陕西省石泉县七年级生物上册 3.5.1 光合作用吸收二氧化碳释放氧气教学设计2 （新版）新人教版

陕西省石泉县七年级生物上册3.5.1光合作用吸收二氧化碳释放氧气教学设计2（新版）新人教版课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计意图嗨，亲爱的同学们，今天我们要一起探索大自然的神奇之处——光合作用！想象一下，一片绿叶，如何在阳光下进行一场“呼吸”的魔术？我们的目标是通过这节课，让大家明白植物是如何吸收二氧化碳，释放氧气，为我们的生活提供清新的空气。让我们一起走进这个奇妙的过程吧！🍃🌞🌿二、核心素养目标1.科学探究：培养学生提出问题、设计实验、分析数据的能力，通过观察和实验，理解光合作用的过程。

2.生命观念：建立生物与环境相互作用的观念，认识到植物在维持生态平衡中的重要作用。

3.实践应用：引导学生将光合作用原理应用于日常生活，如节能减排，提高环保意识。三、教学难点与重点1.教学重点：

-光合作用的原料和产物：明确二氧化碳和水是光合作用的原料，有机物和氧气是产物。

-光合作用的过程：理解光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应在叶绿体的类囊体膜上进行，暗反应在叶绿体的基质中进行。

-光合作用的条件：强调光合作用需要光照、二氧化碳和水，以及适宜的温度。

2.教学难点：

-光反应和暗反应的详细过程：学生可能难以理解光反应中光能转化为化学能的过程，以及暗反应中二氧化碳的固定和还原过程。

-光合作用与呼吸作用的联系：学生需要理解光合作用和呼吸作用之间的关系，包括它们在能量转换和物质循环中的作用。

-实验验证光合作用：通过实验验证光合作用的过程和条件，学生可能难以准确操作实验和解读实验结果。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生人手一册七年级生物上册教材。

2.辅助材料：准备光合作用相关图片、图表、动画视频等，以便于学生直观理解。

3.实验器材：包括二氧化碳收集瓶、水培植物、光反应和暗反应的实验装置等。

4.教室布置：设置分组讨论区，配备实验操作台，确保实验安全进行。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台发布PPT和视频，要求学生预习光合作用的定义和基本过程。

-设计预习问题：提出“光合作用是如何进行的？它对生态系统有什么意义？”等问题，引导学生思考。

-监控预习进度：通过班级微信群收集学生的预习反馈，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生阅读教材和在线资源，理解光合作用的基本原理。

-思考预习问题：学生针对问题进行思考，记录自己的疑问和假设。

-提交预习成果：学生以笔记或思维导图形式提交预习成果。

方法/手段/资源：

-自主学习法：通过学生自主预习，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台和微信群进行资源共享和监控。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示植物光合作用的图片和视频，激发学生兴趣。

-讲解知识点：详细讲解光反应和暗反应的具体步骤，使用图表辅助理解。

-组织课堂活动：进行小组实验，让学生观察光合作用的现象。

-解答疑问：针对实验中遇到的问题，及时给予解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，跟随老师的讲解进行思考。

-参与课堂活动：学生积极参与实验，观察并记录实验结果。

-提问与讨论：学生提出实验中的疑问，并与同学讨论。

方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解，帮助学生理解光合作用的核心知识。

-实践活动法：通过实验，让学生亲身体验光合作用的过程。

-合作学习法：通过小组讨论，培养学生的合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置关于光合作用的案例分析题，巩固学生对知识的运用。

-提供拓展资源：推荐相关书籍和网站，鼓励学生课后深入研究。

-反馈作业情况：批改作业，提供个性化反馈，帮助学生改进。

学生活动：

-完成作业：认真完成作业，思考光合作用在实际生活中的应用。

-拓展学习：利用拓展资源，进行更深入的学习。

-反思总结：反思学习过程，总结学习心得。

方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：通过反思，帮助学生提升学习效果。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-光合作用的历史：介绍光合作用的研究历史，从普利斯特里和赫克尔的研究到现代光合作用机理的探索。

-光合作用的生物化学过程：详细讲解光合作用中的光反应和暗反应的化学过程，包括水的光解、ATP和NADPH的生成、碳的固定和还原等。

-光合作用的应用：探讨光合作用在农业、能源、环境科学等方面的应用，如植物工厂、生物燃料、光合细菌在污水处理中的应用等。

-光合作用的生态学意义：分析光合作用在生态系统中的作用，如碳循环、氧气供应、食物链等。

-光合作用的遗传学：介绍与光合作用相关的遗传学研究，如光合作用相关基因的克隆和表达、遗传工程在光合作用改良中的应用等。

2.拓展建议：

-阅读推荐书籍：《植物生理学》（作者：张景钺）、《光合作用原理与应用》（作者：李振声、王光谦）等，这些书籍能够提供更深入的光合作用知识。

-观看科普视频：通过在线平台观看关于光合作用的科普视频，如《植物的光合作用》、《光合作用的奥秘》等，这些视频以生动的方式解释光合作用的过程。

-参与科学实验：鼓励学生参与光合作用的科学实验，如利用水培植物进行光合作用速率的测定，或者通过叶绿体色素的提取实验了解光合作用中的色素成分。

-进行田野调查：组织学生进行田野调查，观察不同植物的光合作用现象，记录和分析光合作用的环境因素影响。

-研究光合作用与气候变化的关系：引导学生关注光合作用与全球气候变化的关系，如二氧化碳浓度变化对光合作用的影响，以及光合作用在碳循环中的作用。

-学习光合作用相关的生物技术：介绍现代生物技术，如基因工程、细胞工程在光合作用研究中的应用，探讨这些技术在解决能源和环境问题上的潜力。

-组织讨论和辩论：围绕光合作用的科学争议或应用前景，组织学生进行讨论和辩论，培养学生的批判性思维和表达能力。

-参加科学讲座和研讨会：鼓励学生参加学校或社区组织的科学讲座和研讨会，与专家交流，拓宽知识视野。

-创作科普作品：学生可以尝试创作科普文章、漫画或视频，用通俗易懂的方式向他人介绍光合作用的知识。七、课后作业1.实验分析题：

实验背景：在“探究光合作用速率”的实验中，你发现在不同光照强度下，某种植物的光合作用速率有所不同。

作业内容：请根据实验结果，分析以下问题：

（1）简述光合作用速率与光照强度的关系。

（2）为什么在较低光照强度下，光合作用速率增加幅度较小？

（3）在实验中，如何控制无关变量，以确保实验结果的准确性？

答案示例：

（1）光合作用速率与光照强度呈正相关，即光照强度增加，光合作用速率也随之增加。

（2）在较低光照强度下，植物的光合作用速率已经接近饱和，因此增加光照强度对光合作用速率的影响较小。

（3）通过控制温度、二氧化碳浓度、水分等无关变量，确保实验结果的准确性。

2.应用题：

实际案例：某地区计划在干旱季节利用光合作用原理进行人工降雨。

作业内容：请根据光合作用原理，分析以下问题：

（1）人工降雨过程中，如何利用光合作用原理？

（2）为什么选择干旱季节进行人工降雨？

（3）人工降雨对当地生态环境可能产生哪些影响？

答案示例：

（1）人工降雨过程中，可以通过增加大气中的二氧化碳浓度，促进植物的光合作用，从而增加大气中的氧气含量，有利于云的形成和降雨。

（2）选择干旱季节进行人工降雨，有利于缓解当地水资源短缺问题，提高农作物产量。

（3）人工降雨可能对当地生态环境产生一定影响，如改变土壤湿度、影响生物多样性等。

3.案例分析题：

案例背景：某农场种植了大量的水稻，为了提高产量，农场主采用了增加光照强度、提高二氧化碳浓度等措施。

作业内容：请根据光合作用原理，分析以下问题：

（1）增加光照强度对水稻的光合作用有何影响？

（2）提高二氧化碳浓度对水稻的光合作用有何影响？

（3）在农业生产中，如何合理利用光合作用原理提高作物产量？

答案示例：

（1）增加光照强度可以提高水稻的光合作用速率，从而增加产量。

（2）提高二氧化碳浓度可以促进水稻的光合作用，增加产量。

（3）在农业生产中，可以通过合理调整种植密度、施肥、灌溉等措施，提高作物产量。

4.创新设计题：

设计背景：为了提高光合作用效率，某研究团队计划设计一种新型植物生长箱。

作业内容：请根据光合作用原理，设计以下问题：

（1）新型植物生长箱应具备哪些功能？

（2）如何利用光合作用原理提高植物生长箱的光合作用效率？

（3）在新型植物生长箱的设计中，如何确保植物生长的适宜环境？

答案示例：

（1）新型植物生长箱应具备自动调节光照强度、温度、湿度等功能。

（2）通过设置多层生长层，增加植物叶片接受光照的机会；采用高效的光合作用材料，提高光合作用效率。

（3）在新型植物生长箱的设计中，应确保植物生长所需的光照、温度、湿度等环境条件。

5.实践活动题：

活动背景：某学校组织学生开展“绿色校园”实践活动，旨在提高学生的环保意识。

作业内容：请根据光合作用原理，设计以下问题：

（1）如何利用光合作用原理，在校园内开展环保活动？

（2）在校园内种植哪些植物有利于提高光合作用效率？

（3）如何引导学生参与校园环保活动，提高他们的环保意识？

答案示例：

（1）在校园内种植树木、花草等植物，利用光合作用净化空气，提高校园环境质量。

（2）选择光合作用效率较高的植物，如银杏、松树、桂花等。

（3）通过举办环保知识讲座、组织学生参与植树造林等活动，引导学生参与校园环保活动，提高他们的环保意识。八、课堂小结，当堂检测课堂小结：

亲爱的同学们，今天我们一起探索了光合作用的奥秘。通过学习，我们了解到光合作用是植物在阳光下将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。这个过程不仅为植物自身提供能量和物质，还为地球上的其他生物提供了生存的基础。

首先，我们明确了光合作用的原料和产物，知道了二氧化碳和水是原料，有机物和氧气是产物。接着，我们详细学习了光合作用的过程，包括光反应和暗反应，以及它们在叶绿体中的发生位置。

在实验环节，我们通过观察和记录实验数据，进一步理解了光合作用速率与光照强度、二氧化碳浓度等因素的关系。通过这些实验，我们不仅学到了科学探究的方法，还加深了对光合作用原理的理解。

最后，我们讨论了光合作用在生态系统中的作用，以及它在农业生产和环境保护中的重要性。

当堂检测：

1.光合作用的原料是什么？产物是什么？

答案：原料是二氧化碳和水，产物是有机物和氧气。

2.光合作用分为哪两个阶段？分别在叶绿体的哪个部位进行？

答案：光合作用分为光反应和