资源简介

第12章 植物维持生物圈的稳定
第 1 节 植物是生物圈中的生产者
一、教学目标
1．掌握光合作用的过程和意义，理解植物作为生产者在生物圈中的重要作用。
2．通过实验观察和分析，培养学生的观察能力、实验操作能力和逻辑思维能力。
3．引导学生关注植物与人类的关系，树立保护植物、爱护环境的意识。
二、教学重点和难点
1．教学重点：
掌握光合作用的过程和意义，理解植物作为生产者在生物圈中的重要作用。
2．教学难点：
掌握光合作用的过程和意义，理解植物作为生产者在生物圈中的重要作用。
三、教学设计思路
通过多维度的教学活动，引导学生深刻理解植物作为生物圈中生产者的核心地位及其
重要作用。首先，以生动的实例和直观的多媒体素材引入课题，海尔蒙特柳树实验引入，
引发学生对植物在生物圈中角色的思考。随后，通过详细讲授光合作用的过程，包括光能
的吸收、水的分解、二氧化碳的固定以及有机物的合成等关键环节，结合动画模拟和实物
模型，使学生直观感受光合作用这一生命奇迹的奥秘。在讲解过程中，注重引导学生理解
光合作用不仅为植物自身提供了生长所需的能量和营养物质，更为整个生物圈中的其他生
物提供了食物来源和氧气供应，从而凸显植物作为生产者的不可替代性。
为了进一步加深学生对植物生产者角色的理解，设计了一系列探究活动。例如，组织
学生进行“绿叶在光下制造有机物”的实验，通过亲自操作、观察实验现象，验证光合作
用的产物和条件；开展小组讨论，引导学生探讨植物在生物圈物质循环和能量流动中的作
用，以及植物多样性对维持生态平衡的重要性。这些探究活动不仅能够激发学生的学习兴
趣，还能够培养他们的实验操作能力、团队合作能力和批判性思维能力。
在教学过程中，还注重将理论知识与实际生活相联系。通过介绍农业生产中利用光合
作用原理提高作物产量的实例，以及植物在环境保护、生态修复等方面的应用，使学生认
识到学习生物知识的重要性和实用性。同时，鼓励学生关注身边的生态环境，思考如何保
护植物资源、维护生态平衡，培养他们的环保意识和社会责任感。
最后，通过课堂小结和作业布置，巩固所学知识，引导学生对所学内容进行总结和反
思，提升他们的自我学习能力和问题解决能力。整个教学设计思路注重知识的系统性、探
究性和实用性，旨在通过多样化的教学活动，帮助学生全面而深入地理解植物作为生物圈
中生产者的角色及其重要作用。
四、课时安排：1 课时
五、教学过程
【新课导入】
海尔蒙特柳树实验引入新课，引发学生思考。
【新课学习】
学习目标 1：绿叶在光下制造有机物
1．导入：1864 年，德国科学家尤利乌斯·冯·萨克斯(Julius von Sachs，1832——1897)证实
绿叶能够在光下合成淀粉等有机物。我们在小学科学课程学习的基础上，像科学家一样进
行实验，去探究植物的光合作用。
2．介绍实验材料和用具：盆栽天竺葵、酒精、碘液、清水、黑纸片、
回形针、大烧杯、小烧杯、酒精灯、培养皿、三脚架、陶土网、镊子、滴管、火柴等。
利用天竺葵作为实验材料。天竺葵为多年生草本植物，生性健壮，适应性很强，很少病虫
害。一般天竺葵采用枝条扦插繁殖就能成活。
3．探究绿叶在光下制造淀粉
引导学生自主阅读 P123-125 相关内容，合作讨论下列问题：
(1) 为什么要将天竺葵黑暗处理一昼夜？
(2) 为什么要用黑纸片将叶片的一部分从正面和背面遮盖起来？
(3) 酒精加热叶片的作用是什么？
(4) 为什么要隔水加热？
(5) 为什么要用碘液染色？
组织小组分组合作，教师巡视指导。
学生回答问题。
(1) 为什么要将天竺葵黑暗处理一昼夜？
为了将天竺葵叶片中积累的淀粉等有机物消耗掉。
(2) 为什么要用黑纸片将叶片的一部分从正面和背面遮盖起来？
形成对照。
遮光部分和不遮光部分是否都能制造淀粉。
(3) 酒精加热叶片的作用是什么？
脱色，使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中。
(4) 为什么要隔水加热？
因为酒精是易燃、易挥发的物质，直接加热容易引起燃烧。使用水对酒精进行加热，起到
控温作用，以免酒精燃烧发生危险。
(5) 为什么要用碘液染色？
淀粉遇碘变蓝。
可以验证绿叶在光合作用下制造的有机物是不是淀粉。
4. 实验目的 1：检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉。
5．实验目的 2：探究光是植物制造有机物不可缺少的条件。
6．播放视频，进行小结。
引导小组讨论 P125 的讨论题：
（1）利用上述实验方法和原理,如何制作一片带蓝色图案的叶片
（2）家里种植的花草如果长时间放在黑暗处就会死去，主要原因是什么
学生回答问题，教师点评补充。
（1）利用上述实验方法和原理,如何制作一片带蓝色图案的叶片
对实验中的黑纸片进行了创意处理，即将黑纸片中间镂空形成各种图案（如图一为五角星
图案），用这种镂空的黑纸片对植物叶片上下两面进行遮光处理（如图二所示），经过系
列实验过程,结果如图三所示。
（2）家里种植的花草如果长时间放在黑暗处就会死去，主要原因是什么
家里种植的花草长时间放在黑暗处会死去，主要原因是缺乏光照导致光合作用无法进行，
植物无法制造养分。同时，黑暗环境中植物会消耗储存的养分，一旦耗尽便无法维持生命
活动，最终枯萎死亡。
进一步引发学生思考：植物体只有叶片才能进行光合作用吗？
只要植物绿色部分的细胞中含有叶绿体，就都能够制造有机物。
叶片是制造有机物主要部位
除了叶片外，植物体的其它绿色部分能不能进行光合作用？事实上，凡是植物的绿色部分，
只要细胞中含有叶绿体，就都能够制造有机物。但是，叶片是绿色植物制造有机物的主要
器官。
7．知识拓展：恩格尔曼实验
实验观察到好氧细菌集中在叶绿体受光部位的周围，你推测水绵光合作用的场所在哪里？
播放视频，得出结论：光合作用的场所是叶绿体。
科学家研究发现,植物有叶绿体的部位能制造淀粉等有机物，叶绿体因含有叶绿素而呈现绿
色。对大多数植物来说，叶是植物制造有机物的主要器官，叶肉细胞中含有的叶绿体是光
合作用的场所。
学习目标 2：植物制造的有机物是食物和能源的来源
阅读课本 P126 相关内容，圈画出关键词。
光合作用制造的淀粉等有机物，通过筛管运输到根、茎、果实、种子等其他器官中被利用，
或转化成蛋白质、脂肪等有机物储存起来。
例如，甘薯的块根和马铃薯的块茎中含有较多的淀粉，梨、苹果等植物的果实中含有较多
的糖类，黄豆与芝麻的种子中分别含有较多的蛋白质与脂肪。
植物通过光合作用制造的有机物，不仅满足自身生长、发育、繁殖的需要，还为生物圈中
其他生物提供了最终的食物来源。
植物进行光合作用时，把光能转变成储存在有机物中的能量，这些能量是生物圈中的生物
生命活动的能量来源。
【课堂总结】
第12章 植物维持生物圈的稳定
第 1 节 植物是生物圈中的生产者
【课堂练习】
1．实验中需审视各实验步骤与其预设目标的一致性，旨在识别并剔除那些与既定实验目的不相吻合的步骤。
下列是“绿叶在光下制造有机物”的实验，实验步骤与目的不相符的是（ ）
A．用黑纸片遮盖叶片的一部分——抑制叶绿素的形成
B．叶片放入酒精中隔水加热——脱去叶片中的叶绿素
C．向清水漂洗后的叶片滴加碘液——检验有无淀粉产生
D．天竺葵放到黑暗处一昼夜——消耗叶片中原有的淀粉
2．植物进行光合作用的主要器官是（ ）
A．根 B．叶绿素 C．叶脉 D．叶
3．为探究植物的光合作用，将银边天竺葵放在暗处一昼夜，用黑纸遮盖在②处的上下两面，移至光下几小
时后，取下叶片经酒精脱色后滴加碘液。下列叙述错误的是（ ）
A．酒精脱色是为了去除叶绿素
B．①、②两处均产生了淀粉
C．本实验中有两组对照实验
D．实验可说明光合作用需要光照
4．如图为萨克斯“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验，下列有关叙述正确的是（ ）
A．步骤①的目的是利用植物的光合作用消耗叶片中原有的淀粉
B．步骤②中 a、b 区域形成对照，变量是黑纸片
C．步骤③装置中，小烧杯内盛有清水，大烧杯内盛有酒精
D．步骤④用碘液对叶片进行染色后，需再用水洗去碘液以便观察
【板书设计】
第12章 植物维持生物圈的稳定
第 1 节 植物是生物圈中的生产者

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