2025 六年级生物学下册探究二氧化碳浓度对光合作用的影响课件

学习目标：明确探究方向与核心任务演讲人2025六年级生物学下册探究二氧化碳浓度对光合作用的影响课件目录01学习目标：明确探究方向与核心任务02温故知新：光合作用的基础知识回顾温故知新：光合作用的基础知识回顾问题驱动：为什么要研究二氧化碳浓度的影响？03实验设计：如何科学探究变量关系？04数据记录与分析：从现象到结论的逻辑推导05拓展延伸：联系实际的生物学应用06总结提升：知识内化与科学思维培养07学习目标：明确探究方向与核心任务学习目标：明确探究方向与核心任务STEP5STEP4STEP3STEP2STEP1作为六年级的同学，我们已经通过上册的学习初步认识了光合作用的基本过程。今天这节课，我们需要达成以下三方面目标：知识目标：理解二氧化碳是光合作用的原料之一，掌握“在一定范围内，二氧化碳浓度升高会促进光合作用速率”的核心结论；能力目标：学会设计对照实验探究单一变量（二氧化碳浓度）对光合作用的影响，能通过观察现象、记录数据并分析得出结论；情感目标：体会科学探究的严谨性，感受生物学知识与生产生活的紧密联系，激发用科学方法解决实际问题的兴趣。（过渡：要完成这些目标，我们首先需要回顾光合作用的基础知识，为探究实验奠定理论基础。）08温故知新：光合作用的基础知识回顾温故知新：光合作用的基础知识回顾同学们，还记得上学期我们学习的光合作用吗？让我们通过一组问题快速回顾：问题1：光合作用的原料是什么？产物是什么？（预设学生回答：原料是二氧化碳和水，产物是有机物（主要是淀粉）和氧气。）010203光合作用的场所和条件分别是什么？（预设学生回答：场所是叶绿体，条件是光。）问题3：请用反应式概括光合作用的过程。（教师板书：二氧化碳+水$\xrightarrow[叶绿体]{光}$有机物（储存能量）+氧气）通过回顾，我们明确了：二氧化碳是光合作用必需的原料之一。那么问题来了——如果改变二氧化碳的“供应量”（即浓度），光合作用的“效率”（即产物生成的速率）会如何变化？这就是我们今天要探究的核心问题。（过渡：为了回答这个问题，我们需要像科学家一样设计实验，通过观察和数据说话。）09问题驱动：为什么要研究二氧化碳浓度的影响？问题驱动：为什么要研究二氧化碳浓度的影响？在正式设计实验前，我想先和同学们分享两个生活中的现象：现象1：温室大棚种植蔬菜时，农民伯伯会在棚内燃烧秸秆或使用“二氧化碳发生器”，你知道他们为什么这么做吗？现象2：近年来全球大气二氧化碳浓度持续升高（从工业革命前的约280ppm升至2023年的约420ppm），这对地球上的植物会产生什么影响？这两个现象都与“二氧化碳浓度对光合作用的影响”直接相关。只有通过实验探究，我们才能用科学结论解释这些现象，并为生产生活提供指导。（过渡：接下来，我们进入关键环节——设计实验，探究二氧化碳浓度如何影响光合作用。）10实验设计：如何科学探究变量关系？1实验原理：通过什么现象反映光合作用速率？光合作用的产物之一是氧气，氧气不易溶于水，因此我们可以通过“单位时间内产生的氧气量”来间接反映光合作用的速率。氧气产生越多、越快，说明光合作用速率越高。2变量分析：明确实验中的“变”与“不变”要探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，我们需要遵循“单一变量原则”，即只改变二氧化碳浓度（自变量），其他可能影响实验结果的因素（无关变量）必须保持一致。2变量分析：明确实验中的“变”与“不变”|变量类型|具体内容||----------------|--------------------------------------------------------------------------||自变量（改变）|二氧化碳浓度（通过不同浓度的碳酸氢钠溶液调节：0%、0.1%、0.3%、0.5%）||因变量（观察）|单位时间内产生的氧气量（通过排水法收集氧气，测量体积或计数气泡数量）||无关变量（控制）|光照强度（使用相同功率的LED灯，距离相同）、温度（保持25℃左右）、植物材料（同一株金鱼藻，截取等长的茎段）、水的体积（200mL）|3材料与用具：动手实验的“工具包”为了让实验更贴近同学们的操作能力，我们选择以下材料：实验植物：金鱼藻（或新鲜菠菜叶，选择原因：金鱼藻是沉水植物，光合作用产生的氧气易以气泡形式释放，便于观察）；溶液配制：碳酸氢钠（NaHCO₃）溶液（二氧化碳的来源，溶于水会释放CO₂，浓度越高，释放的CO₂越多）；其他用具：大烧杯（500mL）、量筒、试管、秒表、LED台灯（模拟光源）、温度计、直尺（测量金鱼藻长度）。020103044实验步骤：一步一步“解锁”科学结论（教师边讲解边演示关键步骤，学生分组操作时需注意安全，避免碳酸氢钠溶液接触眼睛。）11准备植物材料准备植物材料选取生长健壮的金鱼藻，用剪刀截取5段长度均为10cm的茎段（确保叶面积相近），分别放入5个200mL的烧杯中（其中1个烧杯作为对照，加入清水；其余4个分别加入0.1%、0.3%、0.5%、0.7%的碳酸氢钠溶液）。步骤2：设置对照实验将5个烧杯置于同一实验台上，调整LED台灯与烧杯的距离为30cm（确保光照强度一致），打开台灯预热5分钟（使温度稳定）。步骤3：观察并记录数据待金鱼藻适应环境（约2分钟）后，开始计时。每分钟记录每个烧杯中金鱼藻释放的气泡数量（或用排水法收集氧气，每5分钟测量一次氧气的体积）。实验持续15分钟，取后10分钟的平均值（避免初始阶段的不稳定）。准备植物材料注意事项：碳酸氢钠溶液浓度不宜过高（超过1%可能导致植物细胞失水）；若使用菠菜叶，需提前用打孔器制取叶圆片，并用注射器排出叶肉细胞间隙的空气，使其下沉，再观察上浮时间（上浮越快，光合作用越强）。（过渡：完成实验操作后，我们需要将原始数据整理成图表，通过分析数据得出结论。）12数据记录与分析：从现象到结论的逻辑推导1数据记录表格（示例）|……|……|……|……|……|……|05|平均气泡数/分钟|2.5|5.8|8.5|10.2|8.9|06|第1分钟气泡数|2|5|8|10|9|03|第2分钟气泡数|3|6|9|11|8|04|碳酸氢钠浓度（%）|0（清水）|0.1|0.3|0.5|0.7|01|-------------------|-----------|------|------|------|------|022数据可视化：绘制折线图以“二氧化碳浓度（用碳酸氢钠浓度代替）”为横坐标，“平均气泡数/分钟”为纵坐标，绘制折线图。同学们会发现：当碳酸氢钠浓度从0%增加到0.5%时，气泡数量逐渐增多；当浓度超过0.5%（如0.7%）时，气泡数量反而减少。3结论推导：从数据到科学规律结合实验现象和数据，我们可以得出以下结论：在一定范围内（本实验中约0%~0.5%碳酸氢钠浓度），二氧化碳浓度升高会促进光合作用速率（表现为氧气释放量增加）；超过一定浓度后（本实验中>0.5%），二氧化碳浓度继续升高，光合作用速率可能不再增加，甚至下降（可能原因：高浓度二氧化碳导致植物细胞渗透失水，或其他代谢过程受抑制）。（过渡：实验结论不仅能解释理论问题，更能指导实际生产生活。接下来我们通过几个案例，看看生物学知识如何“走出实验室”。）13拓展延伸：联系实际的生物学应用1农业生产中的“二氧化碳施肥”温室大棚中，由于棚膜阻隔，二氧化碳浓度常低于大气水平（大气中约0.04%，即400ppm），成为光合作用的“限制因素”。农民通过以下方式增加二氧化碳浓度：施加有机肥：有机肥分解时会释放二氧化碳；使用二氧化碳发生器：通过燃烧天然气或化学反应（如稀硫酸与碳酸氢铵反应）释放二氧化碳；通风换气：在温度允许的情况下，打开棚膜让外界空气进入。2全球气候变化中的“植物响应”A大气二氧化碳浓度升高被认为是全球变暖的主要原因之一，但同时也可能影响植物的光合作用。科学家研究发现：B短期内，高浓度二氧化碳可能促进植物生长（“二氧化碳施肥效应”）；C长期来看，植物可能因其他限制因素（如土壤养分、水分）无法持续利用更多二氧化碳，导致效应减弱；D不同植物对二氧化碳浓度升高的响应不同（如C3植物比C4植物更敏感）。3思考与讨论：如何科学利用这一规律？请同学们分组讨论：如果家里种植了盆栽植物，你会如何利用“二氧化碳浓度影响光合作用”的知识，帮助它生长得更健壮？（提示：可以从通风、施肥、摆放位置等角度思考。）（过渡：通过实验探究和实际应用的分析，我们对“二氧化碳浓度与光合作用”的关系有了更深入的理解。最后，我们一起总结本节课的核心内容。）14总结提升：知识内化与科学思维培养1核心知识回顾213二氧化碳是光合作用的原料之一，其浓度会影响光合作用速率；在一定范围内，二氧化碳浓度升高促进光合作用；超过一定浓度后，促进作用减弱或消失；实验探究需遵循单一变量原则，通过控制自变量、观察因变量、固定无关变量得出科学结论。2科学思维升华本节课我们经历了“提出问题—理论回顾—设计实验—数据记录—分析结论—联系实际”的完整科学探究过程。这不仅是学习生物学知识的方法，更是解决生活中问题的通用思维模式。希望同学们今后遇到类似问题时，也能像今天一样，用“观察现象—提出假设—实验验证—得出结论”的步骤去探索。3课后作业（二选一）家庭小实验：用新鲜菠菜叶、透明塑料瓶、碳酸氢钠（食用小苏打）设计一