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3.5.1光合作用吸收二氧化碳释放氧气 教学设计
一、教学目标：
生命观念：阐明光合作用的概念，归纳总结光合作用的过程。通过构建光合作用概念，形成“物质与能量观”的生命观念。
科学思维：通过了解光合作用的发现史，学会严谨、求实的科学态度和科学思维能力。
探究实践：独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗”？培养学生发现问题、解决问题的能力。
态度责任：举例说明光合作用原理在农业生产上的运用，认同植物的光合作用对于生物圈的意义，形成爱护植被的意识。
二、教学重点和难点：
教学重点：光合作用的概念
教学难点：运用实验法独立设计并完成探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗”
三、教学设计思路
本章的教材内容，重点突出绿色植物在生物圈中的重要作用这一主线。第四章和第五章第一节主要是绿色植物的光合作用。本节是在第四章的基础上，了解光合作用吸收二氧化碳释放氧气，从而参与生物圈的碳-氧平衡。
首先利用生活现象和“想一想，议一议”引入课题。再通过光合作用的探究过程，了解科学发展的艰辛同时，也尝试站在科学家的角度，分析实验过程，得出相应的实验结论。
关于探究“二氧化碳是光合作用必需的原料吗”，可以先组织学生阅读教材，从教材提供的设计思路和氢氧化钠等特点，尝试设计实验方案，重在如何设计保证只有二氧化碳一个变量的对照实验，有条件的课下完成探究活动。
关于演示实验“光合作用产生氧气”，可以通过直观的实验现象，引导学生得出实验结论。
在此基础之上，引导学生构建光合作用的概念，并尝试归纳总结光合作用的反应式。从物质和能量上去理解光合作用的本质。
最后，理论联系实际，引导学生站在农业种植者的角度去思考，怎样利用光合作用的原理来提高农作物的产量？配合图片和视频举例辅助理解。
四、教学过程
【新课导入】
生物的呼吸作用和燃料的燃烧都会消耗大气中的氧气，排出大量的二氧化碳，为什么我们却没有感受到缺氧呢？
【新课学习】
学习目标一、光合作用的原料
一、科学家的故事
【海尔蒙特实验】
比利时科学家海尔蒙特设计了著名的“柳树实验”。请同学们阅读课本121页“想一想，议一议”分析：
1.实验前后柳树苗和土壤的重量发生了怎样的变化？
2.海尔蒙特是怎样解释这种现象的？
3.他是否忽略了其他因素呢？
生阅读，思考并回答问题。
师补充：17世纪后叶，由于显微镜的发明，人们发现了植物叶片上的气孔，因而认为，正是由于这些气孔，植物与外界进行了气体交换。
知识拓展：在此基础之上，引导学生思考，在海尔蒙特的基础之上，如何设计以“水”为变量的对照实验证明光合作用需要水。并结合上节课的内容进行鉴定。重在培养学生的探究能力。
【普里斯特利实验】
图片展示：在1771-1772年，英国科学家普里斯特利又做了一系列的实验。请同学们阅读教材P122页，图3-33普里斯特利实验
引导分析：
1.图片中有几组对照实验？实验现象分别是什么？
2.通过这个实验，你能得出什么结论？
师生分析：图片中A和D、B和C形成对照实验，变量都是绿色植物。实验现象放入植物后蜡烛燃烧时间和小鼠存活时间豆比较长。所以普利斯特利根据实验现象得出来了实验结论：植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸变得污浊的空气。
知识拓展：普利斯特利的实验看似简单，但后人做的实验很多不能成功，你知道这是为什么呢？
学生思考回答。引导学生观察图中的太阳，得出结论：普利斯特利的实验必须在有光的条件下才能成功。
师总结：但是当时人们并不知道空气的成分，直到1785年，发现了空气的组成，人们才明确这一结果。植物的光合作用能够释放氧气，消耗二氧化碳。
二、探究活动“二氧化碳是光合作用必需的原料吗？”
过渡：那么，二氧化碳是光合作用的必需原料吗？你将会如何证明？
引导学生阅读教材P123的设计思路，尝试设计对照实验，检测二氧化碳是否真的师光合作用的必需原料。
引导讨论：
1.该实验的变量是什么？怎么保证实验中只有二氧化碳一个变量？（提示：氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳。）
2.实验前需要进行怎样的处理？（提示：可以借鉴上节课绿叶在光下制造有机物）
3.如何检验植物进行了光合作用？（提示：可以借鉴上节课绿叶在光下制造有机物）
引导学生重新设计实验方案，并尝试课下检验假设。
播放视频：二氧化碳真的是光合作用的必要原料。帮助理解。
总结归纳：通过科学家的实验和刚才的探究实验，我们明确了光合作用的原料是二氧化碳和水。
学习目标二、光合作用还能产生氧气
过渡：通过刚才的实验，我们知道了光合作用的原料是水和二氧化碳，那光合作用的产物是什么呢？
生回答：有机物和氧气。
师：有机物主要是淀粉，我们上节课可以通过滴加碘液证明，那怎么证明光合作用释放出来的气体师氧气呢？
【金鱼藻实验】
师进行演示或视频播放。生描述浸入水中的金鱼藻在光照条件下产生气体的实验现象：水中出现气泡。
引导思考：如何验证产生的气体是氧气？，师提示氧气具有助燃作用。
师将带火星的卫生香伸入试管内收集到的气体，生观察试管内的实验现象。
实验现象：卫生香复燃
实验结论：绿色植物进行光合作用的产物除了有机物外，还有氧气。
学习目标三、光合作用的本质
过渡：我们跟随着科学家的足迹以及两个实验探究，深入了解了光合作用。你能用一句话概括：光合作用的实质是什么？
阅读利用教材P124页的图片，讲解光合作用的过程和概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
师生总结反应式及原料、产物、条件和场所，并尝试写出表达式。引导学生，光合作用的过程，实现了两个转化，一个是物质的变化，无机物→有机物，一个是能量的转化，太阳能→光能。所以在上节课，我们了解到了，叶绿体既是产生有机物的“车间”，也是将光能转变为化学能的“能量转换器”。
学习目标四、光合作用在农业生产上的运用
过渡：光是光合作用制造有机物的条件，要使绿色植物制造大量的有机物，必须给提供充足的光照。在农业生产上，为了使农作物更多的制造有机物，是不是种植的农作物越密集越好呢？
课件展示三种间距不同的植株及结果，引导学生分析讨论，理解光合作用原理在农业生产上的运用。
生讨论分析：在农业生产上要保证作物有效地进行光合作用的各种条件，尤其是光照。
师：还有哪些方法可以提高产量？
结合板书的光合作用的公式，引导学生如何利用光合作用原理来增加农作物产量。（气肥法、增长光照时间等）。
播放视频：光合作用与农业生产，加深理解。
技能训练：分析实验结果
通过分析实验结果，得出正确的结论，培养学生分析和表达的技能。
【课堂总结】
今天这节课我们了解了一些光合作用的发现史，还进行了两个探究实验，通过这些，知道了光合作用的实质上是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放氧气的过程。
【板书设计】
1.光合作用公式
光能
二氧化碳+水----------有机物（储存着能量）+氧气
叶绿体
2.光合作用的本质：合成有机物，储存能量
3.光合作用在农业上的应用：合理密植、气肥法等
【课堂练习】教材P126页1和2题。

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