绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡

第五章绿色植物与生物圈中的碳－氧平衡教学目标归纳出光合作用的概念。举例说明光合作用在农业生产上的应用。运用实验法独立设计并完成本章的探究活动。认识绿色植物在碳-氧平衡方面的重要作用，增强环保意识。教学重点和难点认识光合作用。绿色植物在碳-氧平衡方面的重要作用。探究活动的设计。课前准备学生准备：自制的收集氧气的装置。教学器材：金鱼藻在阳光下产生氧气的实验装置、卫生香、探究二氧化碳是光合作用的原料的实验装置。教学课件：有关普利斯特利三个实验的课件、展示光合作用公式和示意图的课件、演示三种不同种植密度的植株结果情况的课件。教学设计学习内容学生活动教师活动一、光合作用产生氧气二、光合作用利用二氧化碳作为原料。1、普利斯特利实验方案一：学生在教师指导下通过实验装置采集气体，对气体成分进行简单探究，获得结论。方案二：学生根据教师操作或课件观察实验过程，并分析气体的成分获得结论。方案三：学生根据课本叙述和教师的讲解学习实验过教师提供实验装置，并指导学生进行采集，引导学生对气体进行探究。教师通过实验装置演示实验，组织学生对观察到的现象及产生的气体进行分析。讲解并引导学生学习实验过程，组织学生讨论。引导学生对普利斯特利的实验进行2、探究活动三、光合作用与生物圈中的碳-氧平衡。四、光合作用在农业生产上的应用。程，获得结论。通过课本或课件对普利斯特利的三个实验分别进行分析，初步获得光合作用不但产生氧，而且利用了二氧化碳的结论。方案一：利用教师提供装置制定探究计划，实施探究计划。方案二：根据教师提示，选择自己能够找到的合适材料用具，制定探究计划，实施探究计划。方案：根据光合作用的有关实验，归纳出光合作用的概念和总反应方程式，进而初步认识光合作用对于生物圈的意义。而后根据教师或课本上提供的数据，对教师提问分组讨论，进一步认识光合作用在维持碳-氧平衡中的重要作用。方案一：学生观察课件，对在光照下种植过密、适中、过稀的植物结果情况进行讨论，分析原因，理解光合作用在农业生产上的应用。方案二：观察教师出示的三种种植密度不同的植株的果实，进行讨论，分析原因，理解光合作用在农业生产上的应用。方案三：到田间进行观察和访问有经验的老农，了解不同种植密度的植株结果情况，分析原因，理解光合作用在农业生产上的应用。逐个分析，可设计针对性的问题引起学生思考并组织学生讨论，例如，普利斯特利为什么要设计三个实验才能得出结论？帮助学生养成综合看问题的意识。为学生提供比较标准的实验装置，如广口瓶、烧杯、氢氧化钠溶液、水槽等，引导学生思考实验装置的使用，制定探究计划，实施探究计划。提示学生一定的注意事项，鼓励学生自己寻找材料用具，设计实验。引导学生归纳光合作用的总方程式和概念。通过概念初步分析光合作用对于生物圈的意义。而后为学生提供数据，并设置思考题，启发学生从理性上认识光合作用在维持碳-氧平衡中的重要作用。演示课件，引导学生从光合作用制造有机物方面进行讨论，理解光合作用在农业生产上的应用。出示三种不同的植株，引导学生从光合作用产生有机物方面进行讨论，理解光合作用在农业生产上的应用。引导学生从光合作用产生有机物方面进行讨论，理解光合作用在农业生产上的应用。教学过程设计引言：一个人一天平均消耗一千克氧气，地球上有六十多亿人，每天要消耗60多亿千克的氧气，同时产生大量的二氧化碳，为什么我们没有感觉到缺氧呢？以此激发学生的求知欲，创设问题情景，导入新课。第一部分：光合作用产生氧气教师出示事先准备好的实验装置，请同学观察金鱼藻在光下放出氧气这一现象。在观察的基础上请学生思考气体的成分，根据自己已有的知识做出假设，并思考验证方法。（可提示学生：氧气能助燃。）师生双方根据学生提出的方法对气体的成分进行实验，得出结论：光合作用产生氧气。第二部分：光合作用利用二氧化碳作为原料教师利用课件展示普利斯特利的三个实验。请学生分组讨论下列问题：把点燃的蜡烛和活着的小白鼠分别放进密闭的容器，他们为什么会熄灭和死掉？点燃的蜡烛和小白鼠与绿色植物分别从对方那里得到了什么？普利斯特利为什么要设计三个实验？通过对以上三个问题特别是最后一个问题的讨论，培养学生综合看问题的意识，并让学生初步得出光合作用利用二氧化碳作为原料的结论。小组讨论的过程中，教师巡视并参与到小组的讨论中，注意让每一个学生都要参与讨论。小组交流的过程中，教师鼓励其他小组大胆的发表不同的意见，培养学生敢于质疑、敢于争论的科学作风。探究活动：教师出示讨论提纲：这个实验中除二氧化碳以外能否出现其它的变量？如何确保实验中只有二氧化碳一个变量？你认为对照实验应该如何设计？你准备选取哪些材料用具？如何应用？学生根据讨论提纲进行分组讨论，每一小组根据自己讨论的结果制定探究计划，实施探究。因为本实验设计难度较大，需注意的问题较多，所以教师在此通过讨论提纲为学生降低学习难度。然而本实验又是本册书中最后一个探究实验，要求学生能较为独立地完成探究活动，以考察学生对各项综合技能的运用情况，所以教师出示讨论提纲后并没有在全班给予统一答案，而是让各小组根据自己的理解情况独立设计并完成探究活动。探究活动：在教师主持下学生交流探究报告，教师与学生根据讨论提纲共同分析实验设计的合理性及严谨性。教师对每个小组实验设计的合理方面都给予充分的肯定；对于实验结果与假设不一致的，与其他小组一起帮助他们分析原因，并请他们在以下三种方案中作出选择：（1）否定原来的假设，得出与假设相反的结论；（2）按照原来的实验方案重做一遍，检验自己的实验结果是不是可以重复；（3）重新设计实验方案，并通过实验重新检验假设。交流结束后，教师请每一个小组的组员对活动中的表现进行自评和互评，并结合教师的评价作为一个阶段性成绩收录入学生成长档案袋中。第三部分：光合作用及光合作用与生物圈中的碳-氧平衡教师引导学生回顾学过的有关光合作用的实验，（光合作用在光下制造有机物、光合作用产生氧气、光合作用利用二氧化碳作为原料，以及光合作用进行的条件和地点）请学生讨论后根据光合作用的实验对光合作用做一个初步的小结。（学生归纳）教师进一步完善光合作用的概念并利用课件展示光合作用的公式。在了解了光合作用的概念和公式后，教师请学生思考：由光合作用的公式来分析，同学们能阐述一下光合作用对于生物圈的意义吗？（学生讨论后回答：光合作用可以提供食物，产生氧气供生物呼吸，把太阳能转化成我们可以直接利用的能量等等）教师对以上回答予以充分肯定，然后指出：光合作用除了以上种种好处，还有非常关键的一点就是维持了生物圈中的碳-氧平衡。接着教师出示129页的系列数据请学生比较分析。（学生比较分析，对于绿色植物在维持碳氧平衡方面的重要性有了初步了解）在此基础上教师请学生进一步思考：1、碳-氧平衡会被打破吗？出现什么样的情况会打破碳-氧平衡？我们应该采取何种措施来预防？2、你认为二氧化碳增多的主要原因有哪些？如果环境中的二氧化碳过多会对生物圈造成什么样的影响？请你预测一下。（学生对以上问题进行分组讨论，发言交流）通过对以上问题的讨论交流，加深了学生对绿色植物在维持碳-氧平衡方面重要性的理解，并提高了学生的环保意识。第四部分：光合作用在农业生产上的应用教师利用课件逐一展示三种不同种植密度的植株结出的果实。请学生分析植株结果情况与种植密度之间的关系，并思考它们这种差异与光合作用的内在联系。（学生思考后得出结论：合理密植会使植物充分利用单位面积上的光照，而不会造成浪费。）教师请学生进一步思考：你知道农业上还采取哪些措施来充分利用光照提高产量吗？（学生思考回答）第五部分：课堂小结教师用亲切的语言与学生进行交流：你认识光合作用了吗？你知道绿色植物对于生物圈的重要意义了吗？让学生对本节课的重要内容再做一个简单的回顾。第六部分：技能训练教师组织学生分析图表数据。（学生分析得出答案）达标检测：通过各种类型的选择和判断题，激励每位学生主动参与，教师及时进行鼓励性评价。点评：该教学案例较好的体现了以学生为主体、教师为指导的教改精神，在教学过程中倡导探究性学习，分析资料，解读数据，并结合课件展示，引导学生讨论交流，层层深入，最后让学生自己得出结论。