生命科学的基石：探究光合作用的原料与产物-初中生物七年级（鲁科版五四学制）课时教学设计

生命科学的基石：探究光合作用的原料与产物——初中生物七年级（鲁科版五四学制）课时教学设计

一、教材与学情分析

（一）教材分析

本节课“光合作用吸收二氧化碳释放氧气”是第五单元“生物圈中的绿色植物”第二章“被子植物的一生”中的核心内容，更是整个初中生物学课程中关于植物代谢、物质与能量转换的【基石】和【重中之重】。本节内容承接了上一课时关于光合作用发现史和基本条件（光）的探讨，并为其后学习绿色植物在生物圈中的作用、碳-氧平衡以及生态系统的物质循环奠定坚实的知识基础与逻辑起点。教材从探究实验入手，引导学生通过设计对照实验，证明二氧化碳是光合作用的原料，氧气是光合作用的产物，从而构建光合作用的实质概念。教材编排不仅强调知识的获得，更侧重于科学探究能力的培养，体现了“做中学”的课程改革理念，是培养学生科学思维和科学探究能力的【核心载体】。本节内容在历年各级学业水平考试中均为【高频考点】，常结合实验设计、图表分析、生产生活实际进行综合考查，其【难点】在于理解实验设计的严密逻辑，特别是变量控制和对照组的设置。

（二）学情分析

七年级学生（五四学制）正处于形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键阶段，他们对周围的自然现象充满好奇，对植物如何“吃东西”、“造东西”有一定的感性认识，但缺乏系统、科学的理解。通过上一节课的学习，学生已经初步了解了光合作用的发现历程和基本条件（光），具备了一定的知识铺垫。在能力方面，学生初步接触过简单的实验操作，但对于设计严谨的对照实验、控制单一变量、分析实验现象并得出结论的能力仍显薄弱，这正是本节课需要通过探究活动着力培养的【关键能力点】。此外，学生对于气体这种看不见摸不着的物质如何参与生命活动存在认知障碍，需要教师借助直观的实验现象（如气泡、带火星木条复燃）和模型建构来突破。

二、教学目标

基于课程标准，结合核心素养导向，确立本节课教学目标如下：

1.生命观念：通过探究光合作用的原料与产物，理解绿色植物作为“生产者”在物质转换和能量流动中的核心地位，初步建立生物体与无机环境相统一的观点，认同绿色植物在维持生物圈碳-氧平衡中的重要作用。【重要】

2.科学思维：在探究“二氧化碳是光合作用的原料”和“氧气是光合作用的产物”的过程中，能够基于观察和现象提出问题，运用控制变量法设计对照实验，并依据证据进行逻辑推理，得出科学结论，发展批判性思维和创造性思维。【核心】【难点突破点】

3.科学探究：能够熟练操作“探究光合作用产生氧气”的实验，观察并记录现象；初步学会设计并实施“探究二氧化碳是光合作用原料”的对照实验，体验科学探究的一般过程。【基础】【高频考点】

4.社会责任：关注农业生产中如何通过施用气肥（增加二氧化碳浓度）提高作物产量的实际应用，形成将科学知识服务于社会的意识，增强爱护绿色植物、保护环境的责任感。【重要】

三、教学重难点

1.教学重点：阐明光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是有机物（淀粉）和氧气；初步掌握设计对照实验的方法。【基础】

2.教学难点：引导学生自主设计“二氧化碳是光合作用的原料”的探究实验，并能准确分析实验变量，理解氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的原理。【难点】【高频考点】

3.教学核心：通过实验探究，帮助学生构建“光合作用吸收二氧化碳释放氧气”的核心概念，并内化为物质与能量观。

四、教学方法与准备

（一）教学方法

采用“问题驱动-探究建构”教学模式，融合以下具体方法：

1.启发式提问法：以系列递进的问题链驱动学生思考，激活前概念。

2.实验探究法：贯穿课堂始终，让学生亲历“提出问题-作出假设-制定计划-实施计划-得出结论-表达交流”的完整过程。

3.合作学习法：以小组为单位进行实验设计、操作和讨论，培养协作精神和交流能力。

4.模型建构法：引导学生用图示或简易模型表示光合作用的过程，将抽象知识具象化。

5.多媒体辅助法：利用微观动画、实验演示视频辅助学生理解难以直接观察的气体交换过程。

（二）教学准备

1.教师准备：多媒体课件（包含光合作用动画、探究实验设计思路引导、萨克斯实验回顾等）；提前准备并培养好的长势良好的天竺葵（或黑藻）；演示实验材料（金鱼藻、大烧杯、短颈漏斗、试管、带火星的木条、火柴）；分组探究实验材料（天竺葵、暗处理装置、不透光纸、酒精、碘液、大烧杯、小烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、镊子、清水）；氢氧化钠溶液（有腐蚀性，需妥善保管与使用）、清水、凡士林、透明玻璃钟罩（或大广口瓶）等。

2.学生准备：预习教材内容，回顾光合作用发现史，分组准备实验记录表。

五、教学实施过程

（一）创设情境，引入新课（约5分钟）

[教师活动]

展示一组对比图片：一片茂密的玉米田和一片寸草不生的荒漠。引导学生思考：“万物生长靠太阳”，阳光提供了能量，但植物生长所需的“食物”