《光合作用原理的应用》教学设计
以大棚果蔬种植分析影响光合作用的因素
江苏省南菁高级中学 陈伟
一、教学分析
1、课标分析
根据《生物学课程标准》本节内容属于必修课程模块1分子与细胞,大概念细胞的生存需要能量盒营养物质,并通过分裂实现增殖;次要概念细胞的功能绝大多数基于化学反应,这些反应发生在细胞的特定区域。加强物质与生命观的认识,同时要让学生从系统分析的角度,认识最基础的生命系统,让学生通过生活中实际的问题树立社会责任感,并切实解决问题。
2、教材分析
本节内容以光合作用具体过程为基础,分析影响光合作用的多种因素。前面已经学习过了呼吸作用和光合作用的具体过程,结合学生初中和日常生活中已有的前科学概念引入,知识点承上启下符合认知规律。在设置的讨论活动中,强调结合生活实际来思考和讨论,拉近了学习内容与学生的距离。在本节结尾安排了如何设计未来温室蔬菜大棚的问题,可让学生用已有的知识去分析实际问题,可以提升学生的社会责任感。
3、学情分析
学生对对农业种植充满好奇,加上之前已经学过了光合作用的具体过程。通过结合实际情况,启发他们思考和动手操作寻找影响因素,相互之间又有什么联系,进而用学过的知识解决实际的问题。
4、教学目标
1. 通过回顾光合作用的具体过程和总反应,叙述影响光合作用的因素。
2. 结合特殊教具和实验材料通过自主与合作讨论学习,设计实验方案并动手操作。
3. 通过实验数据结合小组讨论运用物质与能量观,解释影响因素如何改变光合作用速率,结合实验现象说明环境因素的改变对光合作用的影响。
5、教学重点和难点
教学重点:确定影响光合作用速率的因素,并进行实验设计。
教案难点:进行实验操作哦,并根据现象分析原因,并得出结论。
6、教学方法
本节以大棚蔬菜种植为主题,提供给学生一个现实情境,使学生利用已有的光合作用和呼吸作用知识,先提出影响因素,并做出一定的假说,接下来进行实验设计和操作,然后通过实验数据的分析和描绘,解释环境因素如何影响光合作用,最后小组内交流讨论,说出影响因素。再结合课堂上已学的知识对现实问题进行运用,学生小组合作进行现代化蔬菜大棚的设计,学以致用,理解物质与能量相互的关系。
二、教学过程
教学环节 |
教师活动 |
学生活动 |
设计意图 |
创设情境 导入新课 |
回顾已学知识,书写光合作用总反应方程式 【情景设置】 如果你是果蔬种植专家,在连日阴雨天气中如何增加作物产量? 图片展示现代科技大棚,提问:那么,那些因素需要我们进行控制,来保证光合作用的高效进行呢?
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用真实案例激发学生参与感,尝试思考问题,并提出假设。
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通过让学生发表自己的看法,形成热烈课堂氛围,初步培养学生学习的主动性,并联系生活实际的问题,让学生在课堂结束时可以学以致用。 |
引导自主合作学习 |
教师展示教具和实验器材 提问:如何才能证明这些因素对光合作用的影响? 【活动一】 结合教师提供的教具,小组讨论,请学生分析自变量、因变量和无关变量。
【活动二】 学生设计实验方案: 单独对一个变量进行研究,遵循单一变量原则
提问:如何进行因变量的观察,观察反应方程式提出想法?
【活动三】实验操作 教师视频展示实验操作过程,并提问学生实验操作的目的。 操作步骤: 1、使用吸管对菠菜打孔,注意避开大叶脉。(每小组准备三片) 2、将圆形叶片放入注射器中,抽取清水5ml后,排尽注射器中的空气。 3、堵住前端,缓慢拉动活塞,直至叶片沉到液体底部。 4、将处理好的小叶片放入小烧杯中,按标签顺序放到实验架上。
提问:大家根据自己提出的假设进行实验结果的猜测,并根据实验结果验证自己的假设是否正确? 如果正确的话,观察到了哪些现象?(高光照?低光照?) 最终结论是怎么样的? 学生计时完成,表格数据汇总,提问:同学们是否可以使用折线图对实验结果进行呈现?
提问:光照强度与光合作用速率一定是正相关的关系吗?是不是夏天光照越强,植物光合速率越快呢?
提问:除了温度的原因,会不会过强的光照对植物的生长也不利?
图片展示光照强度和光合作用速率的曲线,分析光饱和点和光补偿点 提问:如何对实验装置进行再利用? 能不能其余的自变量进行实验探究? 如果是光作为自变量,还能研究那些方面?
展示植株一天中的光合速率变化,学生分组讨论变化原因。 提问:为什么12点时光照强度最大,温度最高,而光合速率较慢?
【联系实际回归情境】 1、如果你是果蔬种植专家,用什么方法提高植物产量? 2、沙漠情况下能不能种植草莓? 最后,教师提出想法:内部基因改造,加上外部的环境因素。 提问:为了提高产量,如何设计现代科技蔬菜种植大棚? |
结合之前的学习内容,学生会认为光照强度、温度以及二氧化碳浓度等均会对光合作用有影响。
学生能够说出如何控制自变量和无关变量,但是无法说出因变量的观察指标。
学生说出气体重量等,进行引导,相同距离的叶片上浮时间就是在观察气体产生量的多少。
学生自主操作
选出代表进行计时,计算全部小叶片浮起来的时间,绘制成表格展示。
得出结论,光照越强,光合速率越快。
学生讨论并进行理由表述
学生积极思考思考、交流上述问题,通过交流在全班进行分享、修正和完善。提出新的实验方案和对实验装置的改造,并填充完整环境因素对光合作用的影响。
学生交流讨论得出结论,农业生产要注重自然规律。
利用真实情景,让学生用学到的知识解决问题,并进行创造性思维训练。
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通过实验器材和实验装置的展示,让学生提出假设,激发学生对实验的兴趣。
培养学生的科学探究素养,要明确单一变量原则,锻炼学生的科学探究能力和语言组织表达能力
锻炼学生动手能力,体验科研实验室中的实验流程和氛围
对实验数据进行多元化处理,帮助学生更清晰认识到环境因素对光合作用速率的影响
装置再利用,再次组织语言设计实验方案;同时树立学生的环保观念,实验装置可循环再利用
现实问题提出,学生思考方案的可行性,考虑问题要全面
对课堂上的知识再利用,学生可以在课后利用已学知识解决实际问题 |
板书设计:
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