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“绿叶在光下制造有机物”一节的学习任务单型教学设计

  中图分类号 G633.91 文献标志码 B
  1 教材分析
  本节课是人教版生物七年级上册教科书第四章“绿色植物是生物圈中有机物的制造者”中的第一个组成部分。这部分内容主要是通过“绿叶在光下制造有机物”的实验,使学生认识到:淀粉是光合作用的产物;光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件。本实验是初中学生必须掌握的一个重要实验,学生不但要熟知实验设计的原理、实验过程、实验结果颜色的变化,还应掌握原理的内涵和外延、实验操作的技能等。
  学生对植物光合作用虽然有了一定的生活认识,知道绿色植物能够进行光合作用。但是,光合作用的产物是什么?光合作用必须在光下进行吗?光合作用有什么意义?……对这些具体内容,学生还是不大清楚。所以,在这一节的教学中,教师不仅要引导学生通过探究实验,使学生明确绿色植物在光合作用下制造有机物(淀粉),理解绿色植物在生物圈中的作用,还要让学生初步学会生物科学研究的一些基本方法,从而培养学生的实验能力和思维能力。
  2 教学目标
  2.1 知识目标
  阐明绿色植物是通过光合作用制造有机物的;懂得光是光合作用不可缺少的条件;能运用实验的方法检验绿叶在光下制造的有机物是淀粉。
  2.2 能力目标
  尝试设计绿叶在光下制造有机物实验方案,进一步提高设计实验的能力,并掌握一定的实验操作技能。
  2.3 情感、态度与价值观目标
  通过实验探索,明确绿色植物光合作用的重要意义;形成创新精神和合作探究精神;树立严谨求实的科学态度。
  3 教学重难点
  教学重点:运用科学探究的方法检验绿叶在光下制造淀粉以及光合作用的产物、条件等。
  教学难点:绿叶在光下制造有机物的实验设计及操作。
  4 教学过程
  4.1 创设情景,导入新课
  教师在水中溶解地瓜粉,并滴加碘液,让学生观察反应现象。教师提出问题:溶液颜色发生了什么变化?这是什么物质?这种物质又是通过什么制造出来的?需要什么样的条件?通过问题引出本节的课题。这样从学生熟悉的生活现象入手,充分激发学生的好奇心与积极性,使学生能主动地参与到本节的教学中来。
  4.2 合作探究,学习新课
  学生观看“绿叶在光下制造有机物”的实验视频,了解本实验的操作方法和原理及观察到的实验现象。然后学生再分小组讨论,共同完成本节课的学习任务单。
  学习任务一:用什么方法可验证绿叶在光下制造的有机物是淀粉?直接在绿叶上滴加碘液行不行,为什么?
  学生回答:不行。绿叶中有叶绿素存在,能起干扰作用。
  教师在一片绿叶上滴加碘液,请学生观察叶片颜色的变化,进而启发引导学生:要验证绿叶内是否存在有机物淀粉,就必须除去叶绿素。
  学习任务二:用什么可溶解叶片中的叶绿素?能将叶片放在酒精中直接吗?为什么?学生分组讨论,设计实验验证绿叶能否制造淀粉的实验方案及酒精溶解叶绿素的操作方法。
  活动一:经学生讨论设计后,教师请学生代表利用提供的实验器材,上台演示操作酒精隔水加热的步骤。并追问学生:为什么要隔水加热?学生经过合作讨论后,明白了直接加热容易发生危险。教师补充有关内容:酒精的沸点低,挥发性强,蒸发快,造成浪费,溶解叶绿素的效果也不佳等。同时为了缩短叶绿素脱色的时间,可将叶片放在开水中浸约10 s,能加快酒精溶解叶绿素的速度。
  设计意图:通过学生演示模拟操作实验,培养学生的动手操作能力,调动学生学生积极性,同时有助于学生理解酒精要隔水加热的原因。
  学习任务三:如何探究光是绿叶制造有机物不可缺少的条件?请你设计一个对照实验的方案。
  教师设疑:完成了酒精脱色的操作,即绿叶去除叶绿素后,滴加碘液就可以检验绿叶在光下制造的有机物是淀粉了吗?
  学生:不能。因为这操作还不能证明这些有机物是在光下制造还是在黑暗中制造的,要设计对照实验。
  实验:探究“光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件”。
  提出问题:光是绿叶制造有机物不可缺少的条件吗?
  做出假设:光是绿叶制造有机物不可缺少的条件。
  设计方案:变量为: 。
  如何设置对照实验?
  活动二:请学生上台展示利用黑纸片遮盖植物叶片的方法。
  学生一:用黑纸片遮盖了两株天竺葵中两片不同的绿叶。
  教师质疑学生:选择的这两片绿叶除光照不同外,还有其他不同条件吗?如温度、水分等?学生回答有可能,教师再引导学生思考怎样减少其他的干扰因素。
  学生二:用了较大的黑纸片遮盖了一株天竺葵的一片叶片,形成同一株植物遮光叶片与见光叶片的对照。教师再次质疑:这两片叶除光照不同外,它们制造淀粉的能力有没有可能不相同?有没有更合理的设计呢?
  学生三:用了相对小的黑纸片遮盖了一株天竺葵叶片的一部分,形成同一株植物同一片叶片的遮光部分与见光部分的对照。
  教师设疑:你想把你自己的头像映在天竺葵的叶片上吗,或在天竺葵的叶片上设计出自己喜欢的不同形状图案吗?请你试试。
  设计意图:这个实验加强了学生的实践动手能力,活跃了课堂气氛,也培养了学生设计科学合理的对照实验的方法,充分打开了他们思维的想象空间。
  学习任务四:经过遮光对照处理的天竺葵叶片在阳光下照射前,还要对叶片做怎样的处理,为什么?   教师设疑:完成了遮光对照处理的实验材料,能放在光下进行制造有机物了吗?这样的叶片中有没有可能储存以前制造的有机物?那该怎样处理?
  师生共同讨论交流,学生明白了要黑色塑料袋把天竺葵罩住放在黑暗处一昼夜,即进行饥饿,才能将叶片部分遮光的天竺葵放在阳光下照射。这个步骤目的是让叶片中原有的有机物淀粉消耗掉,消除叶片原有淀粉对实验结果的影响。
  师生归纳整理实验方法和流程:暗处理;叶片部分遮光;阳光下照射3~4 h;摘取叶片;酒精脱色,隔水加热;清水漂洗;滴加碘液;再次清水漂洗;观察叶色。
  教师指导学生进行实验。实验设计完成,学生按照自己的设计实施实验。
  分析实验现象,得出结论。
  学习任务五:分析实验结果,完成表1。
  实验结论:
  ① 绿叶在光下制造的有机物是淀粉。
  ② 绿叶制造有机物不可缺少的条件是光。
  ③ 绿色植物通过叶绿素捕获太阳光,利用光提供的能量,在叶绿体中合成了淀粉等有机物,并且把光能转变成化学能储存在有机物中,这个过程就是光合作用。
  教师引导学生从这概念中获取重要的信息。学生经过思考,补充得出:产物是有机物,需要的条件是光,叶片是主要器官,在叶绿体场所中进行。
  最后,教师请学生谈谈对本节课的收获以及困惑,重视学生的收获,并及时给与评价和鼓励。学生参与积极性很高,反应激烈。
  5 教学反思
  本节课根据七年级学生的好动、好奇的心理特点及认知规律,采用动手操作演练、小组合作讨论学习任务单、设计实验方案、自主总结等方式。教师改变传统的验证性实验设计,采取逆向推理的思维从假设的结果出发,引导学生达到一个个学习任务。
  假设叶片光合作用产生了淀粉→淀粉遇碘会变蓝→直接将碘液滴到绿叶上行不行?→不行→怎么办?→去叶绿素→如何去叶绿素?……通过这样一连串的设问引导学生完成和理解实验过程的设计:暗处理→摘取叶片→酒精隔水加热脱色→清水冲洗→滴碘→漂洗观察。学生对实验的设计原理及实验的思路比较清晰。这种教学摆脱了生硬的传教,遵循了人的认知规律,突出了学生主体地位。

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