的叶影响观察淀粉的变蓝,怎样把绿色处理掉?b.实验前应避免叶片内原有淀粉对实验结果的影响,怎样处理?通过组长的领导,小组看书讨论解决。然后选择小组进行发言。脱色,是为了避免绿色的存在影响观察滴碘后变蓝的淀粉。叶绿素易溶于酒精,而酒精又易燃烧,因此将叶片进行隔水在酒精中加热,确保实验的安全。暗处理,是为了清除叶片内原有的淀粉。植物在黑暗中不形成新的淀粉,原先的淀粉又被利用掉。经过暗处理后的植物叶片内基本上不含淀粉了。这样我们就可以让叶片从新开始制造淀粉进行验证。教师对实验提出要求:(1)课前实验小组的同学已经对叶片进行了暗处理,同学们在将叶片上的黑纸片摘除时用笔划出遮盖的范围。实验的注意事项:酒精灯的正确使用。点燃用火柴,熄灭用灯帽。如不小心,酒精灯翻倒着火,不用慌张,用教师准备的湿毛巾盖住即可。由小组长看着课本的实验过程指导组内实验。(强调组长的责任,以及组内的配合。)学生实验(教师巡视,帮助,指导,参与探讨。)注意提醒学生实验的安全,以及注意观察酒精颜色的变化和叶片颜色的变化。(以叶片变黄白色为适宜。15分钟的时间进行实验)实验现象分析:由学生进行。滴碘变蓝的区域(有淀粉)滴碘不变蓝的区域(没有淀粉)变蓝的区域(接受了光照)不变蓝的区域(没有接受光照)受光 淀粉 变蓝5、得出结论:(引导学生回答,教师补充勘误)绿叶在光下形成淀粉。光是条件,淀粉是产物。三、归纳总结动动脑筋:及时强化实验过程和落实结论。通过把错乱的实验过程的正确排序,使学生对实验的步骤进一步理解和吃透。由叶片的染色情况分析叶片的受光情况,逆行理解和运用知识,进一步体会结论。学生讨论。然后回答。教师:通过刚才的实验,请同学们把实验步骤再回忆一下。(1)请将绿色植物在光下形成淀粉的实验步骤正确排序:a光照 b酒精去除叶绿素c黑暗放置 d清水漂洗碘液e选择叶片用 f清水漂洗酒精黑纸片遮盖g滴加碘液学生讨论后回答。不同的答案可以引发学生的争论。最后教师出示参考答案:b-c-a-d-f-g-e。通过实验的结论,对不同的实验现象进行分析。(2)分析叶片(已经脱去叶绿素)接受光照的情况:叶片a经碘染色后全变蓝。(全部接受了光照,形成了淀粉。)叶片b经碘染色后全不变蓝。(全部不接受光照,没有形成淀粉。)叶片c经碘染色后部分变蓝,部分不变蓝。(变蓝的有淀粉,是因为接受了光照,不变蓝的没有淀粉,是因为没接受光照)由此进一步证明了:光是绿色植物形成淀粉的必要条件。教师通过以下的讲解,增加学生的学习兴趣。光合作用是地球上最伟大的化学反应,每年全球光合作用估计产生大约16亿吨糖类,产生相应的氧气。养活着地球上其它的生命。假如绿色植物不再进行光合作用,地球上会出现什么想象?让同学们想象一下。科学家曾经幻想,假如将来能搞清楚光合作用的机理,然后将光合作用的基因转移到人的头发里,使人的头发中可以模拟光合作用的过程,只要在人的头发上洒一点水,再晒晒太阳,头发中便完成了有机物的制造过程,人类便可以结束吃饭的历史。这个伟大的设想靠同学们将来能够完成。四、迁移深化通过有趣的事例,进一步引发学生的思考,使知识上升一个高度。1、分别在早晨、中午、傍晚,从一棵植物上摘取三片相似的叶子经酒精脱色,再用碘染色后发现蓝色的深浅不一样。为什么?2、农民甲为了多收获玉米,于是他在同样的地里种植了比正常情况下多两倍的种子,秋后他能收获多两倍的玉米吗?五、开拓创新充分发挥学生的参与热情和调动学生的思考。进一步让学生体会知识在实际问题中的应用,使学生有成就感:你学到了哪些知识?你还有哪些疑问?生活中你还发现哪些问题?知识汇总,质疑,评价。以小组的形式进行。质疑中的问题提出,由大家一起解决。最后注重生生互评,量化打分。第二课时教学程序一、情景激疑配以优美的音乐,多媒体展示蓝天、白云和郁郁葱葱的森林图片。全世界的生物呼吸和燃料燃烧消耗氧气平均为10000吨/秒,而我们生活的大气层中,氧气只占21,按照现有的消耗速度只能维持3000年,可是,许多年过去了,而大气中的氧含量并没有减少,这是为什么呢?用问题激发学生探究知识的欲望,启发学生的思维。学生猜测问题的答案,教师抓住学生的猜测“绿色植物光合作用会产生氧气”提出问题:光合作用产生的气体是氧气吗?我们应如何证明我们的假设呢?导入新课。二、实验探究1、投影小资料:氧气的性质无色、无味,常温下呈气体状态,难溶于水,不能燃烧但能助燃(能使带火星的木条恢复燃烧)。在教师启发下,请同学们参考教材,以小组为单位进行实验设计。训练学生学会运用自己的生活经验和知识背景,大胆创新和勇于实践。提醒学生注意实验的可行性,尽量利用现有的仪器设备巧妙的设计实验。请学生总结自己的设计思路:(1)将天竺葵的部分枝叶装入密闭的广口瓶中,照光一段时间后,检验气体成分的变化。(2)将一株健壮的植物和一只小白鼠同时放在一个玻璃瓶中密闭照光;另将一只生长状况相同的小白鼠单独放在一个玻璃瓶中密闭照光,看哪一只先死。(3)将适量的金鱼藻,放在水中,照光,收集产生的气体,检验是不是氧气充分肯定学生的创造性思维,请其他同学评价各组的实验设计,并指出设计中的优点、不足,启发学生确立在探究实验中控制单一变量,设立实验组与对照组的科学方法。把各小组两两合并,相互质疑对方的实验设计,相互交流补充,不断完善,不断探讨实验过程的每一个步骤,培养严谨的科学实验作风,体会科学家进行科学探究的科学方法和科学精神。最终形成各自完整的实验设计。2、教师请两三个实验设计较合理的小组分别详细叙述实验设计,及时肯定学生设计的科学性和思维的严密性,并鼓励其他同学完善或补充说明:(1)取一株健壮的天竺葵,将天竺葵的部分枝叶装入一个密闭的广口瓶中,照光一段时间;取另一同样密封的不放任何枝叶的广口瓶,同时照光,作为对照。一段时间后,利用燃烧状况相同的两支蜡烛同时放入两广口瓶中,观察燃烧时间的长短,预计盛有枝叶的广口瓶中的蜡烛会燃烧较长的时间,说明植物在光合作用过程中产生了较多的氧气。(2)取两个相同的大玻璃罩,将一株健壮的植物和一只小白鼠同时放在一个玻璃罩中,密封,同时,将另一只生长状况相同的小白鼠单独放在另一个玻璃罩中,密封;两组同时照光,经历足够长的时间,观察两只小白鼠的生活情况。结果预测:与植物放在一起的小白鼠生活的时间较长,而另一只则首先死去。说明罩中有植物照光后可进行光合作用,不断产生氧气供小白鼠呼吸利用;而另一只小白鼠再将玻璃罩中的氧气耗尽后,窒息死亡。(3)取适量的金鱼藻(或黑藻、水绵等),放在水中,倒罩上一个玻璃漏斗,漏斗颈上套一个盛满水的试管,照光;另一组实验装置同刚才所述,唯一不同的是漏斗下不放金鱼藻,同样照光。观察漏斗下是否有气泡产生。收集产生的气体,用带火星的木条插入试管口,观察实验现象。结果预测:漏斗下不放金鱼藻的,不产生气泡;漏斗下放金鱼藻的,会产生气泡,收集到的气体能使带火星的木条复燃,说明试管中收集到的气体是氧气,证明光合作用产生氧气3、小组成员之间进行分工、合作,按照各组的实验设计动手完成实验探究,证明自己的假设,体验科学探究的过程。教师适时、及时指导,鼓励学生发现实验中的问题,独立思考问题,或者组内讨论解决,若还不能解决,也可向老师请教,从而加深对实验的理解,增强学生发现问题、解决问题的能力。4、探究实验结束,各组总结自己的实验成果,分析实
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