《植物的光合作用》教学设计-2024-2025学年苏教版（2024）初中生物七年级下册（共2课时）

《植物的光合作用》教学设计-2024-2025学年苏教版（2024）初中生物七年级下册共2课时一、教材分析（一）教材地位《植物的光合作用》是苏教版（2024）初中生物七年级下册第4单元《植物的生活》第11章《植物的光合作用和呼吸作用》中的课文。光合作用是绿色植物重要的生理活动之一，它不仅是植物自身生长、发育和繁殖的基础，也是整个生态系统能量流动和物质循环的关键环节。通过学习光合作用，学生能够深入理解植物的生命活动规律，认识到植物在自然界中的重要作用，为后续学习生态系统、生物与环境等知识奠定坚实的基础。同时，光合作用的知识与农业生产、环境保护等实际问题密切相关，有助于培养学生的科学思维和社会责任感。（二）内容结构教材围绕植物的光合作用展开，主要内容包括：1.光合作用的发现历程：介绍了海尔蒙特、普利斯特利、英格豪斯等科学家的经典实验，逐步揭示光合作用的原料、条件和产物。2.光合作用的概念和反应式：明确光合作用的定义，用简洁的反应式概括光合作用的过程。3.光合作用的实质和意义：阐述光合作用将光能转化为化学能、将无机物转化为有机物的实质，以及光合作用对植物自身和整个生态系统的重要意义。4.影响光合作用的因素：探讨光照强度、二氧化碳浓度、温度等环境因素对光合作用的影响。5.光合作用在农业生产中的应用：介绍合理密植、增加二氧化碳浓度等提高农作物产量的方法。（三）教材特点1.注重科学史教育：通过介绍光合作用的发现历程，让学生了解科学家们的探究思路和方法，培养学生的科学探究精神和创新思维。2.图文并茂：教材中配有大量的图片和示意图，直观地展示了光合作用的过程、实验装置和影响因素等，有助于学生更好地理解抽象的知识。3.联系实际：教材紧密联系农业生产和日常生活实际，介绍光合作用在提高农作物产量、改善环境质量等方面的应用，让学生感受到生物学知识的实用性。4.探究活动丰富：教材设计了多个探究活动，如“探究阳光在植物生长中的作用”“探究二氧化碳是光合作用的原料吗”等，让学生通过自主探究和实验操作，亲身体验科学探究的过程，培养学生的科学探究能力和实践能力。二、教学目标（一）知识目标1.描述光合作用的发现历程，说出海尔蒙特、普利斯特利、英格豪斯等科学家的实验结论。2.阐明光合作用的概念和反应式，理解光合作用的实质和意义。3.举例说明影响光合作用的环境因素，以及光合作用在农业生产中的应用。（二）能力目标1.通过分析科学家的实验，培养学生的逻辑思维能力和科学探究能力。2.能够设计并完成“探究阳光在植物生长中的作用”“探究二氧化碳是光合作用的原料吗”等实验，提高学生的实验操作能力和数据处理能力。3.运用所学的光合作用知识，解释生活中的一些生物学现象，培养学生的知识迁移能力和解决实际问题的能力。（三）情感态度与价值观目标1.体会科学家们勇于探索、坚持不懈的科学精神，培养学生的科学态度和创新意识。2.认识到光合作用对维持生态平衡和人类生存的重要意义，增强学生的环保意识和社会责任感。3.关注光合作用在农业生产中的应用，培养学生对生物学的学习兴趣和热爱生活的情感。三、教学重难点（一）教学重点1.光合作用的发现历程和概念。2.光合作用的反应式和实质。3.影响光合作用的环境因素以及光合作用在农业生产中的应用。（二）教学难点1.理解光合作用的发现历程中各个实验的设计思路和结论。2.掌握光合作用的反应式，理解光合作用过程中物质和能量的转化。3.设计并完成探究实验，分析实验结果，得出科学结论。四、教学准备（一）教师准备1.多媒体课件，包括光合作用的发现历程、实验过程、反应式、影响因素等方面的图片、动画和视频资料。2.实验材料和用具，如天竺葵、酒精、碘液、氢氧化钠溶液、清水、小烧杯、大烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、镊子、滴管、培养皿、黑纸片、曲别针等，用于课堂实验演示和学生分组实验。3.制作光合作用的模型，如用不同颜色的卡片代表二氧化碳、水、有机物和氧气，用箭头表示物质的转化方向，帮助学生直观地理解光合作用的过程。（二）学生准备1.预习教材内容，了解光合作用的相关概念和实验。2.分组准备探究实验所需的材料和用具。五、教学过程第1课时：光合作用的发现历程和概念（一）导入新课展示图片：教师展示一幅生机勃勃的森林图片，引导学生观察图片中的植物，思考植物是如何生长和获取营养的。提出问题：“植物生长所需要的物质和能量来自哪里？”“植物是如何将无机物转化为有机物的？”学生活动：学生观察图片，思考教师提出的问题，并自由发言表达自己的观点。设计意图：通过展示美丽的森林图片，创设生动的教学情境，激发学生的学习兴趣和好奇心，引导学生关注植物的生长和营养来源，从而引出本节课的主题——植物的光合作用。（二）讲授新课1.光合作用的发现历程海尔蒙特的实验讲述故事：教师讲述海尔蒙特的实验故事，即他将一棵2.5千克的柳树苗种在装有90千克土壤的木桶中，只浇水，五年后柳树增重了82.5千克，而土壤只减少了0.1千克。分析实验：教师引导学生分析海尔蒙特的实验，思考以下问题：海尔蒙特的实验说明了什么？柳树增加的重量主要来自哪里？得出结论：教师总结学生的分析结果，得出海尔蒙特的实验结论：植物生长所需要的物质主要来自水。师生互动：教师提问：“海尔蒙特的实验有什么不足之处？”学生回答：“他没有考虑到空气对植物生长的影响。”设计意图：通过讲述海尔蒙特的实验故事，让学生了解科学家的探究过程和方法，培养学生的科学思维能力。引导学生分析实验，得出结论，提高学生的逻辑推理能力和分析问题的能力。同时，让学生认识到科学实验的局限性，培养学生的批判性思维。普利斯特利的实验播放视频：教师播放普利斯特利的实验视频，展示他将点燃的蜡烛和小白鼠分别放在密闭的玻璃罩内，蜡烛很快熄灭，小白鼠很快死亡；而将绿色植物和点燃的蜡烛或小白鼠放在同一个密闭的玻璃罩内，蜡烛能继续燃烧，小白鼠能正常存活的实验过程。分析实验：教师引导学生分析普利斯特利的实验，思考以下问题：普利斯特利的实验说明了什么？绿色植物在实验中起到了什么作用？得出结论：教师总结学生的分析结果，得出普利斯特利的实验结论：绿色植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。师生互动：教师提问：“普利斯特利的实验在当时有什么重要意义？”学生回答：“他让人们认识到绿色植物对空气有净化作用。”设计意图：通过播放视频，直观地展示普利斯特利的实验过程，让学生更清晰地观察实验现象。引导学生分析实验，得出结论，培养学生的观察能力和科学探究能力。同时，让学生了解普利斯特利的实验在科学史上的重要地位，激发学生对科学研究的兴趣。英格豪斯的实验介绍实验：教师介绍英格豪斯的实验，即他重复了普利斯特利的实验，并发现只有在光照条件下，绿色植物才能更新空气；而且植物体的所有绿色部分都能更新空气。分析实验：教师引导学生分析英格豪斯的实验，思考以下问题：英格豪斯的实验与普利斯特利的实验有什么不同？英格豪斯的实验说明了什么？得出结论：教师总结学生的分析结果，得出英格豪斯的实验结论：光照是绿色植物更新空气的必要条件，光合作用的场所是植物体的绿色部分。师生互动：教师提问：“英格豪斯的实验对光合作用的研究有什么重要贡献？”学生回答：“他进一步明确了光合作用的条件和场所。”设计意图：通过介绍英格豪斯的实验，让学生了解科学家们不断探索和完善光合作用理论的过程。引导学生分析实验，对比不同实验的差异，培养学生的比较分析能力和科学思维的严谨性。同时，让学生认识到科学研究是一个不断发展和进步的过程。总结归纳：教师引导学生总结光合作用的发现历程，填写如下表格：科学家实验结论海尔蒙特柳树增重实验植物生长所需要的物质主要来自水普利斯特利蜡烛、小白鼠和绿色植物实验绿色植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气英格豪斯重复普利斯特利实验光照是绿色植物更新空气的必要条件，光合作用的场所是植物体的绿色部分设计意图：通过表格总结归纳，帮助学生梳理光合作用的发现历程，加深对各个实验结论的理解和记忆，构建完整的知识体系。2.光合作用的概念和反应式讲解概念：教师在总结光合作用发现历程的基础上，讲解光合作用的概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程。分析反应式：教师写出光合作用的反应式，并引导学生分析反应式中各物质的来源和去向，以及光合作用过程中物质和能量的转化。物质转化：二氧化碳和水转化为有机物和氧气。能量转化：光能转化为化学能，储存在有机物中。举例说明：教师举例说明光合作用在生活中的应用，如植物通过光合作用为人类和其他生物提供食物和氧气，森林被称为“地球之肺”等。师生互动：教师提问：“光合作用的原料、条件、场所和产物分别是什么？”学生回答：“原料是二氧化碳和水，条件是光能，场所是叶绿体，产物是有机物和氧气。”设计意图：通过讲解概念和分析反应式，让学生准确理解光合作用的内涵和实质，掌握光合作用的基本要素。举例说明光合作用的应用，让学生感受到光合作用与生活的密切联系，提高学生的学习兴趣。师生互动环节可以及时反馈学生的学习情况，巩固所学知识。（三）课堂小结教师总结：教师对本节课的内容进行总结，强调光合作用的发现历程、概念和反应式，以及光合作用的重要意义。学生回顾：学生回顾本节课所学的知识，思考自己在学习过程中存在的问题和不足之处。设计意图：通过课堂小结，帮助学生梳理知识，加深对本节课内容的理解和记忆，同时引导学生反思自己的学习过程，提高学习效果。（四）布置作业完成教材课后练习题。查阅资料，了解光合作用在农业生产中的应用。设计一个简单的实验，验证光合作用需要光照。设计意图：通过布置作业，让学生巩固课堂所学知识，培养学生的自主学习能力和科学探究能力。查阅资料和设计实验的作业可以拓宽学生的知识面，激发学生的创新思维。第2课时：光合作用的实质、意义、影响因素及应用（一）复习导入提问回顾：教师提问上节课所学的内容，如光合作用的发现历程、概念和反应式等，让学生回答。引入新课：教师在学生回答的基础上，引导学生思考光合作用的实质是什么，它对植物自身和整个生态系统有什么意义，从而引出本节课的主题——光合作用的实质、意义、影响因素及应用。学生活动：学生回顾上节课所学知识，积极回答教师的问题，并思考教师提出的问题。设计意图：通过复习上节课的内容，巩固学生所学知识，同时为学习本节课的内容做好铺垫。通过提出问题，激发学生的学习兴趣，引导学生主动参与到课堂学习中来。（二）讲授新课1.光合作用的实质和意义分析实质：教师引导学生再次分析光合作用的反应式，从物质转化和能量转化的角度，深入理解光合作用的实质：物质转化：将无机物（二氧化碳和水）转化为有机物（如淀粉）。能量转化：将光能转化为化学能，储存在有机物中。探讨意义：教师组织学生分组讨论光合作用的意义，然后每组派代表发言，教师进行总结和补充：对植物自身的意义：为植物的生长、发育和繁殖提供物质和能量。对整个生态系统的意义：为其他生物提供食物和氧气，是生态系统中能量流动和物质循环的基础。维持大气中二氧化碳和氧气的平衡，对调节气候、保护环境具有重要作用。举例说明：教师举例说明光合作用的意义，如粮食作物通过光合作用积累有机物，为人类提供食物；森林中的树木通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，改善空气质量等。师生互动：教师提问：“如果没有光合作用，地球上的生物会怎样？”学生回答：“地球上的生物将无法获得食物和氧气，最终会灭绝。”设计意图：通过分析实质和探讨意义，让学生深入理解光合作用的重要性，培养学生的科学思维和生态意识。举例说明可以让学生更直观地感受光合作用的意义，增强学生的感性认识。师生互动环节可以激发学生的思考，提高学生的参与度。2.影响光合作用的因素提出问题：教师展示一些不同生长环境下的植物图片，如阳光充足的农田、阴暗的树林等，引导学生观察植物的生长状况，提出问题：“哪些环境因素会影响光合作用的强度？”作出假设：教师引导学生根据生活经验和已有的知识，作出假设，如光照强度、二氧化碳浓度、温度等可能会影响光合作用的强度。设计实验：教师以“探究光照强度对光合作用的影响”为例，引导学生设计实验方案，包括实验材料和用具的选择、实验步骤的设计、变量的控制和对照实验的设置等。实验材料和用具：金鱼藻、大烧杯、漏斗、试管、台灯、直尺等。实验步骤：将金鱼藻放入盛有清水的大烧杯中，用漏斗倒扣在金鱼藻上，再将盛满清水的试管倒扣在漏斗的管口上。将台灯放在距离大烧杯不同距离的位置，如10厘米、20厘米、30厘米等，分别记录在相同时间内试管中收集到的氧气量。变量控制：光照强度是自变量，氧气产生量是因变量，其他条件如温度、二氧化碳浓度等保持相同且适宜。对照实验：设置不同光照强度的实验组，相互对照。实验演示：教师按照设计好的实验方案进行实验演示，让学生观察实验现象，记录实验数据。分析结果：教师引导学生分析实验数据，绘制光照强度与氧气产生量的关系曲线，得出结论：在一定范围内，光照强度越强，光合作用越强；但光照强度超过一定限度后，光合作用不再增强。拓展延伸：教师引导学生思考其他环境因素如二氧化碳浓度、温度等对光合作用的影响，并让学生查阅资料，了解相关的实验方法和结论。师生互动：教师提问：“在实验中，为什么要控制其他条件相同且适宜？”学生回答：“为了保证实验结果的准确性，只让光照强度这一个变量对光合作用产生影响。”设计意图：通过提出问题、作出假设、设计实验、实验演示、分析结果等环节，让学生亲身体验科学探究的过程，培养学生的科学探究能力和实验设计能力。拓展延伸环节可以拓宽学生的知识面，激发学生的探索欲望。师生互动环节可以帮助学生理解实验设计的原理和方法，提高学生的学习效果。3.光合作用在农业生产中的应用案例分析：教师展示一些农业生产中的图片和资料，如合理密植的农田、温室大棚中增加二氧化碳浓度的装置等，引导学生分析这些措施是如何利用光合作用原理提高农作物产量的。合理密植：充分利用光照，提高光合作用效率。增加二氧化碳浓度：为光合作用提供充足的原料，增强光合作用强度。调节温度：在一定范围内，适当提高温度可以促进光合作用，但温度过高会抑制光合作用。小组讨论：教师组织学生分组讨论，让学生结合所学的光合作用知识，提出一些提高农作物产量的建议，并在小组内交流分享。汇报展示：每组派代表汇报小组讨论的结果，教师进行点评和总结，同时介绍一些其他的农业生产技术，如人工光照、滴灌施肥等，进一步说明光合作用原理在农业生产中的广泛应用。师生互动：教师提问：“在温室大棚中种植蔬菜时，除了增加二氧化碳浓度，还可以采取哪些措施来提高产量？”学生回答：“可以延长光照时间、控制适宜的温度等。”设计意图：通过案例分析，让学生了解光合作用原理在农业生产中的实际应用，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。小组讨论和汇报展示环节可以促进学生之间的交流与合作，激发学生的创新思维。师生互动环节可以进一步深化学生对光合作用应用的理解，拓宽学生的思路。（三）课堂小结学生总结：先让学生自己总结本节课所学的主要内容，包括光合作用的实质、意义、影响因素以及在农业生产中的应用。教师补充：教师对学生的总结进行补充和完善，强调重点知识和易错点，如光合作用的实质是物质和能量的双重转化，影响光合作用的因素之间相互关联，农业生产中要综合运用光合作用原理等。设计意图：让学生先总结可以培养学生的归纳总结能力和自主学习能力，教师的补充和完善则能确保学生对知识的理解准确、全面，强化重点知识的记忆。（四）布置作业完成教材课后关于光合作用实质、意义、影响因素及应用的练习题。制作一份手抄报，介绍光合作用的原理和在农业生产中的应用，以及如何提高农作物的光合作用效率。调查当地的农业生产情况，了解农民们在实际生产中运用了哪些光合作用的原理，撰写一份调查报告。设计意图：通过课后练习题巩固课堂所学知识；制作手抄报能培养学生的信息收集、整理和表达能力，加深对光合作用原理和应用的理解；调查当地农业生产情况的作业可以让学生将理论知识与实际生产相结合，提高学生的社会实践能力和对生物学知识的应用能力。六、板书设计第1课时：光合作用的发现历程和概念（一）光合作用的发现历程1.海尔蒙特的实验2.普利斯特利的实验3.英格豪斯的实验（二）光合作用的概念和反应式第2课时：光合作用的实质、意义、影响因素及应用（一）光合作用的实质和意义1.实质2.意义（二）影响光合作用的因素1.光照强度2.二氧化碳浓度3.温度（三）光合作用在农业生产中的应用1.合理密植2.增加二氧化碳浓度3.调节温度4.其他：人工光照、滴灌施肥等七、教学反思（一）成功之处1.科学史教学效果良好：通过详细介绍光合作用的发现历程，让学生了解科学家们的探究过程和方法，体会到科学研究的艰辛和乐趣。学生对科学家们的实验表现出浓厚的兴趣，在分析实验的过程中，逻辑思维能力和科学探究精神得到了培养。例如，在讨论海尔蒙特、普利斯特利和英格豪斯的实验时，学生能够积极思考，提出自己的见解，对光合作用的认识逐步深入。2.实验教学激发兴趣：课堂上的实验演示和引导学生设计实验，极大地激发了学生的学习兴趣和动手能力。“探究光照强度对光合作用的影响”实验让学生直观地看到了光照强度与光合作用的关系，学生们认真观察实验现象，积极记录实验数据，在分析实验结果时也能够运用所学知识进行合理的推理和判断。3.联系实际增强应用意识：将光合作用的知识与农业生产和日常生活实际紧密联系，让学生感受到生物学知识的实用性。在讲解光合作用在农业生产中的应用时，学生们积极参与讨论，提出了很多有创意的提高农作物产量的建议，并且对当地农业生产中运用光合