初中浙教版第6节 光合作用精品教案

3.6《光合作用》教学设计

教学理念  新课程以构建主义理论、多元智能理论、人本主义学习理论为理论基础，着眼于学生的全面发展，倡导着全新的教学理念。科学作为一门以实验为基础的学科，注重理论与实际相结合，注重合作探究，旨在培养学生乐于探索、勤于思考、主动参与的科学精神，从而提高他们的科学素养，使每位学生充分发挥自己的潜能。 

教材分析 

《光合作用》是初中科学浙教版八年级下册，第三章第六节的内容。本教学设计主要针对第一课时展开分析。该内容是初中科学的一个重点，是将生活常识放到理论中来学习的一个典例，结合实验探究展开教学，有助于培养学生的学习兴趣。另外，根据教材的编排顺序来看，本节课之前，学生已经学习了氧气、二氧化碳、呼吸作用等知识，为光合作用的学习打下了一定的基础。并且，为下节课自然界中的碳循环和氧循环的知识做好铺垫，起到一个很好的承上启下的作用。 

学情分析  初二的学生正处于皮亚杰认知理论中的形式运算阶段，对知识有着强烈的求知欲，并且已经具备了一定的学习能力。不论是理论知识的储备，还是实验方面的能力，学生都已经有所具备。但是，学生在实验探究方面仍然存在一定的困难，思维的发散略有欠缺，对实验的严谨性更是欠考虑。因此。本节课，学生除了要清楚光合作用的理论知识，更要将探究实验部分牢牢掌握，这就需要老师的循循善诱以及学生的积极配合。相信本节课会对学生的实验技能起到一个很好的提高作用。 

教学目标 

知识与技能： 

1． 了解光合作用的原理，掌握光合作用的方程式； 

2． 了解光合作用的条件是光和叶绿体，了解其产物是氧气和有机物；

3． 知道光合作用实验探究的过程及其原理。 

过程与方法： 

1． 通过实验探究，提高实验探究的技能； 

2． 通过问题解决，培养发现问题、解决问题的能力。 

情感态度与价值观： 

1． 通过光和作用的学习，体会到科学注重理论与实际相结合，培养对科学的热爱；  2． 通过实验探究，培养实事求是的实验态度和严谨的科学思维，提高科学素养。

教学重难点 

重点：光合作用的原理 

难点：光合作用条件和产物的实验探究 

教学方法  教法：讲授法、实验法、归纳法 

学法：实验法、观察法、归纳法、练习法 

教学过程

环节一：情境导入，激趣引新  （打开之江汇）  同学们，大家是否在日常生活中观察到过植物冒泡泡的现象呢？老师今天带来了一瓶水生植物（拿起瓶子）：小球藻和金鱼藻。（走近学生），大家仔细看，瓶中金鱼藻的表面正在咕噜噜地冒泡！那么，想必大家和老师一样有疑问，这个气泡是什么气体呢？  学生猜测：光合作用产生的氧气。   没错，在生活中，大家似乎对光合作用非常熟悉，那么究竟什么是光合作用，它的原理又是怎样的呢？我们先来学习今天的新课内容。（写标题） 

环节二：交流讨论，掌握原理

 昨天，老师已经布置了作业，让大家去搜索关于光合作用的资料，并做成思维导图上传到了之江汇，大家的作业都很棒，老师选了其中比较有特点的一篇请同学来展示一下他的成果。（之江汇上打开，并走到PPT处）我们可以看到，苏宏的思维导图以时间为主线，循着科学家的脚步，向大家展示了探究光合作用的一个发现历史。现在请苏宏同学来解说一下你的思维导图，你有哪些知识想和大家分享？  苏宏：（拿着思维导图上台，站在PPT前）最早的时候，亚里士多德曾经猜想，植物是从土壤中吸收养料长大的，这个猜想很符合我们生活的经验。但是后来，海尔蒙特、普利斯特利等等，很多科学家，他们通过一次次的实验，研究发现了二氧化碳和水是植物生长的原料，并且能够产生有机物和氧气。在1897年的时候，才在教科书里首次被称为光合作用。 

还有同学想要补充的吗？还有哪些关于光合作用的知识？ 预期回答：光合作用的进行还需要光照。  预期回答：光合作用的场所在叶绿体，叶绿体内含有叶绿素等色素，能吸收阳光。  好，两个小问题：1.光合作用需要的二氧化碳来自于哪里？ 学生：大部分从空气中吸收。

2.水呢？  学生：从土壤中吸收，然后运输到叶片。 

总结：很好，老师把这几位同学的回答综合一下（配合板书）：绿色植物的光合作用通过叶绿体这个场所，在光照这个条件下，利用二氧化碳和水作为原料，生成有机物和氧气这些产物。  那么，上述过程我们可以用一个方程式来表示，有没有同学自告奋勇上来写一写？（学生上台写）  这个看似简单的结论，却是人们花了将近150年的时间，经历了无数次失败的实验，才得到的成果。所以啊，今天的我们，都是站在巨人的肩膀上，才能够看到许多事物的本质。

  环节三：实验验证，问题解决 

现在，我们已经弄清了光合作用的基本原理。那么，老师想说，所有的科学定理都是具有可证伪性的，所以，我们可以通过实验来验证光合作用的文字表达式到底是真还是伪。我们先从光合作用的产物入手。  回到开课时给大家看的金鱼藻，我们怎么去验证它产生的气体就是氧气？ 大家先回顾一下，我们通常用什么方法来检验氧气呢？学生：带火星的木条。所以，目前的问题在于，我们如何把这些气体收集起来呢？这个是比较有难度的。（切换到讲台的电脑，放映PPT，站在PPT的位置）我们一起来看课本上的实验，老师请一位同学来简单介绍这个装置：用一个漏斗倒扣在金鱼藻上面，气体可以从管口出去，再在管口上罩住一个装满了水的试管。那为什么要装满水呢？学生：排尽空气。是的，这是利用排水法收集氧气。然后把装置放在阳光下，就可以在试管中收集到氧气。实验过程其实很简单。 

不过呢，沈谢承和宣淑苗同学提出了一个改进的方案，可以直接拿老师手上这瓶植物进行实验。我们请沈谢承来展示他的方案，学生表述：（挤压矿泉水直到水满）大家觉得他这样做的目的是什么呢？

学生：排尽空气。对，我们也是用排水法的方式进行收集。（盖上瓶盖）好，继续。

学生：瓶中的植物不断产生气体，会使瓶子膨胀恢复原状。

大家思考一下：这样的一个设计有没有什么需要注意的地方？提示学生：万一二氧化碳不足怎么办？

学生：加入一点二氧化碳释放剂，市场上可以买的。所以大家在设计实验的时候，考虑要更加的全面。很好，也就是说，最终，我们可以在瓶子的上方获得一部分的气体用于检验。  那么，这个装置有什么优势呢？学生回答：可以在瓶子放入更多的植物，从而收集到更多的气体，而且装置也更简单……  但是由于这个实验需要约2-3个小时的时间和足够的阳光，所以无法现场进行，老师提前在光照下放置了一段时间，并录制了一个微课和大家分享。（PPT上播放）  刚才在视频中，大家观察到了什么现象？学生：冒气泡  在阳光充足的时候，植物的光合作用是非常明显的，所以大自然的奇妙之处每天都在我们身边发生着，我们要有一双善于发现的眼睛。 

实际上，老师手上这一瓶就是视频中的那一瓶植物，我们已经收集到了一部分的气体，现在我们一起来检验。演示，观察到木条复燃。  可见，这部分气体确实是氧气。 

现在，氧气的检验已经完成了，那么我们如何来验证光合作用的另一个产物有机物呢？（PPT放映）有机物大家知道吗？事实上，葡萄糖是光合作用首先制造出来的一种有机物，但是很快叶子就将其转化成淀粉，检验叶子内的淀粉要比检验叶内的糖容易得多，所以叶子含有淀粉可以看成是发生光合作用的依据。  那么请大家回顾一下，我们如何检验淀粉？学生：淀粉遇碘变蓝色。 大家思考一下，如果让你来进行这个实验，你会怎么设计？  预期回答：我可能会摘一片叶子然后滴上碘液，看看有没有变蓝色。 好像确实也挺有道理哦！ 但是在实际操作时，我们却有方方面面的问题需要考虑到。  那么具体如何操作？现在，给大家1-2分钟的时间阅读课本上的实验过程。（学生阅读，我准备播放视频）由于前期的准备时间太长，所以老师提前请同学帮忙一起录制了一个vlog，大家来观看一下。  现在，老师有两个小问题： 

1、为什么要先进行24小时的遮光处理？ 

2、老师在用铝箔遮盖叶子时，是在同一片叶子上遮盖了一部分，这里的变量是什么呢？  给大家1-2分钟的时间讨论一下这两个问题。 

学生回答：

1、消耗、运走原来的有机物（我们也可以称为饥饿处理）；

2、变量是有无光照。  因此，这里运用了什么科学方法？

学生：控制变量法。  也就是说，这个实验我们还可以顺便探究植物的光合作用是否需要光。 实际上，这里还有一个小细节要注意：为什么是在同一片叶子上进行操作？就是说，我能不能一片叶子全部用铝箔遮光处理，另一片叶子不遮光，让它充分接受光照，这样不是也可以吗？ 

学生……（如果学生回答不出来，可以提示：不同的叶子大小就先不一样了，吸取到的水分啊，二氧化碳啊，可能都是不一样的，也就是说，用同一片叶子也是为了控制变量的原则，控制无关的变量，防止对结果造成干扰）  那么，到目前为止，大家思考一下，如果光合作用的方程式成立，接下来会发生什么现象？也就是说，是有铝箔还是没有铝箔遮盖的地方会有淀粉产生？

 学生：没有铝箔遮盖的地方（有光照的地方） 接下来，我们可以直接滴加碘液来检验淀粉了吗？

学生：不行。  后续的步骤，需要大家合作完成。我们先再次明确一下实验的过程。 我们来看，第三步：酒精隔水加热脱色。（配合PPT）也就是说，等会大家把叶片放到酒精中，再对酒精进行水浴加热。  有没有同学自告奋勇来介绍一下这个步骤的注意点？ 

1. 酒精要水浴加热，不能直接加热，因为酒精易燃

2、为什么要用酒精进行脱色？（溶解叶绿素，防止干扰颜色的观察）

3、能不能用水来进行脱色呢？（水不能溶解叶绿素，酒精可以） 

另外，老师提示一点：等会大家在大烧杯中加入约150-200ml的热水，在小烧杯中加入20-30ml的酒精。 

然后，等叶片脱色至黄白色，用旁边的清水进行漂洗，这里漂洗的是什么？叶绿素。对，可能有叶绿素附着在表面，我们清洗一下会更好。另外，老师告诉大家，刚脱色完的叶子是比较脆的，用清水漂洗一下也可以起到软化的作用。  然后我们再滴加碘液，大约半分钟后，等显色反应出来后，再用清水漂洗掉多于的碘液。 

最后，观察并记录现象，完成任务单上的内容。过程大家都明确了吗？ 先别急着动手，大家有没有想过，为什么教科书对银边天竺葵情有独钟呢？普通天竺葵可以吗？它只是没有银边而已。有没有小组愿意尝试一下？选2 组做普通的。  实验过程中随堂直播展示成果。  任务单内容： 盖铝箔的部分是否变蓝？  不变蓝       

 不盖铝箔的见光部分是否变蓝？     变蓝     

说明了什么呢？   说明光合作用需要光照                               

（2） 银边天竺葵叶片的绿色部分变蓝色了，白色部分却没有，说明了什么？

光合作用需要叶绿素（因此，银边实际上控制了有无叶绿体的变量）               

 （3） 为什么选择银边天竺葵？普通天竺葵有什么优缺点？        

 普通天竺葵叶片比银边天竺葵要厚，所以脱色比较慢，而且不能进 行有无叶绿体的对比。                                                            

现在老师请一位同学来总结一下实验中得到的结论。光合作用能产生有机物，且实验必须在光照条件下，在有叶绿体的细胞中才能产生。

环节四：阐明意义，形成评价 

也就是说，这个方程式中，反应的条件和产物我们都已经得到了证实。不过，光合作用的原料的必要性还等待着我们进一步的验证，时间关系，同学们可以自己尝试着设计实验，我们下节课再进行讨论。  那么再次回到光合作用上来，细心的同学可能会发现，在书上开头有这样一句话“光合作用被称为地球上最重要的化学反应”，你认为它重要在哪里呢？有什么样的意义？或者说它的产物有什么作用呢？  学生……  实质上，光合作用的本质，主要体现在两个转化上，一方面，物质的转化：将简单的无机物转化成了复杂的有机物，不仅能满足自身的生长，也为其他生物提供了基本的食物来源。同时释放出氧气，供给生物的呼吸。另一方面，我们看，所谓光合作用这个名字，光合光合，光能合成的作用，那光能合成了什么能啊？光能转化成了贮存在有机物中的化学能，是生物所需的能量来源。因此，光合作用的重要性，是显而易见的。光合作用就是这样维持着大自然的生命平衡，使得地球上的生物共生共息。 好，下课，同学们再见。

板书设计