綠色植物與生物圈中碳氧平衡教學設計

“綠色植與生物圈中碳平衡”學設計課題設計說明教材分析學情分析教學目標難點教學方法學習方法課前準備

綠色植物與生物圈中的碳-氧設計者平衡依據(jù)大綱的要求，本章要求學生通過觀看演示實驗、分析名家實驗、討論設計實驗等多種手.歸納光合作用的概念，舉例說明光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的作用.認識綠色植物在維持碳氧平衡方面的作用。本章是在學習了綠色植物通過光合作用制造有機物和對有機物利用的基礎上進一步探究光合作用的實質(zhì)。本章通過光合作用產(chǎn)生氧氣、光合作用利用二氧化碳作為原料兩個理論主題的學習來進一步探究植物的光合作用與生活的關系即光合作用與生物圈的碳氧平衡及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的運用從課程安排非常符合學生的認知規(guī)律和現(xiàn)代教學理念本章完成了對光合作用全過程的認識和理解但又不是對光合作用這一知識點的簡單完善，而是從綠色植物對于生物圈所起的重要作用的角度，讓學生進一步認識光合作用在維持碳—氧平衡方面的重要意義同時引導學生關注光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用。初一學生對于生物的學習興趣是有的，但知識儲備不是很從足，在探究光合作用的實質(zhì)的教學過程中，特別重視教學的直觀性，培養(yǎng)學生的動手能力、分析問題理論聯(lián)系實際的能力。本章安排了一個要求學生獨立設計完成的全過程探究。這是本冊書的最后一個探究活動，難度較大，特別是對探究方案的設計要求較高。教師在教學中可適當加強引導，盡量要求學生獨立完成?！蔼毩ⅰ辈⒉灰馕吨鴨螛屍ヱR地干，仍然提倡學生之間的討論和交流，互相取長補短。（一）知識與技能：1.歸納光合作用的概念，舉例說明光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的作用。2.認識綠色植物在維持碳氧平衡方面的作用。（二）能力目標：運用實驗法獨立設計并完成本章的探究活動。（三）情感、態(tài)度、價值觀：1.培養(yǎng)不斷探究新知識的精神及同學間的合作精神養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度。2.識綠色植物在維持碳—氧平衡方面的重要作用，增強學生愛護植物、保護環(huán)境的意識。探究二氧化碳是光合作用的原料的實驗設計.教學方法：實驗演示，歸納總結，重點講述等小組合作，觀察討論，實驗探究.教師：探究呼出的氣體中含有較多的二氧化碳的實驗裝置，準備檢驗氧氣的實驗裝置和檢驗光合作用產(chǎn)生氧氣的實驗材料及用具探究二氧化碳是光合作用原料的實驗，多媒體課件/

學生：生物興趣小組的同學參與收集金魚藻在光下產(chǎn)生的氣體。搜集全球氣候變暖的資料。教學過程以魔術的形式表演呼出的

觀看

趣情景創(chuàng)設

氣體能讓澄清的石灰水變渾濁的實驗引導學生總結實驗的結論過渡地球上凡是生物都要呼吸凡呼吸消耗氧，產(chǎn)生二氧化碳尤其是現(xiàn)在隨著工業(yè)的發(fā)展和能源的開發(fā)利用大量的燃料的燃燒也會消耗大量的氧排出大量的二氧化碳可我們?yōu)槭裁催€沒有感覺到缺氧呢？氧從何來？二氧化碳哪去了？大自然是怎樣調(diào)節(jié)氧和二氧化碳的平衡的？要想破解這個謎還需要我們進一步了解植物的光合作用

的同時觀地總結：人呼出的氣向體中含有較多的二氧氧化碳化碳觀察的基礎上光合作用產(chǎn)生氧氣

課前培訓興趣小組的學生制作氧氣的方法引導學生描述實驗現(xiàn)象教師取出事先準備好的集有氧氣和二氧化碳的兩個瓶子并告訴學生甲瓶為氧氣，乙瓶為二氧化碳，然后將快要熄滅的衛(wèi)生香分別伸入甲、乙兩瓶中，讓學生觀察現(xiàn)象并描述。再將裝有金魚藻的集氣瓶打開迅速將快要熄滅的衛(wèi)生香伸進管中并要求學生注意觀察衛(wèi)生香的燃燒情況并與甲乙兩瓶中的燃燒情況進行對照比較并預測金魚藻在光下通過光合作用可能放出什么氣體？

興趣小組學生在班級中進行現(xiàn)場操作，并要求學生注意觀察實驗裝置里的金魚藻，并描述實驗現(xiàn)象。觀察老師的演示實驗得出結論：金魚藻在光下能夠產(chǎn)生氧氣，可見，綠色植物進行光合作用的產(chǎn)物除了有機物外，還有氧氣。

請學生思考氣體的成分據(jù)自己已有的知識做出假設思考驗證方法。師生雙方根據(jù)學生提出的方法對氣體的成分進行實驗序漸進地引導學生得出結論：光合作產(chǎn)生氧氣。2/8

俗話說巧婦難為無米之炊即任何事物都不會憑空產(chǎn)生，也就是說，綠色植物通過光合作用可以產(chǎn)生有機物及氧氣而這有機物光合作用普利和氧氣是由什么轉(zhuǎn)化來的利用二氧斯特呢？

討論釋疑：1密閉的玻璃罩內(nèi)缺氧。2、缺氧。3綠色植物光合作用放出了

本實驗較簡單論時可一化碳作為利的

教師展示普利斯特利

氧氣。蠟燭燃燒時

起討論原料著名的著名實驗課件：

要產(chǎn)生二氧化碳，實驗展示畫面123，根據(jù)面質(zhì)能為植物所利課

疑1：蠟燭為什么會熄滅？：用。件：小白鼠為什么會死去3蠟燭

4通過光為什么不熄滅？其燃燒時所需合作用放出的氧可的氧氣從哪來？植物為什么也滿足小白鼠呼吸作能很好地生長？：為什么二者用所需要，而小白放在一起時，卻都能正常地活鼠呼吸作用產(chǎn)生的著，它們之間有什么關系？

二氧化碳可能也滿足了綠色植物的需

通過分析學質(zhì)疑普利斯特利的實要。驗是否總能成功？此實驗

謹和成功的條件是什么？在普

5綠色植物必

嚴密的思維。利斯特利之后也有一些科須在光下才能進行學家重復了他的實驗但有光合作用，所以此的并未成功請你幫他們找實驗成功的條件是找失敗的原因。引導學生總結普利斯

必須有光。結論：植物能更新由于蠟燭燃燒或動特利的實驗得出什么結物呼吸而變得污濁論？

了的空氣。同時蠟燭燃燒或動物呼吸排出的二氧化碳又是綠色植物光合作用的原料。討論過渡二氧化碳真的是如何綠色植物光合作用所必需探究的嗎？你能否設計一個實二氧驗來驗證一下二氧化碳確討論并對小組內(nèi)的化碳實是光合作用所必需的下方案進行歸納整理是光面大家自己動手設計一下合作實驗也可以前后左右互相用必討論討論，實驗材料及提需的示，大家可參考屏幕提示。原料寫出實驗設計方案并做到的實以下三點①寫出所選用的驗設主要實驗材料的原因②寫計/

設教全一樣要能證實假設使可也沒關系鍵是綜技問題。

出所選用的實驗儀器設備讓學生對照屏幕分在實驗中的作用③寫出每析自己的設計實驗個實驗步驟可以明什么題。的不足之處屏幕展示一個設計好的驗實驗以菹草為實驗材料現(xiàn)場驗驗證證二氧化碳是光合作用必二氧需的原料的化碳為學生提供實驗材料和實

動分組實驗并填寫實驗是光驗的步驟（見附頁）合作用必需的原料的

驗報告單

操作的能力光合作用與生物

引導學生總結碳-氧平衡的由于綠色植物的光圈中的碳—氧平

概念

合作用不斷消耗二

收集資，衡

質(zhì)疑：“碳-氧平衡”會不會永遠保持下去？總結全球氣候變暖的罪魁禍首就是過量的二氧化碳氣體由于人類的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了大量的二氧化碳氣體并且為了開發(fā)生存空間，大量毀林開荒，二氧化碳的含量已超過了綠色植物的調(diào)節(jié)能力全球變暖必將給地球生物帶來災難性的后果近年來已得到多方面的體現(xiàn)。請你利用所學知識提出解決這場災難的具體可行的方案。4/8

氧化碳，產(chǎn)生大量開闊眼界的氧氣，所以，在讓學生整個生物圈中二氧集化碳和氧氣的含量衡處于相對平衡的狀方面的資料態(tài)。這就是生物圈課中的碳-氧平衡。報交流展和豐閱讀屏幕的材料，知進一步感受綠色植識開闊了學物在維持生物圈碳生的眼界學-氧平衡方面的重絡要作用。海好展示搜集的全球氣情感體驗強候變暖的相關資料學生熱愛科學，展示一下。熱愛大自然如：使全氣候護環(huán)境的意識。暖，極地冰川融化，海平面升高，使一些海邊城市變?yōu)楹５资澜?，動植物也會因氣候變暖而變得不適應等。從國際合作和日常怎樣做到低碳生活兩個方面進行交流

光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用技能訓練

過渡：植物的光合作用不僅在維持生物圈的碳氧平衡方面具有舉足輕重的作用也是我們農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重要保證。播放光合作用的公式質(zhì)疑：光合作用的條件場所、原料、產(chǎn)物、能量變化過渡：俗話說“民以食為天”請同學們根據(jù)我們所掌握的知識結合課本屏幕圖片和最后一段總結在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中我們可以采取哪些措施達到高產(chǎn)的目的？（提示根據(jù)光合作用的原料、條件分析）分析我們當?shù)睾托陆墓瞎谖肚闆r提出“為什么新疆的哈密瓜特別的甜呢？我們在研究生物學問題時，往往要做大量的實驗對實驗結果進行認真分析才能掌握生物學規(guī)律下面我們進行“分析實驗結果”的技能訓練請同學們認真閱讀“技能訓練”中的實驗數(shù)據(jù)，分析問題1、2.

釋疑：概括總結光合作用的實質(zhì)如：應注意在種植農(nóng)作物時，要合理密植。還可以延長光合作用時間，采取一定的方法，提高植物周圍的二氧化碳濃度等。學生釋疑：1.從表中數(shù)據(jù)可以看出，植物和光源的距離與植物產(chǎn)生的氣泡數(shù)成反比，結論：光照越強，光合作用也就越強。2.將這個試管放在黑暗處，試管中將沒有氣泡冒出。因為金魚藻在黑暗中無法進行光合作用，所以，試管中將沒有氣泡冒出。

引導學生聯(lián)系農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活實際到理論與實踐相結合教師用生動形象生活實例來讓學生自己的思考分析認識理解光合作用和呼吸作用之間的關系歸納光合作用的概念而進一步認識光合作用的實質(zhì)。課堂小結結束語

教師組織學生自行小結，可讓不同學習程度的學生分別用自己的語言概述本節(jié)課主要內(nèi)容，教師加以點評、補充與強調(diào)，來及時了解教學效果。植物是我們的衣食父母，食的是他，衣的是他，善待他們，就是善待我們?nèi)祟愖约骸?

探究二化碳是光合用必需原料提出問：氧化碳是光合作用必需的原料嗎？做出假：設二氧化碳是光合作用必需的原料那么沒有二氧化碳植物就不能進行光合作用。實驗方：材料：菹草（是一種多年生沉水被子植物）試管1內(nèi)盛碳酸氫鈉溶液，用涼開水配制）試管2同試管1）試管3內(nèi)盛涼開水）燈泡說明：水經(jīng)煮沸后，溶解在水中的氣體包括二氧化碳已被排除。操作：1、先打開管2橡皮塞，用鑷子夾住一片菹草葉子（葉尖朝上，葉子基部向下）放入試管底部2、打開試3橡皮塞，放入一片同等大小的菹草葉子，3、把1、2、3號試管同時放到燈光下照射幾分鐘，檢查個試管內(nèi)有無氣泡產(chǎn)生，葉片是上浮還是仍然沉在水底？預測：數(shù)據(jù)記與分析編號123

現(xiàn)象（有無氣泡？葉片上浮還是下沉？）

預測理由對比12試管，可以發(fā)現(xiàn)什么問題？對比23試管，為什么2號有氣泡、3號無氣泡？為什么？結論：二氧化碳（是或不是）光合作用的原料，原來的假設（成立或不成立）。/

課堂測1.進行光合作用時，植物不需要的外界條件是A.二氧化碳B.水C.高溫D.光2.植物光合作用的實質(zhì)是A.合成有機物，釋放能量B.合成有機物，貯存能量C.分解有機物，貯存能量D.分解有機物，釋放能量3.要保證城市居民每天都能得到新鮮氧氣，可以采取的措施是A.多蓋高樓，居住在高層B.擴大居住面積C.美化環(huán)境D.多植草坪多種樹判斷4.仙人掌由于葉變成刺，所以不能進行光合作用5.有機物中儲存的能量，歸根結底來源于太陽光能6.綠色植物生物必需的有機物，可以由根從土壤中吸取7.植物體的所有活細胞都能進行光合作用8.新疆吐魯番盆地，由于晝夜溫差較大，白天光合作用旺盛，晚上呼吸作用微弱，所以種植的瓜果味道特別甜9.植物在光下不進行呼吸作用，因為呼吸作用放出的二氧化碳被光合作用利用了10.1862年，德國科學家沙克斯做過這樣的實驗：他每天早晨、傍晚、深夜三個時間從同一棵植物上摘下一片葉子，再用打孔器在這三片葉子上各取下同樣大小的一塊圓片，烘干后稱重，結果發(fā)現(xiàn)：深夜取下來的葉片最輕，早晨取下來的比較重，傍晚的最重。他又把這三個圓片放入酒精中煮一下，取出后，用水沖洗，加碘液染色，結果發(fā)現(xiàn)：深夜的顏色最淺，傍晚的顏色最深。試分析說明早晨、傍晚、深夜出現(xiàn)三種不同結果的原因。（1）早晨的樣品比較重，這說明___________________________________________（2）傍晚的樣品最重，碘酒處理時藍色最深，這說明___________________________（3）深夜的樣品最輕，顏色最淺，這表明_______________________________________12.右圖為呼吸作用實驗。（1）實驗要用黑布遮住大燒杯，不讓透光，其目的是_______________________________________________（2二天揭開黑布燒杯內(nèi)的石灰水變得_______________，大燒杯內(nèi)________________濃度大大增加。（3將燃著的火柴放進大燒杯火柴立刻__________說明大燒___________________濃度大大減少。

說明杯內(nèi)