资源简介

学习内容 2.植物的光合作用 第几课时 1 课型 科学探究课
教材分析 本课是单元第二课，承接学生对植物生长现象的已有认知。教材以科学史发展脉络为主线，依次编排赫尔蒙特柳树实验、普利斯特利玻璃罩实验、英格豪斯光照实验、金鱼藻产气实验、叶片淀粉检验实验，由浅入深帮助学生建构光合作用概念；最后通过水晶兰、菟丝子的拓展阅读，完善学生对植物的完整认知。 本课突出探究实践，遵循“提出问题—科学家实证研究—实验观察—建构概念—迁移拓展”的学习逻辑，重在培养学生证据意识，依托实验现象推导科学结论，落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四项核心素养。 六年级学生知道植物生长离不开阳光、水分，但并不清楚植物制造养分的内在过程，普遍存在“植物的养分主要来自土壤”的前概念。系列科学家实验，能够层层打破固有认知，把抽象的光合作用转化为可分析的实验现象。
学习目标 1.科学观念：通过研读科学家经典实验、观察金鱼藻实验，理解光合作用定义；知道绿色植物依靠叶绿体，在光照条件下，把水和二氧化碳制造成自身需要的养分，同时释放氧气；了解少数植物无叶绿体，无法进行光合作用。 2.科学思维：能够梳理赫尔蒙特、普利斯特利等科学家的实验现象，依托证据开展推理分析；辩证看待赫尔蒙特实验结论的局限性，发展证据推理与批判性思维。 3.探究实践：能够观察金鱼藻光照下冒气泡的实验现象，了解气体收集方法；知晓绿叶淀粉检测的实验原理，提升观察、描述、分析实验现象的探究能力。 4.态度责任：感受科学家持续探究、不断修正结论的科学精神；认识光合作用对自然界的重要价值，树立爱护绿植、保护环境的意识。
教学重点 教学难点 教学重点：理解光合作用概念，掌握光合作用的原料、条件、产物；梳理系列科学家实验获得的证据。 教学难点：依据实验现象进行逻辑推理；理解光合作用抽象的内在过程；辩证认识赫尔蒙特实验的局限性。
教学准备 教师: 多媒体课件、金鱼藻实验装置（烧杯、清水、金鱼藻）、酒精灯、三脚架、石棉网、大烧杯、酒精、培养皿、镊子、碘液、天竺葵盆栽（提前遮光处理24小时）、锡箔纸
学生：科学记录本、铅笔、直尺
导学过程 设计意图
情境聚焦 1.教师出示幼苗长成参天大树的图片。 提问引导：同学们，一颗小小的树苗，几年之后长成参天大树，植物的重量增加了很多。请大家思考，植物生长所需要的养分，主要来自哪里？ 鼓励学生充分表达猜想，预设学生回答：来自土壤、雨水、阳光。教师简单板书记录学生想法。 2.过渡启发：很多同学认为养分来自土壤，古人也是这样认识的。但是养分真的主要来自土壤吗？我们怎样用实验来验证这个想法？有一位科学家对这个观点产生怀疑，并用实验寻找真相，今天就让我们跟随科学家的脚步，一起来探究植物养分的秘密。 二、探究实践 活动1：研读赫尔蒙特柳树实验 （1）学生自主阅读教材小资料，梳理实验做法、观察到的现象：5年后柳树增重约74千克，土壤仅仅减少50多克。 思考： ①从实验数据当中，你看到了什么现象？ ②赫尔蒙特根据现象得出了什么结论？ ③柳树增重74千克，土壤只减少五十多克，这说明了养分主要来自土壤吗？ ④思考：赫尔蒙特的实验推翻了旧认识，那他得出的结论是完全完整的吗，有没有被他忽略的因素？ （2）师生交流小结：赫尔蒙特认为柳树生长的养分主要来自水，但这个结论存在局限。 活动2：分析普利斯特利、英格豪斯实验 仅仅依靠水，植物就可以制造养分吗？植物生长还会不会和空气有关系？后续科学家继续开展研究，普利斯特利就做了一组非常经典的玻璃罩实验，我们一起来观察分析。 引导学生观察教材插图，对比两组实验现象：密闭玻璃罩里点燃的蜡烛很快熄灭；放入薄荷之后，蜡烛又能够继续燃烧。 思考： ①对比两组实验，变量是什么？出现了哪些不同现象？ ②蜡烛能够继续燃烧，说明植物在密闭罩内产生了什么样的气体？ ③普利斯特利做完实验就找到了全部答案吗？还有没有没有解决的疑问？ （2）学生发言交流，之后教师补充：普利斯特利做完实验，但没有发现关键条件。后来荷兰科学家英格豪斯反复实验，才有了新发现。 继续设问：英格豪斯发现只有光照条件下，现象才会出现，这又说明什么？ 小结过渡：通过两位科学家的研究，我们知道植物可以释放助燃的气体，而且这个过程必须要有光照。*家想一想，这种特殊的气体我们只是通过推理得知，我们能不能亲眼看到植物释放气体的现象呢？接下来我们就通过观察实验，寻找这种气体存在的证据。 活动3：观察金鱼藻光照产气实验 （1）教师演示金鱼藻光照产气实验（条件有限可播放规范实验视频），请学生重点观察光照下金鱼藻叶片表面不断冒出的小气泡。引导学生思考： ①阳光下的金鱼藻，你观察到什么现象？ ②水面不断冒出气泡，请你大胆推测，气泡可能是什么气体？ ③我们可以用什么办法，来验证我们的猜想？ 金鱼藻实验，让我们找到了植物释放氧气的证据。植物生长既需要释放氧气，同时自身也要不断制造养分，那我们又怎样证明植物确实制造出了养分呢？请大家阅读教材中小资料，找一找实验现象。 ①阳光下的绿叶滴碘酒出现深蓝色，这个现象说明叶片产生了什么？ ②遮光处理后的叶片没有深蓝色痕迹，这又说明了什么条件必不可少？ 师生交流，得出：光照下叶片制造出淀粉，也就是植物的养分。 活动4：建构光合作用科学概念 结合前面的探究活动和教材光合作用示意图。 ①说一说：光合作用发生在哪里？需要哪些条件？原料是什么？会产生哪些产物？ ②谁能尝试用自己的话说一说，什么是光合作用？ 交流构建光合作用概念 想一想，如果地球上没有光合作用，自然界会变成什么模样？为什么说没有光合作用，就没有生机勃勃的自然界？ 学生充分交流之后，教师小结提升：光合作用制造养分、释放氧气，动物和人类的生存都离不开绿色植物的光合作用。 三拓展提升 1.刚刚我们学习光合作用，认识的大多是绿色植物。是不是世界上所有的植物，都可以进行光合作用呢？有没有例外？请大家阅读课本拓展部分，认识两种特殊的植物。 2.学生自主阅读水晶兰、菟丝子阅读材料。问题引导： ①水晶兰、菟丝子有叶绿体吗？能不能进行光合作用？ ②它们分别依靠什么方式获取养分，维持自己的生命？ 依托真实生活现象，充分暴露学生原有前概念，以问题制造认知冲突，自然引出本课探究主题，激发学生探究欲望。 借助科学史素材，用递进式问题训练学生提取信息、证据辨析的能力，培养批判性思维，打破学生“养分来自土壤”的固有认知；以问题衔接下一个探究活动，体现科学研究循序渐进的发展历程。 利用对比实验，借助问题驱动学生推理，发现植物可以释放助燃气体，抓住光照这一重要条件；由推理到实证观察，环节自然流畅。 将看不见的光合作用转化为可观察的直观现象，落实探究实践素养；通过递进问题，自然从“产生氧气”过渡到“制造养分”，为建构完整概念积累充分证据。 汇总多组实验证据，借助问题驱动学生归纳抽象科学概念，完成由现象到本质的认知建构，落实科学观念，渗透爱护植物的责任意识。 以思辨问题打破学生“所有植物都能光合作用”的思维定式，完善认知边界；课堂内容向课外延伸，做到学用结合。
板书设计： 植物的光合作用 科学家探究之路 光合作用 赫尔蒙特 → 柳树实验 → 排除土壤 原料：CO + H O 普里斯特利 → 玻璃罩 → 净化空气 条件：光照 英格豪斯 → 光照实验 → 需要光照 产物：有机物 + O 场所：叶绿体 实验验证：碘液检测 见光 → 变蓝（有淀粉） 遮光 → 不变蓝（无淀粉） 生态意义：地球生命的能量基础 氧气的来源
作业设计： 课外实践任务：课后搜集1 2种不能进行光合作用的植物，记录它们获取营养的方式；观察家里一盆绿植，说一说它是怎样完成光合作用的。

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