《植物的光合作用》教學設計-2024-2025學年蘇教版（2024）初中生物七年級下冊共2課時一、教材分析（一）教材地位《植物的光合作用》是蘇教版（2024）初中生物七年級下冊第4單元《植物的生活》第11章《植物的光合作用和呼吸作用》中的課文。光合作用是綠色植物重要的生理活動之一，它不僅是植物自身生長、發育和繁殖的基礎，也是整個生態系統能量流動和物質循環的關鍵環節。通過學習光合作用，學生能夠深入理解植物的生命活動規律，認識到植物在自然界中的重要作用，為后續學習生態系統、生物與環境等知識奠定堅實的基礎。同時，光合作用的知識與農業生產、環境保護等實際問題密切相關，有助于培養學生的科學思維和社會責任感。（二）內容結構教材圍繞植物的光合作用展開，主要內容包括：1.光合作用的發現歷程：介紹了海爾蒙特、普利斯特利、英格豪斯等科學家的經典實驗，逐步揭示光合作用的原料、條件和產物。2.光合作用的概念和反應式：明確光合作用的定義，用簡潔的反應式概括光合作用的過程。3.光合作用的實質和意義：闡述光合作用將光能轉化為化學能、將無機物轉化為有機物的實質，以及光合作用對植物自身和整個生態系統的重要意義。4.影響光合作用的因素：探討光照強度、二氧化碳濃度、溫度等環境因素對光合作用的影響。5.光合作用在農業生產中的應用：介紹合理密植、增加二氧化碳濃度等提高農作物產量的方法。（三）教材特點1.注重科學史教育：通過介紹光合作用的發現歷程，讓學生了解科學家們的探究思路和方法，培養學生的科學探究精神和創新思維。2.圖文并茂：教材中配有大量的圖片和示意圖，直觀地展示了光合作用的過程、實驗裝置和影響因素等，有助于學生更好地理解抽象的知識。3.聯系實際：教材緊密聯系農業生產和日常生活實際，介紹光合作用在提高農作物產量、改善環境質量等方面的應用，讓學生感受到生物學知識的實用性。4.探究活動豐富：教材設計了多個探究活動，如“探究陽光在植物生長中的作用”“探究二氧化碳是光合作用的原料嗎”等，讓學生通過自主探究和實驗操作，親身體驗科學探究的過程，培養學生的科學探究能力和實踐能力。二、教學目標（一）知識目標1.描述光合作用的發現歷程，說出海爾蒙特、普利斯特利、英格豪斯等科學家的實驗結論。2.闡明光合作用的概念和反應式，理解光合作用的實質和意義。3.舉例說明影響光合作用的環境因素，以及光合作用在農業生產中的應用。（二）能力目標1.通過分析科學家的實驗，培養學生的邏輯思維能力和科學探究能力。2.能夠設計并完成“探究陽光在植物生長中的作用”“探究二氧化碳是光合作用的原料嗎”等實驗，提高學生的實驗操作能力和數據處理能力。3.運用所學的光合作用知識，解釋生活中的一些生物學現象，培養學生的知識遷移能力和解決實際問題的能力。（三）情感態度與價值觀目標1.體會科學家們勇于探索、堅持不懈的科學精神，培養學生的科學態度和創新意識。2.認識到光合作用對維持生態平衡和人類生存的重要意義，增強學生的環保意識和社會責任感。3.關注光合作用在農業生產中的應用，培養學生對生物學的學習興趣和熱愛生活的情感。三、教學重難點（一）教學重點1.光合作用的發現歷程和概念。2.光合作用的反應式和實質。3.影響光合作用的環境因素以及光合作用在農業生產中的應用。（二）教學難點1.理解光合作用的發現歷程中各個實驗的設計思路和結論。2.掌握光合作用的反應式，理解光合作用過程中物質和能量的轉化。3.設計并完成探究實驗，分析實驗結果，得出科學結論。四、教學準備（一）教師準備1.多媒體課件，包括光合作用的發現歷程、實驗過程、反應式、影響因素等方面的圖片、動畫和視頻資料。2.實驗材料和用具，如天竺葵、酒精、碘液、氫氧化鈉溶液、清水、小燒杯、大燒杯、酒精燈、三腳架、石棉網、鑷子、滴管、培養皿、黑紙片、曲別針等，用于課堂實驗演示和學生分組實驗。3.制作光合作用的模型，如用不同顏色的卡片代表二氧化碳、水、有機物和氧氣，用箭頭表示物質的轉化方向，幫助學生直觀地理解光合作用的過程。（二）學生準備1.預習教材內容，了解光合作用的相關概念和實驗。2.分組準備探究實驗所需的材料和用具。五、教學過程第1課時：光合作用的發現歷程和概念（一）導入新課展示圖片：教師展示一幅生機勃勃的森林圖片，引導學生觀察圖片中的植物，思考植物是如何生長和獲取營養的。提出問題：“植物生長所需要的物質和能量來自哪里？”“植物是如何將無機物轉化為有機物的？”學生活動：學生觀察圖片，思考教師提出的問題，并自由發言表達自己的觀點。設計意圖：通過展示美麗的森林圖片，創設生動的教學情境，激發學生的學習興趣和好奇心，引導學生關注植物的生長和營養來源，從而引出本節課的主題——植物的光合作用。（二）講授新課1.光合作用的發現歷程海爾蒙特的實驗講述故事：教師講述海爾蒙特的實驗故事，即他將一棵2.5千克的柳樹苗種在裝有90千克土壤的木桶中，只澆水，五年后柳樹增重了82.5千克，而土壤只減少了0.1千克。分析實驗：教師引導學生分析海爾蒙特的實驗，思考以下問題：海爾蒙特的實驗說明了什么？柳樹增加的重量主要來自哪里？得出結論：教師總結學生的分析結果，得出海爾蒙特的實驗結論：植物生長所需要的物質主要來自水。師生互動：教師提問：“海爾蒙特的實驗有什么不足之處？”學生回答：“他沒有考慮到空氣對植物生長的影響。”設計意圖：通過講述海爾蒙特的實驗故事，讓學生了解科學家的探究過程和方法，培養學生的科學思維能力。引導學生分析實驗，得出結論，提高學生的邏輯推理能力和分析問題的能力。同時，讓學生認識到科學實驗的局限性，培養學生的批判性思維。普利斯特利的實驗播放視頻：教師播放普利斯特利的實驗視頻，展示他將點燃的蠟燭和小白鼠分別放在密閉的玻璃罩內，蠟燭很快熄滅，小白鼠很快死亡；而將綠色植物和點燃的蠟燭或小白鼠放在同一個密閉的玻璃罩內，蠟燭能繼續燃燒，小白鼠能正常存活的實驗過程。分析實驗：教師引導學生分析普利斯特利的實驗，思考以下問題：普利斯特利的實驗說明了什么？綠色植物在實驗中起到了什么作用？得出結論：教師總結學生的分析結果，得出普利斯特利的實驗結論：綠色植物能夠更新由于蠟燭燃燒或動物呼吸而變得污濁的空氣。師生互動：教師提問：“普利斯特利的實驗在當時有什么重要意義？”學生回答：“他讓人們認識到綠色植物對空氣有凈化作用。”設計意圖：通過播放視頻，直觀地展示普利斯特利的實驗過程，讓學生更清晰地觀察實驗現象。引導學生分析實驗，得出結論，培養學生的觀察能力和科學探究能力。同時，讓學生了解普利斯特利的實驗在科學史上的重要地位，激發學生對科學研究的興趣。英格豪斯的實驗介紹實驗：教師介紹英格豪斯的實驗，即他重復了普利斯特利的實驗，并發現只有在光照條件下，綠色植物才能更新空氣；而且植物體的所有綠色部分都能更新空氣。分析實驗：教師引導學生分析英格豪斯的實驗，思考以下問題：英格豪斯的實驗與普利斯特利的實驗有什么不同？英格豪斯的實驗說明了什么？得出結論：教師總結學生的分析結果，得出英格豪斯的實驗結論：光照是綠色植物更新空氣的必要條件，光合作用的場所是植物體的綠色部分。師生互動：教師提問：“英格豪斯的實驗對光合作用的研究有什么重要貢獻？”學生回答：“他進一步明確了光合作用的條件和場所。”設計意圖：通過介紹英格豪斯的實驗，讓學生了解科學家們不斷探索和完善光合作用理論的過程。引導學生分析實驗，對比不同實驗的差異，培養學生的比較分析能力和科學思維的嚴謹性。同時，讓學生認識到科學研究是一個不斷發展和進步的過程。總結歸納：教師引導學生總結光合作用的發現歷程，填寫如下表格：科學家實驗結論海爾蒙特柳樹增重實驗植物生長所需要的物質主要來自水普利斯特利蠟燭、小白鼠和綠色植物實驗綠色植物能夠更新由于蠟燭燃燒或動物呼吸而變得污濁的空氣英格豪斯重復普利斯特利實驗光照是綠色植物更新空氣的必要條件，光合作用的場所是植物體的綠色部分設計意圖：通過表格總結歸納，幫助學生梳理光合作用的發現歷程，加深對各個實驗結論的理解和記憶，構建完整的知識體系。2.光合作用的概念和反應式講解概念：教師在總結光合作用發現歷程的基礎上，講解光合作用的概念：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物（如淀粉），并且釋放出氧氣的過程。分析反應式：教師寫出光合作用的反應式，并引導學生分析反應式中各物質的來源和去向，以及光合作用過程中物質和能量的轉化。物質轉化：二氧化碳和水轉化為有機物和氧氣。能量轉化：光能轉化為化學能，儲存在有機物中。舉例說明：教師舉例說明光合作用在生活中的應用，如植物通過光合作用為人類和其他生物提供食物和氧氣，森林被稱為“地球之肺”等。師生互動：教師提問：“光合作用的原料、條件、場所和產物分別是什么？”學生回答：“原料是二氧化碳和水，條件是光能，場所是葉綠體，產物是有機物和氧氣。”設計意圖：通過講解概念和分析反應式，讓學生準確理解光合作用的內涵和實質，掌握光合作用的基本要素。舉例說明光合作用的應用，讓學生感受到光合作用與生活的密切聯系，提高學生的學習興趣。師生互動環節可以及時反饋學生的學習情況，鞏固所學知識。（三）課堂小結教師總結：教師對本節課的內容進行總結，強調光合作用的發現歷程、概念和反應式，以及光合作用的重要意義。學生回顧：學生回顧本節課所學的知識，思考自己在學習過程中存在的問題和不足之處。設計意圖：通過課堂小結，幫助學生梳理知識，加深對本節課內容的理解和記憶，同時引導學生反思自己的學習過程，提高學習效果。（四）布置作業完成教材課后練習題。查閱資料，了解光合作用在農業生產中的應用。設計一個簡單的實驗，驗證光合作用需要光照。設計意圖：通過布置作業，讓學生鞏固課堂所學知識，培養學生的自主學習能力和科學探究能力。查閱資料和設計實驗的作業可以拓寬學生的知識面，激發學生的創新思維。第2課時：光合作用的實質、意義、影響因素及應用（一）復習導入提問回顧：教師提問上節課所學的內容，如光合作用的發現歷程、概念和反應式等，讓學生回答。引入新課：教師在學生回答的基礎上，引導學生思考光合作用的實質是什么，它對植物自身和整個生態系統有什么意義，從而引出本節課的主題——光合作用的實質、意義、影響因素及應用。學生活動：學生回顧上節課所學知識，積極回答教師的問題，并思考教師提出的問題。設計意圖：通過復習上節課的內容，鞏固學生所學知識，同時為學習本節課的內容做好鋪墊。通過提出問題，激發學生的學習興趣，引導學生主動參與到課堂學習中來。（二）講授新課1.光合作用的實質和意義分析實質：教師引導學生再次分析光合作用的反應式，從物質轉化和能量轉化的角度，深入理解光合作用的實質：物質轉化：將無機物（二氧化碳和水）轉化為有機物（如淀粉）。能量轉化：將光能轉化為化學能，儲存在有機物中。探討意義：教師組織學生分組討論光合作用的意義，然后每組派代表發言，教師進行總結和補充：對植物自身的意義：為植物的生長、發育和繁殖提供物質和能量。對整個生態系統的意義：為其他生物提供食物和氧氣，是生態系統中能量流動和物質循環的基礎。維持大氣中二氧化碳和氧氣的平衡，對調節氣候、保護環境具有重要作用。舉例說明：教師舉例說明光合作用的意義，如糧食作物通過光合作用積累有機物，為人類提供食物；森林中的樹木通過光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣，改善空氣質量等。師生互動：教師提問：“如果沒有光合作用，地球上的生物會怎樣？”學生回答：“地球上的生物將無法獲得食物和氧氣，最終會滅絕。”設計意圖：通過分析實質和探討意義，讓學生深入理解光合作用的重要性，培養學生的科學思維和生態意識。舉例說明可以讓學生更直觀地感受光合作用的意義，增強學生的感性認識。師生互動環節可以激發學生的思考，提高學生的參與度。2.影響光合作用的因素提出問題：教師展示一些不同生長環境下的植物圖片，如陽光充足的農田、陰暗的樹林等，引導學生觀察植物的生長狀況，提出問題：“哪些環境因素會影響光合作用的強度？”作出假設：教師引導學生根據生活經驗和已有的知識，作出假設，如光照強度、二氧化碳濃度、溫度等可能會影響光合作用的強度。設計實驗：教師以“探究光照強度對光合作用的影響”為例，引導學生設計實驗方案，包括實驗材料和用具的選擇、實驗步驟的設計、變量的控制和對照實驗的設置等。實驗材料和用具：金魚藻、大燒杯、漏斗、試管、臺燈、直尺等。實驗步驟：將金魚藻放入盛有清水的大燒杯中，用漏斗倒扣在金魚藻上，再將盛滿清水的試管倒扣在漏斗的管口上。將臺燈放在距離大燒杯不同距離的位置，如10厘米、20厘米、30厘米等，分別記錄在相同時間內試管中收集到的氧氣量。變量控制：光照強度是自變量，氧氣產生量是因變量，其他條件如溫度、二氧化碳濃度等保持相同且適宜。對照實驗：設置不同光照強度的實驗組，相互對照。實驗演示：教師按照設計好的實驗方案進行實驗演示，讓學生觀察實驗現象，記錄實驗數據。分析結果：教師引導學生分析實驗數據，繪制光照強度與氧氣產生量的關系曲線，得出結論：在一定范圍內，光照強度越強，光合作用越強；但光照強度超過一定限度后，光合作用不再增強。拓展延伸：教師引導學生思考其他環境因素如二氧化碳濃度、溫度等對光合作用的影響，并讓學生查閱資料，了解相關的實驗方法和結論。師生互動：教師提問：“在實驗中，為什么要控制其他條件相同且適宜？”學生回答：“為了保證實驗結果的準確性，只讓光照強度這一個變量對光合作用產生影響。”設計意圖：通過提出問題、作出假設、設計實驗、實驗演示、分析結果等環節，讓學生親身體驗科學探究的過程，培養學生的科學探究能力和實驗設計能力。拓展延伸環節可以拓寬學生的知識面，激發學生的探索欲望。師生互動環節可以幫助學生理解實驗設計的原理和方法，提高學生的學習效果。3.光合作用在農業生產中的應用案例分析：教師展示一些農業生產中的圖片和資料，如合理密植的農田、溫室大棚中增加二氧化碳濃度的裝置等，引導學生分析這些措施是如何利用光合作用原理提高農作物產量的。合理密植：充分利用光照，提高光合作用效率。增加二氧化碳濃度：為光合作用提供充足的原料，增強光合作用強度。調節溫度：在一定范圍內，適當提高溫度可以促進光合作用，但溫度過高會抑制光合作用。小組討論：教師組織學生分組討論，讓學生結合所學的光合作用知識，提出一些提高農作物產量的建議，并在小組內交流分享。匯報展示：每組派代表匯報小組討論的結果，教師進行點評和總結，同時介紹一些其他的農業生產技術，如人工光照、滴灌施肥等，進一步說明光合作用原理在農業生產中的廣泛應用。師生互動：教師提問：“在溫室大棚中種植蔬菜時，除了增加二氧化碳濃度，還可以采取哪些措施來提高產量？”學生回答：“可以延長光照時間、控制適宜的溫度等。”設計意圖：通過案例分析，讓學生了解光合作用原理在農業生產中的實際應用，培養學生運用所學知識解決實際問題的能力。小組討論和匯報展示環節可以促進學生之間的交流與合作，激發學生的創新思維。師生互動環節可以進一步深化學生對光合作用應用的理解，拓寬學生的思路。（三）課堂小結學生總結：先讓學生自己總結本節課所學的主要內容，包括光合作用的實質、意義、影響因素以及在農業生產中的應用。教師補充：教師對學生的總結進行補充和完善，強調重點知識和易錯點，如光合作用的實質是物質和能量的雙重轉化，影響光合作用的因素之間相互關聯，農業生產中要綜合運用光合作用原理等。設計意圖：讓學生先總結可以培養學生的歸納總結能力和自主學習能力，教師的補充和完善則能確保學生對知識的理解準確、全面，強化重點知識的記憶。（四）布置作業完成教材課后關于光合作用實質、意義、影響因素及應用的練習題。制作一份手抄報，介紹光合作用的原理和在農業生產中的應用，以及如何提高農作物的光合作用效率。調查當地的農業生產情況，了解農民們在實際生產中運用了哪些光合作用的原理，撰寫一份調查報告。設計意圖：通過課后練習題鞏固課堂所學知識；制作手抄報能培養學生的信息收集、整理和表達能力，加深對光合作用原理和應用的理解；調查當地農業生產情況的作業可以讓學生將理論知識與實際生產相結合，提高學生的社會實踐能力和對生物學知識的應用能力。六、板書設計第1課時：光合作用的發現歷程和概念（一）光合作用的發現歷程1.海爾蒙特的實驗2.普利斯特利的實驗3.英格豪斯的實驗（二）光合作用的概念和反應式第2課時：光合作用的實質、意義、影響因素及應用（一）光合作用的實質和意義1.實質2.意義（二）影響光合作用的因素1.光照強度2.二氧化碳濃度3.溫度（三）光合作用在農業生產中的應用1.合理密植2.增加二氧化碳濃度3.調節溫度4.其他：人工光照、滴灌施肥等七、教學反思（一）成功之處1.科學史教學效果良好：通過詳細介紹光合作用的發現歷程，讓學生了解科學家們的探究過程和方法，體會到科學研究的艱辛和樂趣。學生對科學家們的實驗表現出濃厚的興趣，在分析實驗的過程中，邏輯思維能力和科學探究精神得到了培養。例如，在討論海爾蒙特、普利斯特利和英格豪斯的實驗時，學生能夠積極思考，提出自己的見解，對光合作用的認識逐步深入。2.實驗教學激發興趣：課堂上的實驗演示和引導學生設計實驗，極大地激發了學生的學習興趣和動手能力。“探究光照強度對光合作用的影響”實驗讓學生直觀地看到了光照強度與光合作用的關系，學生們認真觀察實驗現象，積極記錄實驗數據，在分析實驗結果時也能夠運用所學知識進行合理的推理和判斷。3.聯系實際增強應用意識：將光合作用的知識與農業生產和日常生活實際緊密聯系，讓學生感受到生物學知識的實用性。在講解光合作用在農業生產中的應用時，學生們積極參與討論，提出了很多有創意的提高農作物產量的建議，并且對當地農業生產中運用光合