第二節(jié)《綠色植物對(duì)有機(jī)物的利用》教案
第二節(jié)《綠色植物對(duì)有機(jī)物的利用》教案
一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
綠色植物通過(guò)光合作用制造了大量有機(jī)物并儲(chǔ)存能量，不但滿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(jī)物和能量。而所有生物對(duì)于有機(jī)物和能量的利用都是通過(guò)呼吸作用實(shí)現(xiàn)的，因而呼吸作用是生物的共同特征。
初中一年級(jí)的學(xué)生對(duì)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(rèn)識(shí)，但往往意識(shí)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(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在動(dòng)手動(dòng)腦、自主探究的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，獲得有關(guān)呼吸作用的基礎(chǔ)知識(shí)，發(fā)展思維能力，培養(yǎng)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(yīng)用，關(guān)注現(xiàn)實(shí)生活，使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)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(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1.說(shuō)出有機(jī)物用來(lái)構(gòu)建植物體。
2.通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，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(biāo)
1.完成有關(guān)呼吸作用的實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作能力和觀察能力。
2.靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)原理，獨(dú)立設(shè)計(jì)、開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)。
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
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(rèn)同綠色植物在制造有機(jī)物方面對(duì)于生物圈的重要意義。
四、教學(xué)過(guò)程
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)意圖及
診斷性評(píng)價(jià)
教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)
課前
準(zhǔn)備1.準(zhǔn)備教材中的演示實(shí)驗(yàn)裝置。
2.另外準(zhǔn)備學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)用的澄清石灰水、吸管、小木條、火柴及可能用到的大號(hào)注射器、細(xì)線等。
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(nèi)，如罐頭瓶、塑料袋等，上課時(shí)帶到實(shí)驗(yàn)室。教師備用實(shí)驗(yàn)材料，以供上課時(shí)教師演示和學(xué)生檢測(cè)選用。
學(xué)生自主選擇生活中的常見(jiàn)材料為實(shí)驗(yàn)用品，以積極的態(tài)度參與學(xué)習(xí)活動(dòng)。
綠色植物通過(guò)光合作用制造有機(jī)物
教學(xué)目標(biāo)
1.闡明綠色植物通過(guò)光合作用制造有機(jī)物。
2.概述綠色植物為所有生物提供食物和能量。
3.運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法檢驗(yàn)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(yàn)設(shè)計(jì)原理。
2.使學(xué)生認(rèn)同綠色植物在生物圈中的重要作用。
3.實(shí)驗(yàn)的組織和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的推導(dǎo)分析。
課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生課前準(zhǔn)備：由生物小組同學(xué)對(duì)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(yǎng)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(shè)計(jì)
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
一、引入：
活動(dòng)：請(qǐng)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(xiàn)，人們的食物都直接或間接來(lái)自于綠色植物。教師總結(jié)：綠色植物就象一個(gè)巨大的生產(chǎn)有機(jī)物的天然工廠，它制造的有機(jī)物養(yǎng)活了地球上幾乎所有的生物。
那么，“綠色植物制造的有機(jī)物是什么?如何檢驗(yàn)?zāi)?”“綠葉制造有機(jī)物需要什么條件嗎?怎樣證明?”
二、實(shí)驗(yàn)——綠葉在光下制造有機(jī)物
學(xué)生小學(xué)的自然常識(shí)課中已經(jīng)了解綠色植物能夠進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，在這一基礎(chǔ)上，老師引導(dǎo)學(xué)生逐漸明確探究的課題：光是不是制造有機(jī)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(duì)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(yīng)充分肯定各組在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)，尤其是有創(chuàng)新意義的設(shè)計(jì)，教師要不吝贊美之詞，鼓勵(lì)保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。同時(shí)，又請(qǐng)同學(xué)互相找出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤剑?xùn)練學(xué)生的分析和思維能力。對(duì)于有機(jī)物的鑒定，老師可提示學(xué)生回憶：觀察玉米種子結(jié)構(gòu)時(shí)，我們是用什么方法區(qū)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(yàn)設(shè)計(jì)逐步完善。對(duì)確實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案，老師應(yīng)給學(xué)生提供實(shí)施實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的機(jī)會(huì)。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)照教材中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，找出其中的巧妙之處，彌補(bǔ)自己設(shè)計(jì)中的不足。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，請(qǐng)生物小組的同學(xué)介紹本實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作：暗處理、部分遮光照射。教師要注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)每個(gè)一實(shí)驗(yàn)步驟中的科學(xué)道理的理解。老師可設(shè)計(jì)一系列思考題，啟發(fā)學(xué)生：
①實(shí)驗(yàn)前，為什么要將天竺葵進(jìn)行暗處理?
②對(duì)一片葉子部分遮光的目的是什么?這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有什么好處?
③取下遮光的黑紙時(shí)，葉片上遮光部位和未遮光部位有什么明顯的差別嗎?
④將葉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?
⑤為什么要將盛酒精的小燒杯隔水加熱?
⑥當(dāng)綠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(qū)別嗎?
⑦往葉片上滴加碘液的目的是什么?
⑧經(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(xiàn)象?
復(fù)習(xí)
提問(wèn)1.“綠葉在光下制造有機(jī)物”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了什么?學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)，說(shuō)出：綠葉在光下制造出有機(jī)物──淀粉。引導(dǎo)學(xué)生回憶到植物體內(nèi)的有機(jī)物是光合作用制造的。
新課綠色植物制造出大量的有機(jī)物有什么用呢?置疑，引出課題。
進(jìn)入
新課啟發(fā)學(xué)生觀察自己手中的植物器官，分析構(gòu)成這些器官的物質(zhì)有哪些?
植物體不僅利用有機(jī)物構(gòu)成了本身，還會(huì)把這些有機(jī)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(shè)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(jù)前面所學(xué)知識(shí)，說(shuō)出植物器官是由無(wú)機(jī)物和有機(jī)物構(gòu)成的;有機(jī)物中包括糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)等。
學(xué)生觀察、分析、回答。引出呼吸作用。引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出有機(jī)物的用途之一是：用來(lái)構(gòu)建植物體。植物體不僅利用有機(jī)物構(gòu)成了本身，還會(huì)把這些有機(jī)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(yàn)來(lái)說(shuō)明。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程
1.設(shè)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(jù)氧氣的這一特性來(lái)檢驗(yàn)。
教師利用準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)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(yàn)現(xiàn)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(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行探究?
教師強(qiáng)調(diào)利用現(xiàn)有材料實(shí)驗(yàn)的可行性。
2.設(shè)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(yàn)二氧化碳?xì)怏w的簡(jiǎn)單方法，并指導(dǎo)學(xué)生如何檢驗(yàn)自己呼出的氣體中含有較多的二氧化碳?xì)怏w。
出示第二套演示裝置：
瓶中裝有萌發(fā)的黃豆種子，實(shí)驗(yàn)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(qǐng)一名學(xué)生來(lái)操作，教師強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)。
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(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行探究?
教師組織學(xué)生討論利用現(xiàn)有材料實(shí)驗(yàn)的可行性。
3、動(dòng)物呼出的氣體中還有什么成分呢?指導(dǎo)學(xué)生自己往玻璃器皿上吹氣，觀察。
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(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察。
4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(yàn)證明：二氧化碳和水來(lái)自于植物體內(nèi)有機(jī)物的氧化分解。
提問(wèn)：有機(jī)物分解需要什么條件?
有機(jī)物中儲(chǔ)存的能量是什么形式的?有機(jī)物分解時(shí)其中的能量會(huì)怎樣變化?
動(dòng)物體內(nèi)的有機(jī)物分解時(shí)釋放的能量有什么用途?
植物體內(nèi)有機(jī)物分解時(shí)，其中的能量如何?
教師出示前一天準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)裝置：甲、乙兩暖水瓶中放入等量的黃豆種子，其中，甲瓶?jī)?nèi)裝有萌發(fā)的種子，乙瓶?jī)?nèi)是煮熟的種子，瓶口用棉花密封后，各插入一支溫度計(jì)。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(zhuǎn)化成熱能，釋放出來(lái)。這個(gè)過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞中，有機(jī)物就像煤，鍋爐則是線粒體。
三維動(dòng)畫(huà)演示線粒體內(nèi)的呼吸作用。氧氣。
氧氣可以助燃。
觀察現(xiàn)象：小木條在乙瓶中繼續(xù)燃燒，在甲瓶中熄滅。
分析現(xiàn)象：小木條在甲瓶熄滅是因?yàn)槠恐械难鯕獗幻劝l(fā)的種子吸收了。
在小組長(zhǎng)的組織下，利用自備的實(shí)驗(yàn)材料(放入罐頭瓶中的)加以檢驗(yàn)。交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
二氧化碳。
利用吸管向澄清的石灰水緩緩吹氣。觀察現(xiàn)象。
學(xué)生根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)，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(yàn)。
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(nèi)注入清水。其他人觀察現(xiàn)象。分析：萌發(fā)的種子也能產(chǎn)生二氧化碳。
在小組長(zhǎng)的組織下，討論利用現(xiàn)有儀器和自備的實(shí)驗(yàn)材料(放入塑料袋中的)加以檢驗(yàn)。
(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(xì)線捆住插孔，將其中氣體擠入澄清石灰水;
交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
學(xué)生觀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(duì)比觀察實(shí)驗(yàn)1中的甲、乙兩瓶?jī)?nèi)壁;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(nèi)壁等。
得出結(jié)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(dǎo)學(xué)生說(shuō)出：一部分供給動(dòng)物體利用，如運(yùn)動(dòng);一部分轉(zhuǎn)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(duì)比，發(fā)現(xiàn)甲瓶溫度明顯上升，分析現(xiàn)象，得出結(jié)論：活的種子進(jìn)行呼吸作用，有機(jī)物分解時(shí)釋放其中的能量，一部分轉(zhuǎn)化成熱能。
觀察。體會(huì)。
以學(xué)生原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，循序漸進(jìn)。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)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(jié)論：植物的各個(gè)部分呼吸時(shí)都吸入氧氣。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，使學(xué)生對(duì)“二氧化碳使澄清石灰水變混濁的特性”建立感性認(rèn)識(shí)。
啟發(fā)學(xué)生利用已有知識(shí)和現(xiàn)有條件完成實(shí)驗(yàn)。
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(jié)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，簡(jiǎn)便。
培養(yǎng)學(xué)生的敏銳的觀察能力。
采用層層遞進(jìn)的方法，通過(guò)復(fù)習(xí)原有知識(shí)，提出新問(wèn)題，自然過(guò)渡到有機(jī)物分解為植物生命活動(dòng)提供能量。調(diào)動(dòng)學(xué)生的邏輯思維。
將抽象的內(nèi)容直觀化，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(rèn)識(shí)感性化，加深理解，突破難點(diǎn)。
小結(jié)5.教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：
(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(yīng)式。
呼吸作用為生物的生命活動(dòng)提供能量。由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)知。
使學(xué)生認(rèn)同：呼吸作用是生物的共同特征。
應(yīng)用6.組織技能訓(xùn)練：
推理：環(huán)境溫度對(duì)呼吸作用的強(qiáng)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?cè)趦?chǔ)存農(nóng)作物時(shí)，用哪些做法限制植物的呼吸作用、以延緩有機(jī)物的分解?
8.分析現(xiàn)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(nèi)，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?yàn)榕柙灾参镆惨M(jìn)行呼吸作用，夜間會(huì)與人爭(zhēng)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(yīng)用，關(guān)注現(xiàn)實(shí)生活，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決生活中的常見(jiàn)問(wèn)題。
結(jié)束播放羽泉的《深呼吸》，組織學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)用品。學(xué)生在音樂(lè)聲中整理實(shí)驗(yàn)用品。培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，緩解緊張情緒，體現(xiàn)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(jí)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(yīng)抓住這一契機(jī)，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(xì)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(jié)教學(xué)既沒(méi)有像以往傳統(tǒng)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(xiàn)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，組織了系列驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)，剖析了“植物對(duì)有機(jī)物的利用”，將抽象的知識(shí)直觀化，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。將教師演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生自備材料的分組實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，具有較強(qiáng)的可操作性。自主合作的學(xué)習(xí)情境、層層遞進(jìn)的思維啟動(dòng)，誘發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)因，學(xué)生在這種自主、探究的學(xué)習(xí)過(guò)程中始終保持最佳情緒狀態(tài)，不僅獲得了知識(shí)、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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