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3.4綠色植物是生物圈中有機(jī)物的制造者 教學(xué)目標(biāo) 【知識與能力】 1．說出綠色植物通過光合作用制造有機(jī)物。 2．檢驗綠葉在光下制造淀粉。 【過程與方法】 學(xué)會運用實驗的方法檢驗綠葉在光下制造淀粉。 【情感態(tài)度與價值觀】 綠色植物為生物圈的其他生物提供基本的食物來源，培養(yǎng)學(xué)生愛綠護(hù)綠的情感。 教學(xué)重難點 【教學(xué)重點】 1．說出綠色植物通過光合作用制造有機(jī)物。 2．檢驗綠葉在光下制造淀粉。 【教學(xué)難點】 為確保實驗順利進(jìn)行，對實驗過程和實驗結(jié)果進(jìn)行分析。 課前準(zhǔn)備 教師準(zhǔn)備：探究綠葉在光下制造淀粉的各種材料用具；提早栽培好天竺葵；課前1～2天組織學(xué)生對天竺葵進(jìn)行暗處理；課前培訓(xùn)實驗小組長；對學(xué)生進(jìn)行實驗中的安全教育。 學(xué)生準(zhǔn)備： 在老師組織下對天竺葵進(jìn)行暗處理，葉片部分遮光照射幾小時；嘗試設(shè)計實驗方案，然后在老師指導(dǎo)下按小組分別進(jìn)行暗處理，葉片部分遮光后照射。 教學(xué)過程 情境導(dǎo)入 同學(xué)們，請把目光聚焦大屏幕，把你看到的數(shù)據(jù)大聲地讀出來。準(zhǔn)備好了嗎？（大屏幕上依次出現(xiàn)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(jī)物，約為5000億噸。這5000億噸有機(jī)物是什么？據(jù)前面的情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行質(zhì)疑。 設(shè)計意圖：用數(shù)字5000億引入課題，活躍氣氛、激發(fā)學(xué)生探究的欲望。 講授新課 一、合作探究 （一）提出問題： ①綠葉在什么條件下制造有機(jī)物? ②綠葉制造的有機(jī)物是什么? （二）作出假設(shè)： 學(xué)生依據(jù)自己的經(jīng)驗和知識，對問題進(jìn)行假設(shè)。對于探究①學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗很快作出假設(shè)：綠葉在光下制造有機(jī)物。對于探究②學(xué)生因為對有機(jī)物認(rèn)識不夠，作出假設(shè)遇到了困難。所以我引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)了有機(jī)物的種類，然后聯(lián)系生活，做出假設(shè)：植物在光下制造的有機(jī)物主要是淀粉。 （三）制訂計劃： 關(guān)鍵需要做好兩點：一是設(shè)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(xué)生分組討論。共同制定實驗方案： 1.引導(dǎo)學(xué)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(lán)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(jìn)入葉的活細(xì)胞 用煮沸的酒精可以殺死葉片細(xì)胞，促進(jìn)碘分子進(jìn)入脫色葉片） 能將葉片放在酒精中直接加熱嗎？→不能，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(dǎo)學(xué)生針對問題，尋找實驗中的變量。 3.引導(dǎo)學(xué)生據(jù)變量，設(shè)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(jìn)行黑暗處理，但是學(xué)生在此很難想到這一點。為了真正做到以學(xué)生為本，遵從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)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。 4.學(xué)習(xí)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(shè)計意圖：對這些問題，想讓學(xué)生自己討論設(shè)計方案，有很大的難度，所以老師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，逐步形成實驗方案。 （四）實施計劃 根據(jù)前面設(shè)計好的實驗方案，引導(dǎo)學(xué)生驗證自己的假設(shè)，指導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行實驗。為了保證實驗在一課時內(nèi)做完，黑暗處理和遮光照射由老師在課前完成，學(xué)生繼續(xù)完成脫色及檢驗。為了縮短酒精脫色的時間，提前準(zhǔn)備熱水供學(xué)生隔水加熱時使用。實驗過程中為了確保學(xué)生酒精加熱的安全，老師準(zhǔn)備濕毛巾，并將酒精燈的注意事項標(biāo)注在課件上和試驗單上。同時老師加強(qiáng)巡視，及時指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范有序地開展實驗。 設(shè)計意圖：學(xué)生自己動手進(jìn)行實驗，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，使學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的情景中，自己發(fā)現(xiàn)問題并探究問題。 （五）得出結(jié)論 引導(dǎo)各組，觀察實驗現(xiàn)象，進(jìn)行分析討論并得出結(jié)論。學(xué)生將小組的實驗結(jié)果記錄在實驗單上。對于實驗不成功，卻依然能如實記錄結(jié)果，認(rèn)真分析誤差的小組，老師大力表揚他們實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度。 設(shè)計意圖：鍛煉學(xué)生思維能力，同時樹立小組團(tuán)結(jié)合作的意識。 （六）表達(dá)交流 引導(dǎo)各組進(jìn)行交流，對各組的表達(dá)進(jìn)行總結(jié)。不同組間進(jìn)行匯報對比，看看同一種實驗材料，實驗過程不同，其結(jié)果是否一樣。 （展示未經(jīng)過暗處理的天竺葵葉片的實驗結(jié)果。）同樣是天竺葵經(jīng)過暗處理后的葉片見光部分變藍(lán)了，說明葉片的見光部分產(chǎn)生了一種使碘液變藍(lán)的有機(jī)物——淀粉。遮光部分未變藍(lán)，說明綠葉制造有機(jī)物不可缺少的條件是光。未經(jīng)暗處理的天竺葵結(jié)果是見光和未見光的都變藍(lán)，學(xué)生從而進(jìn)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(lán)，說明不同種類的綠色植物在光下都能制造有機(jī)物。天竺葵銀邊部分缺乏葉綠體,不論見光不見光都不變藍(lán)，說明葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。老師進(jìn)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也能進(jìn)行光合作用。 設(shè)計意圖：讓學(xué)生在實踐中獲得經(jīng)驗和知識，同時培養(yǎng)學(xué)生觀察比較、分析總結(jié)和表達(dá)交流的能力。 二、總結(jié)歸納 在科學(xué)探究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步追問學(xué)生，“綠色植物制造有機(jī)物為什么必須要有光？”通過引導(dǎo)學(xué)生回憶前面學(xué)到的“細(xì)胞質(zhì)中有能量轉(zhuǎn)換器”的有關(guān)內(nèi)容，使學(xué)生能夠說出光是一種能量，葉綠體能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，儲存在它所制造的有機(jī)物中。在此基礎(chǔ)上總結(jié)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(jī)物，并且把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，儲存在有機(jī)物中。葉綠體既是生產(chǎn)有機(jī)物的“車間”，也是將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的“能量轉(zhuǎn)換器”。 生物圈中的生產(chǎn)者——綠色植物成為一個巨大的生產(chǎn)有機(jī)物的“天然”工廠，制造的有機(jī)物養(yǎng)活了地球上幾乎所有的生物。最后在交流中學(xué)生總結(jié)出“綠葉在光下制造有機(jī)物主要是淀粉”，老師點出光合作用的概念，并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生理解光合作用的意義。 課堂小結(jié) 我們這一節(jié)課通過完成探究實驗，驗證了綠色植物通過光合作用制造有機(jī)物，光合作用制造的有機(jī)物是淀粉，光是光合作用的條件，并總結(jié)出了光合作用的定義和意義。我們應(yīng)當(dāng)愛護(hù)綠色植物，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。 板書設(shè)計 第四章 綠色植物是生物圈中有機(jī)物的制造者 綠葉在光下制造有機(jī)物 實驗變量 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 ↓ ↓滴加碘液 ↓ 光照 遮光部分→不變藍(lán) ①產(chǎn)物——淀粉 為遮光部分→變藍(lán) ②條件——光照 ③場所——葉綠體 隨堂練習(xí) 隨堂練習(xí) 5、作業(yè)設(shè)計： 進(jìn)一步探究：葉綠素的形成需要光。 引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活現(xiàn)象：韭菜是綠色的，為什么韭黃是黃的? 馬鈴薯塊放在光下顏色會變嗎？引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計方案進(jìn)一步探究：葉綠素的形成需要光。布置學(xué)生課后利用一周的時間，做好進(jìn)一步探究的實驗。 設(shè)計意圖：讓學(xué)生既要立足于課本，又要超越課本，通過課堂延伸進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生獨立設(shè)計實驗方案和探究能力。 - 4 -