第二節《綠色植物對有機物的利用》教案
第二節《綠色植物對有機物的利用》教案
一、教學(xué)設計思路
綠色植物通過(guò)光合作用制造了大量有機物并儲存能量，不但滿(mǎn)足了綠色植物本身生活的需要，而且還為生物圈中的其他生物提供了有機物和能量。而所有生物對于有機物和能量的利用都是通過(guò)呼吸作用實(shí)現的，因而呼吸作用是生物的共同特征。
初中一年級的學(xué)生對于植物的光合作用和動(dòng)物的呼吸作用已經(jīng)有了感性認識，但往往意識不到植物的呼吸作用，甚至將植物的光合作用與呼吸作用相混淆。在課堂中注意時(shí)時(shí)以動(dòng)物的呼吸作用作為參照，組織一系列驗證性實(shí)驗和探究性實(shí)驗，使學(xué)生在動(dòng)手動(dòng)腦、自主探究的學(xué)習活動(dòng)中，獲得有關(guān)呼吸作用的基礎知識，發(fā)展思維能力，培養科學(xué)精神;通過(guò)分析呼吸作用原理在生產(chǎn)、生活中的有關(guān)應用，關(guān)注現實(shí)生活，使學(xué)生能夠運用所學(xué)知識解決生活中的常見(jiàn)問(wèn)題。
二、教材分析
重點(diǎn)
1.呼吸作用的過(guò)程。
2.呼吸作用是生物的共同特征。
難點(diǎn)
呼吸作用為生命活動(dòng)提供能量。
三、教學(xué)目標
知識目標
1.說(shuō)出有機物用來(lái)構建植物體。
2.通過(guò)探究實(shí)驗，描述植物的呼吸作用。
3.理解呼吸作用是生物的共同特征。
能力目標
1.完成有關(guān)呼吸作用的實(shí)驗，增強實(shí)驗操作能力和觀(guān)察能力。
2.靈活運用實(shí)驗原理，獨立設計、開(kāi)展探究實(shí)驗。
3.分析和解決植物的呼吸作用在生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問(wèn)題。
情感、態(tài)度和價(jià)值觀(guān)
1.形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和探索精神。
2.在實(shí)踐中大膽思考、勇于創(chuàng )新。
3.認同綠色植物在制造有機物方面對于生物圈的重要意義。
四、教學(xué)過(guò)程
教學(xué)過(guò)程設計意圖及
診斷性評價(jià)
教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)
課前
準備1.準備教材中的演示實(shí)驗裝置。
2.另外準備學(xué)生分組實(shí)驗用的澄清石灰水、吸管、小木條、火柴及可能用到的大號注射器、細線(xiàn)等。
3.用PowerPoint演示多媒體課件。上課前1～2天，以小組為單位，將自備的植物器官如各種蔬菜、水果，放入密閉的容器內，如罐頭瓶、塑料袋等，上課時(shí)帶到實(shí)驗室。教師備用實(shí)驗材料，以供上課時(shí)教師演示和學(xué)生檢測選用。
學(xué)生自主選擇生活中的常見(jiàn)材料為實(shí)驗用品，以積極的態(tài)度參與學(xué)習活動(dòng)。
綠色植物通過(guò)光合作用制造有機物
教學(xué)目標
1.闡明綠色植物通過(guò)光合作用制造有機物。
2.概述綠色植物為所有生物提供食物和能量。
3.運用實(shí)驗方法檢驗綠葉在光下制造淀粉。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1.使學(xué)生理解“綠葉在光下制造淀粉”的實(shí)驗設計原理。
2.使學(xué)生認同綠色植物在生物圈中的重要作用。
3.實(shí)驗的組織和實(shí)驗結果的推導分析。
課前準備
1.學(xué)生課前準備：由生物小組同學(xué)對盆栽天竺葵進(jìn)行暗處理以及葉片部分遮光照射。
2.教學(xué)器材：盆栽的天竺葵、彩葉草、黑紙片、曲別針、酒精、碘液、小燒杯、大燒杯、培養皿、酒精燈、三腳架、石棉網(wǎng)、鑷子、火柴、清水。
3.教學(xué)課件
教學(xué)設計
教學(xué)過(guò)程設計
一、引入：
活動(dòng)：請同學(xué)列舉出昨天晚餐的主要食物或最喜愛(ài)的幾種食物，分析這些食物與綠色植物的關(guān)系。
學(xué)生發(fā)現，人們的食物都直接或間接來(lái)自于綠色植物。教師總結：綠色植物就象一個(gè)巨大的生產(chǎn)有機物的天然工廠(chǎng)，它制造的有機物養活了地球上幾乎所有的生物。
那么，“綠色植物制造的有機物是什么?如何檢驗呢?”“綠葉制造有機物需要什么條件嗎?怎樣證明?”
二、實(shí)驗——綠葉在光下制造有機物
學(xué)生小學(xué)的自然常識課中已經(jīng)了解綠色植物能夠進(jìn)行光合作用制造有機物，在這一基礎上，老師引導學(xué)生逐漸明確探究的課題：光是不是制造有機物的不可缺少的條件?如何確定光合作用是否發(fā)生?學(xué)生對這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分組討論，然后各組提出自己的探究方案。
各組交流的過(guò)程中，教師應充分肯定各組在實(shí)驗設計中的優(yōu)點(diǎn)，尤其是有創(chuàng )新意義的設計，教師要不吝贊美之詞，鼓勵保護學(xué)生的創(chuàng )造性思維。同時(shí)，又請同學(xué)互相找出實(shí)驗設計中不夠嚴謹的地方，訓練學(xué)生的分析和思維能力。對于有機物的鑒定，老師可提示學(xué)生回憶：觀(guān)察玉米種子結構時(shí)，我們是用什么方法區分胚和胚乳的?由此學(xué)生可聯(lián)想到淀粉的鑒定方法。
通過(guò)討論，將同學(xué)們的實(shí)驗設計逐步完善。對確實(shí)可行的實(shí)驗方案，老師應給學(xué)生提供實(shí)施實(shí)驗計劃的機會(huì )。同時(shí)，引導學(xué)生對照教材中的實(shí)驗設計，找出其中的巧妙之處，彌補自己設計中的不足。
進(jìn)行實(shí)驗之前，請生物小組的同學(xué)介紹本實(shí)驗的前期準備工作：暗處理、部分遮光照射。教師要注意引導學(xué)生對每個(gè)一實(shí)驗步驟中的科學(xué)道理的理解。老師可設計一系列思考題，啟發(fā)學(xué)生：
�、賹�(shí)驗前，為什么要將天竺葵進(jìn)行暗處理?
�、趯σ黄~子部分遮光的目的是什么?這樣的實(shí)驗設計有什么好處?
�、廴∠抡诠獾暮诩垥r(shí)，葉片上遮光部位和未遮光部位有什么明顯的差別嗎?
�、軐⑷~片放到酒精中加熱的目的是什么?為什么要用酒精而不是水煮葉片呢?
�、轂槭裁匆獙⑹⒕凭男羲訜�?
�、蕻斁G葉在酒精中變成黃白色時(shí)，此時(shí)能看出遮光部位和未遮光部位的區別嗎?
�、咄~片上滴加碘液的目的是什么?
�、嘟�(jīng)過(guò)碘液處理后，葉片發(fā)生了什么變化?如何解釋這一現象?
復習
提問(wèn)1.“綠葉在光下制造有機物”的實(shí)驗現象說(shuō)明了什么?學(xué)生根據實(shí)驗，說(shuō)出：綠葉在光下制造出有機物──淀粉。引導學(xué)生回憶到植物體內的有機物是光合作用制造的。
新課綠色植物制造出大量的有機物有什么用呢?置疑，引出課題。
進(jìn)入
新課啟發(fā)學(xué)生觀(guān)察自己手中的植物器官，分析構成這些器官的物質(zhì)有哪些?
植物體不僅利用有機物構成了本身，還會(huì )把這些有機物通過(guò)呼吸作用利用、消耗。
以PowerPoint形式展示視頻：鯨的呼吸。
設疑：植物也有呼吸嗎?植物的呼吸與動(dòng)物的呼吸一樣嗎?
學(xué)生根據前面所學(xué)知識，說(shuō)出植物器官是由無(wú)機物和有機物構成的;有機物中包括糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)等。
學(xué)生觀(guān)察、分析、回答。引出呼吸作用。引導學(xué)生說(shuō)出有機物的用途之一是：用來(lái)構建植物體。植物體不僅利用有機物構成了本身，還會(huì )把這些有機物通過(guò)呼吸作用利用、消耗。
引出呼吸作用。
學(xué)生的回答可能會(huì )是：植物的呼吸與動(dòng)物的呼吸一樣，或者不一樣。教師都不必給出答案，用下面的實(shí)驗來(lái)說(shuō)明。
實(shí)驗過(guò)程
1.設疑：動(dòng)物在呼吸時(shí)吸收什么氣體?植物與動(dòng)物一樣嗎?氧氣有什么特性?我們就根據氧氣的這一特性來(lái)檢驗。
教師利用準備好的實(shí)驗裝置，找一位同學(xué)協(xié)助，將燃燒的小木條分別伸入裝有煮熟的黃豆種子的乙瓶和裝有等量萌發(fā)的黃豆種子的甲瓶中。
提問(wèn)：實(shí)驗現象說(shuō)明了什么?
我們證明了活的種子吸收氧氣，那么，植物的其他器官是否也吸收氧氣呢?你打算如何根據這個(gè)實(shí)驗原理進(jìn)行探究?
教師強調利用現有材料實(shí)驗的可行性。
2.設疑：動(dòng)物在呼吸時(shí)產(chǎn)生什么氣體?植物與動(dòng)物一樣嗎?
介紹檢驗二氧化碳氣體的簡(jiǎn)單方法，并指導學(xué)生如何檢驗自己呼出的氣體中含有較多的二氧化碳氣體。
出示第二套演示裝置：
瓶中裝有萌發(fā)的黃豆種子，實(shí)驗前漏斗及U型管的末端都是封閉的。提問(wèn)：如何證明瓶中種子呼吸釋放的氣體與動(dòng)物呼吸一樣?你有什么好辦法?
請一名學(xué)生來(lái)操作，教師強調注意事項。
我們證明了活的種子能產(chǎn)生二氧化碳，那么，植物的其他器官是否也能產(chǎn)生二氧化碳呢?你們打算如何根據這個(gè)實(shí)驗原理進(jìn)行探究?
教師組織學(xué)生討論利用現有材料實(shí)驗的可行性。
3、動(dòng)物呼出的氣體中還有什么成分呢?指導學(xué)生自己往玻璃器皿上吹氣，觀(guān)察。
提問(wèn)：植物呼出的氣體中是否也有水分呢?你是怎么知道的?
引導學(xué)生仔細觀(guān)察。
4.通過(guò)實(shí)驗我們知道植物呼吸放出二氧化碳和水，那么二氧化碳和水來(lái)自何處?科學(xué)實(shí)驗證明：二氧化碳和水來(lái)自于植物體內有機物的氧化分解。
提問(wèn)：有機物分解需要什么條件?
有機物中儲存的能量是什么形式的?有機物分解時(shí)其中的能量會(huì )怎樣變化?
動(dòng)物體內的有機物分解時(shí)釋放的能量有什么用途?
植物體內有機物分解時(shí)，其中的能量如何?
教師出示前一天準備好的實(shí)驗裝置：甲、乙兩暖水瓶中放入等量的黃豆種子，其中，甲瓶?jì)妊b有萌發(fā)的種子，乙瓶?jì)仁侵笫斓姆N子，瓶口用棉花密封后，各插入一支溫度計。公布初始溫度。
比喻：這就好比煤在鍋爐里，在氧氣的作用下燃燒，產(chǎn)生二氧化碳和水，煤里的化學(xué)能轉化成熱能，釋放出來(lái)。這個(gè)過(guò)程發(fā)生在細胞中，有機物就像煤，鍋爐則是線(xiàn)粒體。
三維動(dòng)畫(huà)演示線(xiàn)粒體內的呼吸作用。氧氣。
氧氣可以助燃。
觀(guān)察現象：小木條在乙瓶中繼續燃燒，在甲瓶中熄滅。
分析現象：小木條在甲瓶熄滅是因為瓶中的氧氣被萌發(fā)的種子吸收了。
在小組長(cháng)的組織下，利用自備的實(shí)驗材料(放入罐頭瓶中的)加以檢驗。交流實(shí)驗結果。
二氧化碳。
利用吸管向澄清的石灰水緩緩吹氣。觀(guān)察現象。
學(xué)生根據前面的實(shí)驗，提出利用清水將瓶中的氣體排出，通入澄清石灰水加以檢驗。
一名學(xué)生操作：去除棉球，將U型管的末端插入澄清石灰水，向漏斗內注入清水。其他人觀(guān)察現象。分析：萌發(fā)的種子也能產(chǎn)生二氧化碳。
在小組長(cháng)的組織下，討論利用現有儀器和自備的實(shí)驗材料(放入塑料袋中的)加以檢驗。
(1)用注射器抽取其中氣體，注入澄清石灰水;
(2)吸管插入塑料袋，并用細線(xiàn)捆住插孔，將其中氣體擠入澄清石灰水;
交流實(shí)驗結果。
學(xué)生觀(guān)察到自己呼出的氣體中有水蒸氣。
學(xué)生在教師啟發(fā)下，通過(guò)對比觀(guān)察實(shí)驗1中的甲、乙兩瓶?jì)缺?或自己帶來(lái)的裝置;或聯(lián)想到家中裝蔬菜、水果的塑料袋內壁等。
得出結論：植物也和動(dòng)物一樣，呼出水蒸氣。
氧氣。
化學(xué)能。
釋放。引導學(xué)生說(shuō)出：一部分供給動(dòng)物體利用，如運動(dòng);一部分轉化成熱能散失，如維持體溫。
學(xué)生讀取甲、乙兩瓶的溫度，與初始溫度相對比，發(fā)現甲瓶溫度明顯上升，分析現象，得出結論：活的種子進(jìn)行呼吸作用，有機物分解時(shí)釋放其中的能量，一部分轉化成熱能。
觀(guān)察。體會(huì )。
以學(xué)生原有知識經(jīng)驗為基礎，循序漸進(jìn)。
通過(guò)實(shí)驗使學(xué)生認識到：植物也和動(dòng)物一樣，需要吸收氧氣。
不同小組選用不同的植物器官，得出結論：植物的各個(gè)部分呼吸時(shí)都吸入氧氣。
通過(guò)實(shí)驗操作，使學(xué)生對“二氧化碳使澄清石灰水變混濁的特性”建立感性認識。
啟發(fā)學(xué)生利用已有知識和現有條件完成實(shí)驗。
不同小組選用不同的植物器官，采取不同的方法，得出一致的結論：植物的各個(gè)部分呼吸時(shí)都能放出二氧化碳。
使學(xué)生體會(huì )自主探究的樂(lè )趣。
直觀(guān)，簡(jiǎn)便。
培養學(xué)生的敏銳的觀(guān)察能力。
采用層層遞進(jìn)的方法，通過(guò)復習原有知識，提出新問(wèn)題，自然過(guò)渡到有機物分解為植物生命活動(dòng)提供能量。調動(dòng)學(xué)生的邏輯思維。
將抽象的內容直觀(guān)化，使學(xué)生較難理解的能量問(wèn)題得以突破。
利用形象比喻和動(dòng)畫(huà)演示的優(yōu)越性，將學(xué)生的理性認識感性化，加深理解，突破難點(diǎn)。
小結5.教師引導學(xué)生總結：
(1)什么是呼吸作用?
(2)植物的呼吸作用與動(dòng)物的呼吸作用是否相同?
(3)呼吸作用的意義是什么?學(xué)生歸納呼吸作用的定義。
板書(shū)：呼吸作用反應式。
呼吸作用為生物的生命活動(dòng)提供能量。由感性認識到理性認知。
使學(xué)生認同：呼吸作用是生物的共同特征。
應用6.組織技能訓練：
推理：環(huán)境溫度對呼吸作用的強弱有什么影響?
進(jìn)一步推理：為什么新疆的哈密瓜、葡萄特別甜?
7.討論：生活中，人們在儲存農作物時(shí)，用哪些做法限制植物的呼吸作用、以延緩有機物的分解?
8.分析現象：在北方冬季，有的家庭把許多盆栽植物都移到密閉的臥室內，這樣的做法合適嗎?為什么?學(xué)生分析討論，交流：
環(huán)境溫度低，呼吸作用弱。
新疆晝夜溫差大，日照充足，白天光合作用產(chǎn)生的糖分多，夜晚溫度低，呼吸作用弱，糖分分解少，所以瓜果特別甜。
如降低環(huán)境溫度、降低氧濃度(真空包裝)等。
這種做法不合適。因為盆栽植物也要進(jìn)行呼吸作用，夜間會(huì )與人爭奪氧氣。
啟動(dòng)學(xué)生的邏輯思維。
分析呼吸作用原理在生產(chǎn)、生活中的有關(guān)應用，關(guān)注現實(shí)生活，運用所學(xué)知識解決生活中的常見(jiàn)問(wèn)題。
結束播放羽泉的《深呼吸》，組織學(xué)生整理實(shí)驗用品。學(xué)生在音樂(lè )聲中整理實(shí)驗用品。培養良好的學(xué)習習慣，緩解緊張情緒，體現人文關(guān)懷。
五、教學(xué)反思
初中生物學(xué)教師一般所任教學(xué)班級較多，幾天后，乙暖水瓶中的溫度也有不同程度的升高，教師應抓住這一契機，組織學(xué)生一起分析乙暖水瓶中的溫度升高的原因：是由于煮熟的種子腐爛、細菌的呼吸作用所致，這又恰好說(shuō)明了“呼吸作用是生物的共同特征”。
本節教學(xué)既沒(méi)有像以往傳統教材的單純講授呼吸作用，也沒(méi)有完全按照新教材的呈現順序，而是以“植物的呼吸作用與動(dòng)物的呼吸作用一樣嗎?”為主線(xiàn)，組織了系列驗證性實(shí)驗和探究性實(shí)驗，剖析了“植物對有機物的利用”，將抽象的知識直觀(guān)化，符合學(xué)生的認知規律。將教師演示實(shí)驗與學(xué)生自備材料的分組實(shí)驗相結合，具有較強的可操作性。自主合作的學(xué)習情境、層層遞進(jìn)的思維啟動(dòng)，誘發(fā)了學(xué)生學(xué)習的內在動(dòng)因，學(xué)生在這種自主、探究的學(xué)習過(guò)程中始終保持最佳情緒狀態(tài)，不僅獲得了知識、技能，而且發(fā)展了學(xué)生的探索精神和創(chuàng )新能力。
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