探究植物进行光合作用的场所

详细内容

4.1 探究植物进行光合作用的场所
一、教学目标：
1. 知识目标
（1）在进行探究植物光合作用场所的活动后，理解光合作用的场所是叶绿体、主要器官是叶，从光合作用的场所这一角度了解绿色植物才能进行光合作用。
（2）理解“光合作用”这一核心概念的公式和含义。
2. 能力目标
（1）学习从观察植物图片发现并提出光合作用场所的问题，尝试对众多的问题进行分析整合、寻找问题的关键。
（2）由制定探究计划中对实验材料的巧妙选择，学习如何控制唯一变量、排除其它因素的干扰。
（3）学习不断反思和总结自己所做的探究活动及所得到的结论，在反思与总结中加深对叶的结构和光合作用场所的认知。
3. 情感态度与价值观目标
（1）通过自己的探究活动深刻认识到绿色植物才能进行光合作用，认同绿色植物在生物圈中不可替代的重要性。
（2）通过“课外延伸”活动，引导学生学以致用，利用所学探究技能探究生活的实际问题。

二、教学重点：
有序的开展探究光合作用场所活动，通过提出并分析问题、制定计划中的控制变量、实施实验并得出结论、反思探究、归纳探究等活动，学习了发现问题、分析问题、设置对照实验等科学探究的方法，揭示叶绿体才是光合作用的场所，使学生深刻理解“光合作用”这一核心概念。

三、教学难点：
引导学生观察、思考，发现问题、分析问题、设置对照、反思探究、归纳探究，学习提出问题、设置对照试验等探究方法与技能；理解光合作用的场所是叶绿体、主要器官是叶，进而正确理解“光合作用”这一核心概念的公式和含义。

四、教学过程：
教学环节教师活动学生活动
教师引入同学们好！我们知道：绿色植物在生物圈中，是重要的生产者，因为它们能进行光合作用。

经过前面的探究学习我们已经知道：
光合作用能将二氧化碳和水合成淀粉等有机物，并放出氧气；光合作用的条件是光照。可是，光合作用的场所在哪里呢？
这节课我们就将尝试探究“植物光合作用场所”这一问题。复习光合作用的合成淀粉等有机物、条件是光照。
明确学习内容。
了解“恩吉尔曼实验”现阶段，我们对“光合作用”的认识，还是对前人研究的继承和发展。所以，首先让我们一起去了解德国科学家恩吉尔曼所做的相关研究。
（播放恩吉尔曼实验动画）
1880年，恩吉尔曼用水绵和好氧细菌进行了光合作用的实验。
（1）实验中，把载有水绵和好氧细菌的临时装片，放在没有空气并且黑暗的环境中，排除环境中光线和氧的影响，然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观察，发现好氧细菌只集中在叶绿体受光部位的周围；（2）将上述临时装片完全暴露在阳光下，则观察到好氧细菌集中在叶绿体所有受光部位的周围。
根据实验现象，有人认为水绵光合作用的场所是叶绿体。同学们，你的观点呢？接下来让我们自己探究、寻得正确答案吧！

观察了解恩吉尔曼实验动画。

交流对恩吉尔曼实验的观察及分析。
探究活动

1.提出问题科学探究的第一步是提出问题。
爱因斯坦曾经说过： 提出一个问题比解决一个问题更重要。我们的问题一般来源于对一些日常生活、自然现象或实验现象的观察和思考。
同学们，请观察课本图片中这几种常见植物，我们可以发现哪些问题？请你将自己的问题与同学交流、分享！
银边常春藤的叶片边缘呈现白色---叶的绿色与光合作用有关吗？仙人掌的叶变成针状，茎绿而肥厚――绿色的茎在光下能进行光合作用吗？胡萝卜的根里面含丰富的营养――它能否进行光合作用自己制造有机物？
当我们仔细分析众多问题时可以发现：
在不同的问题中 存在一些相似之处，比如：绿色、根茎叶等植物主要器官。其中有些问题是探究绿色与光合作用的关系；有些问题是探究不同器官在光合作用中的地位。
所以，我们可以将众多的问题进行归纳、整合，提出以下两个关键问题：
1 . 植物的绿色与光合作用有关系吗？
2. 植物光合作用的主要器官是什么？学习发现并提出问题及分析问题。

观察图片中植物，发现、提出自己的问题，并交流、分享。

分析比较不同问题，归纳、明确探究问题。
2.制定计划在明确了所要探究的问题之后，请同学们小组合作，讨论制定自己的探究计划。

主要内容包括：根据问题做出自己的假设和 设计实验方案。
同学们设计出了好的探究方案，一定要介绍给大家！
特别提醒：
在设计实验时应该注意――控制唯一变量、设置对照实验。
为了方便而有效地控制唯一变量、设置对照实验，我们需要巧妙选择合适的实验材料，防止空气、温度、土壤等其它因素的干扰。例如，可以尽量用同一植株的不同器官相互形成对照；或者以同一器官的不同部位形成对照。
实验探究时，我们可以借鉴探究阳光与植物生长关系的实验方法。请大家注意观察演示实验。
（播放演示实验录像）

小组讨论制定的探究计划、并交流。

学习通过巧妙的选择合适的实验材料设置对照实验、控制唯一变量。

3.实施计划、得出结论同学们，在根据计划、完成实验后，让我们深入分析实验现象，得出一定结论。
例1：当我们利用银边常春藤实验时，可以观察到：银边常春藤叶片的绿色部分变成蓝色，而白色部分不变蓝。
经过分析，我们发现银边常春藤叶片的“绿色部分”与“白色部分”是可以形成对照的；由此得出的结论是：植物的绿色与光合作用有关系，植物绿色部分能在光下进行光合作用。

例2：当我们选择青菜作为实验材料，从同一植株上分别切取一部分根、茎、叶进行实验后，可以观察到：所取材料中，“叶片”部分呈现明显的蓝色；而根、茎以及叶柄部分没有明显的蓝色。
经过分析，在上述实验中，根与叶、茎与叶、以及叶片与叶柄部分可以对照。通过实验现象，可以得出的结论是：叶是光合作用的主要器官；植物绿色部分能 在光下进行光合作用。

同学们，如果你的结果与其他同学不一致，一定要进行分析与反思，找到原因，寻求科学的结论！深入分析实验现象，得出一定结论：叶是光合作用的主要器官；植物绿色部分能在光下进行光合作用。

4.反思探究
通过探究，现在我们认识到绿叶是光合作用主要的部位，这是为什么呢？
请同学们借助课本中的图文信息，“看透叶片”，说明叶片的结构，并尝试分析原因。

当我们将绿色植物叶片的一小部分放大后，可以看到：叶片由表皮、叶肉和叶脉组成。表皮位于叶片的上下表面，上面有气孔，是气体进出的地方；中间充满了叶肉细胞，叶肉细胞中含有许多叶绿体，叶绿体含色素，色素能捕捉光能为光合作用提供能量，其中最主要的是叶绿素，正是绿色的叶绿素使植物呈现出了生机盎然的绿色。而叶脉贯穿在叶肉之间，支撑着整个叶片，含有“具运输功能的”导管和筛管。
在自然界中，不同的植物，叶 形形色色，大多数植物体进行光合作用的主要器官都是叶，这是因为：大多数绿色植物的叶，数目众多、宽阔而扁平，有利于接受光照；同时叶片的结构特点有利于为光合作用提供能量、原料，并将产物向根、茎等部位运输。因此，叶是植物光合作用的主要器官。利用课本中的图文信息，说明叶片的结构，并尝试分析 “为什么绿叶是光合作用主要的部位” 原因。

5.归纳探究接下来，让我们一起归纳探究成果，形成对光合作用场所的正确认识。
通过探究，我们知道：叶是光合作用的主要器官；植物的绿色与光合作用有关系，植物绿色部分在光下能进行光合作用；绿叶中含大量叶绿体。所以，植物进行光合作用的场所一定是在叶绿体，叶绿体是进行光合作用的“加工厂”。归纳探究结论，明确光合作用的场所。

小结与提升
同学们，本节课你一定收获了很多，请与同学们说说你的收获吧！你也一定能将光合作用的公式完成了吧？试着根据公式阐述光合作用的概念。
光合作用的场所是叶绿体。
公式的涵义是：在自然界中，绿色植物利用太阳提供的光能，在叶绿体中将二氧化碳和水合成淀粉等有机物，同时把光能转变成化学能储藏在所合成的有机物里，并放出氧气，这个过程叫做光合作用。说说自己的收获吧！将光合作用的公式完成；试着根据公式阐述光合作用的概念。

反馈练习同学们，现在你一定能运用所学完成一些习题了，请你试一试。
（呈现习题）练习巩固

课外延伸与结束语同学们，本节课我们不仅揭开了光合作用场所的秘密，而且进一步学习了发现 问题、分析问题、设置对照实验等科学探究的方法。今后，我们要学以 致用，用科学的方法继续探索未知的世界。
根据课本DIY中的提示，如果将相同的黄豆芽放置在黑暗或有光两种不同环境下，可以培育出黄、绿两色的豆芽。
课后就请同学们，尝试利用科学探究的方法去试一试，并揭示其中的奥秘吧！
同学们，再见！尝试在课外学以致用，用科学的方法继续探索未知的世界。

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