资源简介

/ 让教学更有效 高效备课 | 生物学科
课题名称 光合作用（第1课时）：光合作用的探究 课型 新授课
教学内容分析 1、教材地位与作用：本节是北师大版《生物学》七年级上册第三单元第四章“绿色开花植物的生活方式”的第一节。光合作用是植物最重要的生理活动之一，本节承接第二单元细胞结构（叶绿体）和绿色植物生活的基本知识，是后续学习呼吸作用、吸收作用等生理活动以及理解“绿色植物在生物圈中的作用”的基础。认识光合作用的发现历程和实验证据，有助于学生体会科学探究的本质，初步形成物质与能量观、结构与功能相适应等生命观念。 2、教学分析：本课时内容包括“柳苗生长之谜开启了光合作用的研究历程”“科学实验为认识光合作用提供证据”“光合作用把二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物”三部分：通过海尔蒙特、普利斯特利、英格豪斯、瑟讷比埃、索绪尔、萨克斯等科学家的实验史料，认识光合作用的发现过程；通过“验证绿叶在光下合成淀粉”“检验光合作用释放氧气”“验证植物进行光合作用需要叶绿素”“验证光合作用需要二氧化碳”等实验，获得光合作用原料、条件、产物、场所的实验证据；最后归纳光合作用的反应式和概念。 3、教学重点难点：光合作用的原料、条件、产物和场所；光合作用的概念与反应式。难点：分析科学家的实验过程与现象，推测光合作用的原料、条件和产物；理解对照实验法（单一变量原则）并分析实验设计。
学情分析 七年级学生已学习细胞的基本结构和功能（叶绿体）等知识，对植物生长现象有丰富的生活经验，好奇心强、乐于探究。但学生对“植物生长所需的物质来源于哪里”缺乏理性认识，抽象思维和实验分析能力较弱，对对照实验法、变量控制等科学方法理解有限；分析多个科学家的实验史料时容易混淆，需要借助示意图、动画等直观手段和“时间—科学家—结论”梳理表帮助突破；酒精、氢氧化钠等药品的使用需要强化安全规范教育。
学习目标 生命观念：阐明光合作用的概念，说出光合作用的原料（二氧化碳和水）、条件（光）、产物（淀粉等有机物和氧气）、场所（叶绿体），初步形成物质与能量观、结构与功能相适应的生命观念。 科学思维：分析海尔蒙特、普利斯特利、萨克斯等科学家的实验过程和结果，运用对照实验法推测光合作用的原料、条件和产物，发展分析、比较、归纳、推理等科学思维。 探究实践：参与“验证绿叶在光下合成淀粉”等实验的分析与设计，学会运用对照实验法和淀粉遇碘变蓝原理检验光合作用的产物，说出实验操作要点，提高科学探究能力。 态度责任：体会光合作用的发现是许多科学家长期不懈努力的结果，认同科学知识是不断修正和发展的，养成严谨求实的科学态度；规范操作实验器材，树立安全意识。
学习评价 自我评价表
项目 评价内容 掌握情况
很好 一般 不好
科学知识 1 能说出光合作用的原料、条件、产物和场所
2 能写出光合作用的反应式并阐明其概念
探究能力 能分析各验证实验的现象并得出正确结论，说出对照实验的变量
科学态度 规范操作实验器材，注意安全，具有严谨求实的科学态度
小组评价表
评价内容 得分标准 成员一 成员二 成员 三
团队精神 5分：能高效分工合作完成任务 3分：重大问题能有效沟通 1分：各自独立，不能完成任务
实施能力 5分：能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。 3分：能设计出大概框架，但不够准确和详细。 1分：不能设计出任何过程和方案。
结果展示能力 5分：表述清晰完整，科学、客观、简洁。 3分：表述完整度和清晰度一般。 1分：不能有效表述实验结果和结论。
总分
设计思路 以“植物生长所需的物质从哪里来？怎样证明？”为核心问题，采用任务驱动式教学。通过“创设情境、提出问题→沿着科学家足迹梳理光合作用的研究历程→分析四个验证实验获得实验证据→归纳光合作用的反应式与概念→归纳小结、分层练习”的主线，让学生在史料分析、实验探究、讨论归纳中主动建构知识，落实生命观念、科学思维、探究实践、态度责任等核心素养。
教学流程 任务一：创设问题情境，引入新课 → 任务二：梳理光合作用的研究历程 → 任务三：科学实验为认识光合作用提供证据 → 任务四：归纳光合作用的反应式与概念 → 课堂小结 → 作业设计（分层练习）
学习活动设计
任务一：创设问题情境，引入新课
教师活动 学生活动 学习评价
1.出示种子萌发长成幼苗、小苗长成参天大树、果树结出丰硕果实的情境图片，提出问题：植物的生长和发育需要哪些物质？这些物质又来源于哪里？ 2.介绍17世纪以前人们的普遍认识：植物生长在土壤中，一定是从土壤中获得生长需要的物质（如亚里士多德的观点）。 1.观察图片，联系生活经验，就植物生长所需物质作出猜想。 了解前人的认识，产生疑问：植物生长所需的物质真的都来源于土壤吗？怎样证明？ 能否联系生活经验对植物生长物质来源作出合理猜想； 能否提出并聚焦本节核心问题。
设计意图：以学生熟悉的植物生长现象创设情境，通过与前人观点的对比制造认知冲突，激发探究兴趣，明确本课要解决的核心问题，为研究历程的学习定向。
任务二：梳理光合作用的研究历程
教师活动 学生活动 学习评价
1.出示海尔蒙特实验示意图（图4-1），组织学生阅读教材，分析实验数据（柳苗2.3 kg、干土90 kg，5年后柳苗增重74.5 kg、土壤仅减少0.057 kg），追问：海尔蒙特得出了什么结论？他的结论完全正确吗？还应该考虑什么因素？ 2.出示普利斯特利实验三组示意图（图4-2），组织学生描述实验现象、归纳结论；追问：为什么有人重复该实验会失败，甚至发现植物更严重地污染空气？ 3.依次出示英格豪斯、瑟讷比埃、索绪尔的实验资料，引导学生分别归纳：光、氧气、二氧化碳、水在光合作用中的作用。 4.出示萨克斯实验（图4-3），引导学生分析暗处理、部分遮光、碘蒸气熏蒸的目的，得出结论。 5.组织学生完成“时间—科学家—实验结论”梳理表，归纳光合作用的原料、条件、产物。 1.分析海尔蒙特实验数据，得出结论：柳苗生长所需物质不是由土壤直接转化的，水才是使植物增重的物质；讨论：海尔蒙特忽略了空气等环境因素，结论不完全正确。 描述普利斯特利实验现象，归纳：植物能净化因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气；讨论：实验条件（光照）不同导致结果不同。 3.归纳：英格豪斯——植物只有在光照下才能净化空气、释放气体；瑟讷比埃——植物在光下放出氧气的同时吸收二氧化碳；索绪尔——植物在光下还消耗水。 4.分析萨克斯实验，理解暗处理消耗叶片营养物质、部分遮光形成对照、淀粉遇碘变蓝的原理，得出结论：绿叶在光下合成淀粉。 5.完成梳理表，归纳：光合作用的原料是二氧化碳和水，条件是光，产物是淀粉等有机物和氧气。 能否准确分析海尔蒙特、普利斯特利等实验的现象与结论； 能否说出英格豪斯、瑟讷比埃、索绪尔、萨克斯实验的结论； 能否完成“时间—科学家—结论”梳理表。
设计意图：以科学家的研究历程为线索，让学生经历“提出问题—设计实验—分析结果—得出结论”的科学探究过程，理解科学知识是不断修正、发展的，发展分析归纳能力，渗透科学本质教育，为归纳光合作用要素奠定基础。
任务三：科学实验为认识光合作用提供证据
教师活动 学生活动 学习评价
1.过渡：科学家的实验是认识光合作用的开端，怎样用实验直接验证光合作用？引导学生认识对照实验法（设置实验组与对照组，控制单一变量）。 2.组织学生分析“验证绿叶在光下合成淀粉”实验：依次说明暗处理、部分遮光、光照、酒精水浴加热、清水漂洗、滴加碘液各步的目的，出示图4-4。 3.演示或播放“检验光合作用释放氧气”实验，组织学生观察金鱼藻放出的气泡和带火星卫生香的复燃现象。 组织学生分析“验证植物进行光合作用需要叶绿素”实验，出示斑叶植物图片（银边翠、银边天竺葵、彩叶草），填写表4-1。 5.组织学生分析“验证光合作用需要二氧化碳”实验：两套装置分别放清水和25%氢氧化钠溶液，比较叶片遇碘结果。 6.强调实验安全：酒精易燃，须隔水加热；氢氧化钠溶液有腐蚀性，须戴防护手套和护目镜。 1.说出对照实验法的含义：其他条件相同，只改变一个条件，设置对照。 2.说出实验步骤与目的，观察实验结果：照光部分变蓝、遮光部分不变蓝，得出结论——淀粉是光合作用的产物，光是光合作用的必需条件。 3.观察演示实验，说出带火星的卫生香复燃，说明光合作用释放的气体是氧气，氧气是光合作用的产物。 4.填写表4-1，分析：斑叶植物绿色部分变蓝、非绿色部分不变蓝，得出结论——光合作用需要叶绿素；结合“叶绿素存在于叶绿体内”，推测叶绿体是光合作用的场所。 5.分析实验结果：有二氧化碳装置中的叶片变蓝、无二氧化碳装置中的叶片不变蓝，得出结论——二氧化碳是光合作用的原料。 6.归纳：科学实验为认识光合作用提供了证据；记住酒精、氢氧化钠的安全使用要求。 能否说出各验证实验的目的、方法和现象； 能否依据实验现象分析得出正确结论； 能否说出对照实验的变量； 能否说出酒精、氢氧化钠等药品的安全使用要求。
设计意图：通过分析系列验证实验，让学生经历科学探究过程，理解对照实验法和单一变量原则，学会用实验证据支持结论，突破“推测光合作用原料、产物”的难点，同时渗透实验安全规范教育。
任务四：归纳光合作用的反应式与概念
教师活动 学生活动 学习评价
组织学生根据前面的研究结果，推测光合作用的原料、条件、产物和场所。 出示光合作用反应式（图4-7）： 二氧化碳＋水 →（光、叶绿体）→ 有机物（贮存能量）＋氧气，引导学生分析其中包含的物质转变和能量转化。 3.引导学生用自己的话概括光合作用的概念，出示教材定义。 4.组织学生完成课堂练习，检验学习效果。 1.归纳： 原料——二氧化碳和水 条件——光 产物——淀粉等有机物和氧气 场所——叶绿体。 分析反应式，说出光合作用包含两种变化：物质转变（二氧化碳和水等无机物转变成淀粉等有机物）；能量转化（光能转化为贮存在有机物中的化学能）。 3.说出光合作用的概念：植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成贮存了能量的有机物（主要是淀粉），并且释放氧气的过程。 4.完成课堂练习，相互评价，订正错误。 能否准确说出光合作用的原料、条件、产物和场所； 能否写出反应式并说出其包含的两种变化； 能否准确表述光合作用的概念。
设计意图：帮助学生将研究历程和实验证据整合为完整的光合作用概念，理解物质转变与能量转化两大实质，发展概括与表达能力，完成知识的结构化。
课堂小结
教师活动 学生活动 学习评价
引导学生回顾本节核心内容，结合板书共同构建知识结构。 梳理并小结：①光合作用的研究历程（海尔蒙特→普利斯特利→英格豪斯→瑟讷比埃→索绪尔→萨克斯）；②科学实验证据（淀粉是产物、光是条件、氧气是产物、光合作用需要叶绿素、叶绿体是场所、二氧化碳是原料）；③光合作用的反应式与概念。 能否自主构建知识网络，准确表述核心概念。
设计意图：帮助学生将零散知识结构化，形成完整认知，发展概括与反思能力。
作业设计 1.基础巩固（面向全体）：完成分层练习“基础”部分，如海尔蒙特实验结论、验证绿叶在光下合成淀粉的实验顺序、暗处理的目的等，巩固核心概念。 2.能力提升（面向学有余力的学生）：完成分层练习“提升”部分，分析萨克斯实验的设计思路（暗处理、部分遮光的作用），解释重复普利斯特利实验结果不同的原因；写出光合作用反应式并说明其包含的两种变化。 3.拓展实践（选做）：尝试设计“验证光是光合作用合成淀粉的必要条件”的实验方案，写出实验思路；或查阅资料了解光合作用研究的新进展，写一段50字左右的感想。
板书 设计
教学与反思 （教学反思课后填写） 预设反思要点：①研究历程史料较多，可借助“时间—科学家—结论”梳理表压缩讲解时间，突出每项实验的核心结论；②“验证绿叶在光下合成淀粉”实验耗时较长，可由教师演示或播放视频，重点引导学生分析每一步的目的和变量；③学生分析对照实验时易混淆实验组与对照组，需结合遮光实验实例强化单一变量原则；④氢氧化钠、酒精灯等安全事项须在实验前强调；⑤课后结合学生课堂表现与作业完成情况据实补充反思。

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