視頻標簽:生物圈中,有機物的制造者
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視頻課題:初中生物人教版七年級上冊第四章《綠色植物是生物圈中有機物的制造者》
教學設計、課堂實錄及教案:初中生物人教版七年級上冊第四章綠色植物是生物圈中有機物的制造者
第四章 綠色植物是生物圈中有機物的制造者
一、教材分析
《綠葉在光下制造有機物》是七年級生物學中《綠色植物參與生物圈水循環 》之后和 《綠色植物與生物圈中的碳氧平衡 》之前的一個學習內容,在教材編寫及知識結構中起承上啟下的作用,也是這一章的重點內容,通過對這一節內容的學習能為以后學習《綠色植物對有機物的利用》奠定堅實的基礎。
《綠葉在光下制造有機物》這個實驗對理解光合作用的概念和意義起到了決定性的作用。通過這個實驗旨在引導學生對實驗進行探究, 掌握控制實驗條件、 設置對照等規則,在自由有序的探究中獲得新知識,在嚴格規范的操作中理解科學的嚴謹性,在互助合作中收獲理解,培養動手能力和探究能力,進而能創造性地設計實驗進行科學探究,領悟科學精神,提高生物科學素養。 二、學情分析
七年級學生對生物學,特別是生物實驗有著濃厚的興趣,而且他們大多已經具有一定的生活體驗和知識儲備,如學生在小學階段已知道植物能進行光合作用,對光合作用也有所了解。在實驗探究中,學生對“淀粉遇碘變藍”、“設置對照實驗”等也有一定的基礎,但根據實驗原理設計實驗是有一定難度的,所以教學重點放在實驗設計。另外,他們普遍具有較強的觀察能力,思維活躍且有一定的創新性,但對于自主設計探究實驗還存在較大的困難,而且由于之前自主操作實驗較少,對于一些實驗儀器的使用方法還不了解,在實驗過程中存在較大的安全隱患。
三、教學目標 知識目標:
(1)闡明綠色植物是在光下制造的有機物是淀粉。 (2)探究光是綠葉制造有機物不可缺少的條件。 能力目標:
(1)運用實驗的方法探究綠葉在光下制造淀粉
(2)訓練學生嘗試設計實驗的技能,初步領會生物科學探究的一般方法 (3)學生自己設計實驗,提高分析問題、解決問題的能力及創新能力 情感目標:
(1)經歷科學探究的一般過程,感受探究帶來的快樂
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(2)初步學會合作交流,樹立探索創新的科學精神培養
(3)關注綠色植物與人類的關系,養成熱愛自然,尊重生命的情感 四、教學重點、難點
1.教學重點是綠色植物在光下制造淀粉
2.教學難點是綠色植物在光下制造淀粉的實驗設計 五、教學策略:
在本節課,我以學生動手實驗為中心,并輔以多媒體課件、微課等直觀教學手段,積極創設一個輕松愉快的教學氛圍,利用觀察法、分析法、討論法、合作法,實驗探究法,引導法等多種教學方法,讓學生去主動探索知識,充分發揮學生的主體地位。在教學過程中,我步步設疑,力求以組織者、支持者、合作者的身份開展師生互動、生生互動,與學生共同獲取知識、解決問題,體現出以學生為主體,教師為主導的主動探究的教學理念。 六、材料用具準備:(一天前)
教師:
1.提供學生實驗用材料 :
1、材料:盆栽天竺葵、盆栽銀邊天竺葵、黑紙片、曲別針、酒精、碘液、小燒杯、大燒杯、培養皿、酒精燈、三腳架、石棉網、鑷子、火柴、清水
2.培訓實驗小組長,強調實驗中的注意事項:進行用火的安全教育 3.制作教學多媒體課件、錄像等 學生:
1.各小組組長對天竺葵進行暗處理。
2.對暗處理后的植物葉片進行部分遮蓋,然后移到陽光下照射幾小時。 七、教學過程
1、創設情境,打開探究之門
同學們,請把目光聚焦大屏幕,把你看到的數據大聲地讀出來。準備好了嗎?(大屏幕上依次出現5,50,500,5000,5000億)
這5000億不是人民幣,也不是美元,但是它比美元、人民幣都更有價值。它是什么呢?那就是每一年地球上的綠色植物通過綠葉在光下制造的有機物,約為5000億噸。這5000億噸有機物是什么?據前面的情境,引導學生進行質疑。 設計意圖:用數字5000億引入課題,活躍氣氛、激發學生探究的欲望。
2、合作探究,步入探究之路 (一)提出問題
從學生之前提出的眾多問題中,選取本節課需要探究的兩個問題: ①綠葉在什么條件下制造有機物? ②綠葉制造的有機物是什么? (二)作出假設:
學生依據自己的經驗和知識,對問題進行假設。對于探究①學生根據生活經驗很快作出假設:綠葉在光下制造有機物。對于探究②學生因為對有機物認識不夠,作出假設遇到了困難。所以我引導學生復習了有機物的種類,然后聯系生活,做出假設:植物在光下制造的有機物主要是淀粉。 (三)制訂計劃:
關鍵需要做好兩點:一是設置對照。二是控制變量。一方面將實驗原則和備選的實驗用具提示在實驗單上;另一方面讓學生分組討論。共同制定實驗方案:
1、引導學生思考如何驗證淀粉?
直接將碘液滴到綠葉上行嗎?→不行→為什么?→葉綠體色素的顏色會干擾碘與淀粉顯示的藍色→ 怎么辦?去除葉綠素→ 怎樣脫去葉綠素?→ 溶解于酒精→課堂時間有限,如何能加快葉片脫色的速度?→加熱(由于碘分子難以進入葉的活細胞 用煮沸的酒精可以殺死葉片細胞,促進碘分子浸入脫色葉片) 能將葉片放在酒精中直接加熱嗎?→不安全→ 怎么辦? 隔水加熱 →要脫色到什么程度 ?→待葉片黃白色時 (酒精變綠)
2、引導學生針對問題,尋找實驗中的變量。
3、引導學生據變量,設計對照實驗。重點分析如何遮光更合理。 方案一:用黑紙片遮蓋了兩株天竺葵中兩片不同的綠葉。
方案二:用了較大的黑紙片遮蓋了一株天竺葵的一片葉片,形成同一株植物遮光葉片與見光葉片的對照。
方案三:用了相對小的黑紙片遮蓋了一株天竺葵葉片的一部分,形成同一株植物同一片葉片的遮光部分與見光部分的對照。
實驗還需要進行黑暗處理,但是學生在此很難想到這一點。為了真正做到以學生為本,遵從學生的認知規律,在此并不做過多提示,而是先放下這一步。接著往后討論展示的方案。
5、學習小組對照課本,歸納整理實驗方法和流程:黑暗處理→選葉遮光→陽
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光下照射→摘下遮光葉片→酒精隔水加熱脫色→清水漂洗→滴加碘液→清水漂洗 →觀察葉色
設計意圖:對這些問題,想讓學生自己討論設計方案,有很大的難度,所以老師要進行引導學生進行分析逐步形成實驗方案。
(四)實施計劃
根據前面設計好的實驗方案,引導學生驗證自己的假設,指導學生分組進行實驗。為了保證實驗在一課時內做完,黑暗處理和遮光照射由老師在課前完成,學生繼續完成脫色及檢驗。為了縮短酒精脫色的時間,提前準備熱水供學生隔水加熱時使用。實驗過程中為了確保學生酒精加熱的安全,老師準備了濕毛巾,并將酒精燈的注意事項標注在了課件上和試驗單上。同時老師加強巡視,及時指導學生規范有序地開展實驗。
由于實驗操作過程中酒精脫色時間稍長,課堂上學生操作時會有幾分鐘到十幾分鐘不等的等待時間。而前面的制定計劃中,學生很難想到暗處理這一過程,于是我對教材進行了簡單的處理,在等待脫色的時候再提問:光照射之前天竺葵有沒有受到光照?一有一會不會產生淀粉?一會一這對本次實驗有沒有干擾?一有一那怎么辦?學生思考后回答:讓天竺葵葉片把原有的淀粉消耗掉。怎么樣才能消耗呢?老師提示學生,植物在晚上只能進行呼吸作用消耗淀粉,不能進行光合作用制造淀粉。學生馬上就會應用這個知識,完善步驟“暗處理”。再次強調實驗方法和流程:暗處理→選葉遮光→陽光下照射→摘下遮光葉片→酒精隔水加熱脫色→清水漂洗→滴加碘液→清水漂洗 →觀察葉色,引導學生思考每個實驗步驟中包含的科學原理。同時再將預期實驗結果安排進來,課堂效率大大提高。
設計意圖:學生自己動手進行實驗,提高學生學習的主動性,使學生在教師創設的情景中,自己發現問題并探究問題。
(五)得出結論
引導各組,觀察實驗現象,進行分析討論并得出結論。學生將小組的實驗結果記錄在實驗單上。對于實驗不成功,卻依然能如實記錄結果,認真分析誤差的小組,老師大力表揚他們實事求是、科學嚴謹的實驗態度。
設計意圖:使學生在實際參與中獲得親身體驗,通過自主探究結果分析完成教學目標,攻破重點、難點。鍛煉學生思維能力,同時樹立小組團結合作的意識。
(七)表達交流
引導各組進行交流,對各組的表達進行總結。不同組間進行匯報對比,看看
同一種實驗材料,實驗過程不同,其結果是否一樣。
(展示未經過暗處理的天竺葵葉片的實驗結果。)同樣是天竺葵經過暗處理后的葉片見光部分變藍了,說明葉片的見光部分產生了一種使碘液變藍的有機物——淀粉。遮光部分未變藍,說明綠葉制造有機物不可缺少的條件是光。未經暗處理的天竺葵結果是見光和未見光的都變藍,學生從而進一步明確了暗處理的目的。
銀邊天竺葵的綠色部分均能變藍,說明不同種類的綠色植物在光下都能制造有機物。天竺葵銀邊部分缺乏葉綠體不論見光不見光都不變藍,說明葉綠體是進行光合作用的場所。老師進一步指出:葉綠體不僅僅存在于葉片中,植物體其他的綠色部位都能進行光合作用。
設計意圖:讓學生在實踐中獲得經驗和知識,同時培養學生觀察比較、分析總結和表達交流能力。 3、總結歸納,盤點探究所獲
在科學探究的基礎上,進一步追問學生,“綠色植物制造有機物為什么必須要有光?”通過引導學生回憶第二單元第二章第一節中“細胞質中有能量轉換器”的有關內容,使學生能夠說出光是一種能量,葉綠體能將光能轉化為化學能,儲存在它所制造的有機物中。在此基礎上總結概括出光合作用的概念:光合作用就是綠色植物利用光提供的能量,在葉綠體中合成了淀粉等有機物,并且把光能轉變成化學能,儲存在有機物中。葉綠體既是生產有機物的“車間”,也是將光能轉變成化學能的“能量轉換器”。
生物圈中的生產者——綠色植物成為一個巨大的生產有機物的“天然”工廠,制造的有機物養活了地球上幾乎所有的生物。最后在交流中學生總結出“綠葉在光下制造有機物主要是淀粉”,老師點出光合作用的概念,并進一步引導學生理解光合作用的意義。
板書:光合作用的條件:光 產物:有機物 場所:葉綠體
設計意圖:通過同學們暢談和分享收獲,加深了對本節課知識的理解,提高了能力,升華了情感。鍛煉學生的總結能力并認識到綠色植物的重要性,培養學生愛護植物的情感。 4、知識反饋:
展示相應的習題,讓學生將本節的探究過程進行回顧和總結。 1、“綠葉在光下制造淀粉”的實驗中,將天竺葵黑暗饑餓處理一晝夜后,用黑紙對葉片的一部分進行兩面遮蓋,光照一段時間,經酒精脫色處理后滴加碘液,變藍的部位是( )
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