《绿色植物与生物圈中的碳－氧平衡》教学设计方案

《绿色植物与生物圈中的碳－氧平衡》教学设计方案 

一、概述

本节课是人教版《生物学》七年级上册第三单元生物圈中的绿色植物 第五章绿色植物与生物圈中的碳－氧平衡。在前面的章节中已经学习了光合作用能产生淀粉，本章要进一步了解光合作用的原料和产物。同时还要学习光合作用的生态学意义和实际应用。完成本节教学活动需要2课时。

本章完成了对光合作用全过程的认识和理解，但又不是对光合作用这一知识点的简单完善，而是从绿色植物对于生物圈所起的重要作用的角度，让学生进一步认识光合作用在维持碳—氧平衡方面的重要意义。同时引导学生关注光合作用在农业生产上的应用。

二、教学目标分析

1．归纳出光合作用的概念。

2．运用实验法独立设计并完成本章节的探究活动。

3．认识绿色植物在维持碳-氧平衡方面的重要作用。

4．了解光合作用的实质及其在工农业生产上的应用。

5．通过设计光合作用的探究实验和技能训练，提高科学素养、创新精神和实践能力。

6．阐明绿色植物在生物圈中还是氧的制造者，理解碳—氧平衡的重要意义，形成爱护绿色植物，热爱大自然，保护环境的美好感情。

三、学习者特征分析

初一学生缺乏化学知识基础，对于一些物质成分的鉴定实验要采取更直观的方式，使学生理解实验的目的和可信度。通过前面的学习，学生有兴趣了解光合作用的全过程，教师对此可以进行有益的引导。

四、教学策略选择与设计

通过生物呼吸和燃料燃烧都会消耗大气中的氧气，排出大量的二氧化碳，为什么没有导致大气中二氧化碳的明显增多，氧气含量降低的悬念，引起学生对大气中碳—氧平衡是如何维持的问题产生兴趣。

将金鱼藻的放氧实验分成两步进行演示。首先让学生观察光下金鱼藻放气泡的实验，引出光合作用除了能制造有机物还能制造什么物质的问题，让学生讨论，引导学生作出假设。然后再做气体燃烧状况的实验，让学生通过实验结果推测金鱼藻放出的气体是氧气。

关于光合作用原料的教学，通过学生设计探究实验，培养学生的科学素养、创新精神和实践能力。使学生了解光合作用利用了二氧化碳。让学生对普利斯特利的三个实验先分别进行分析，再将分析结果综合起来考虑，得出光合作用不但能产生氧，而且利用了二氧化碳的结论。

五、教学资源与工具设计

多媒体播放设备，演示实验装置。探究实验器材。

六、教学过程

第一课时

环节一：导入新课，创设情景

【教师活动】

人体吸入的空气中主要含有氧气、氮气和二氧化碳三种气体。氮气所占的容积比例虽很大，但由于它对人体既无用又无害，所以我们在讨论人体气体交换时可以不作考虑。附表如下。

请同学们进行资料分析：

1．空气中氮气、氧气和二氧化碳等气体所占的比例分别是多少呢？

其中，教师故意设置了两个干扰项：呼出气体和肺泡气体两项为影响学生分析的干扰项，让学生略作思考便会发现吸入气体即是大气的成分，这样用排除法删繁就简就好分析了。

2．在自然界中，生物的呼吸和燃料的燃烧每天都消耗了空气中大量的氧，但我们为什么没有感到缺氧呢？

【学生活动】

学生对上述资料进行分析，很容易回答空气的氧的含量及所占的比例不足21%。

部分学生对光合作用吸收二氧化碳放出氧气有所了解，但缺乏更深层次的认识。

【设计意图】

激发学生对光合作用全过程的学习兴趣，引入本节课主题。

使学生意识到在绿色植物与生物圈中存在着碳-氧平衡的问题。可以培养和激发学生爱护绿色植物，热爱大自然，保护环境的美好感情。

环节二：演示实验，观察思考

【教师活动】

教师做演示实验，让学生注意观察实验装置里的金鱼藻在太阳光下是否放出了气泡。然后等气体充满试管容积的1/2左右时，教师取出试管迅速将快要熄灭的卫生香伸进试管内，让学生注意卫生香的燃烧情况。

注意：为了保证观察演示实验的成功，要注意如下五点。①如果教室内光线不够充足，可以用事前准备好的100 W或200 W白炽灯来照射金鱼藻。②选用500 mL大号烧杯和柄长10.5 cm漏斗。③要选新鲜的金鱼藻。④在烧杯的清水中可加适量碳酸氢钠，具体做法是每100 mL清水加0.1 g碳酸氢钠。⑤烧杯中的清水不要太冷，可用20 ℃～25 ℃的温水，以提高光合作用的速度，促进放氧。

【学生活动】

注意观察老师的实验操作。

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