2026年秋北师大版初中八年级科学上册第三单元第9课《植物的光合作用》教案

2026年秋北师大版初中八年级科学上册第三单元第9课《植物的光合作用》教案一、教材分析（一）内容定位所属模块（1）本课时为2026年审定北师大版初中八年级科学上册第三单元“植物的营养与能量转换”第9课内容，隶属于新课标“生物的新陈代谢”大概念范畴，是承接前两课《植物的水分运输》《植物的矿质元素吸收》后的核心代谢知识点，也是后续学习《植物的呼吸作用》《生态系统的物质循环》的基础，在单元知识体系中起到承上启下的核心作用。（2）本课内容严格匹配2026版义务教育科学新课标要求，融合生物学、化学、地理、劳动教育多学科内容，关联“碳达峰碳中和”国家战略、农业生产实际等现实场景，突出“做中学、用中学、创中学”的实践要求，是落实科学核心素养的重要载体。内容编排逻辑（1）教材按照“现象引入—经典实验探究—核心概念推导—生活应用拓展”的逻辑编排，先以海尔蒙特的柳树实验引发认知冲突，再通过萨克斯、恩格尔曼等经典实验逐步拆解光合作用的要素，最后推导光合作用的反应式、实质与应用，符合初中生从具象到抽象的认知规律。（2）教材配套设置了3个探究实验、2个生活拓展栏目、1个跨学科实践任务，既覆盖核心知识点，也给学生预留了自主探究的空间，便于教师结合学情灵活调整教学内容。（二）育人价值本课通过科学史的梳理，能让学生体会科学发现的迭代性，培养尊重事实、敢于质疑的科学精神；通过实验操作能提升学生的科学探究能力；通过光合作用意义的讲解，能帮助学生建立“结构与功能相统一”“物质与能量相转换”的生命观念，形成爱护植物、低碳生活的社会责任。二、学情分析（一）知识基础学生在小学科学阶段已经初步了解植物生长需要阳光、能释放氧气，七年级科学学习中已经掌握了叶绿体的结构功能、淀粉遇碘变蓝的检测方法，具备学习本节课的知识储备。学生对“物质合成”“能量转换”等抽象概念的理解仍有困难，容易混淆光合作用的原料、产物、条件等要素，需要具象的实验和生活化的案例辅助理解。（二）能力基础八年级学生已经具备基本的小组合作能力、简单实验操作能力，能独立完成变量控制类探究实验的基本操作，也能根据实验现象推导简单的实验结论，逻辑思维正处于从具象思维向抽象思维过渡的关键阶段。学生的实验操作规范性仍有待提升，对实验设计的逻辑合理性、变量控制的严谨性认知不足，需要教师在实验过程中针对性指导。（三）兴趣特点学生对动手实验、生活关联类内容的兴趣度较高，对纯理论推导类内容接受度较低，关注农业生产、生态环保等社会热点，喜欢用所学知识解决现实问题，适合采用“情境引入—实验探究—问题解决”的教学模式。三、教学目标（一）知识与技能能准确说出光合作用的原料、产物、条件、场所，能规范书写光合作用的反应式，能举例说明光合作用的实质与生态意义。能独立完成“绿叶在光下制造淀粉”的实验操作，能正确控制实验变量、规范记录实验现象、合理推导实验结论，掌握淀粉、氧气的检测方法。（二）过程与方法通过经典科学史分析、动手探究实验，掌握“单一变量控制”的科学探究方法，提升观察分析能力、逻辑推理能力、问题解决能力。通过小组合作设计作物增产方案的活动，提升跨学科应用能力、团队协作能力、表达交流能力。（三）情感态度价值观梳理光合作用发现史的过程中，认同科学发现是不断迭代、共同探索的结果，树立尊重事实、敢于质疑的科学精神，形成“结构与功能相统一”“物质与能量相转换”的生命观念。了解光合作用在农业生产、“双碳”目标中的应用，主动关注植物保护、低碳生活等公共议题，形成爱护绿色植物、践行低碳生活的社会责任。四、教学重点（一）光合作用的概念、反应式、实质（二）“绿叶在光下制造淀粉”实验的设计逻辑、操作要点与结论推导五、教学难点（一）光合作用过程中的物质转换与能量转换的抽象内涵（二）探究实验中变量控制的严谨性逻辑与操作规范六、课前准备（一）教师准备实验材料与装置（1）提前24小时暗处理的天竺葵植株若干、黑纸片、回形针、体积分数为75%的酒精、碘液、小烧杯、大烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、镊子、火柴、清水、吸水纸

（2）光合作用产生氧气的演示实验装置、光合作用需要二氧化碳的对照实验装置教学资源（1）海尔蒙特、萨克斯、恩格尔曼经典实验的动画演示视频、大棚种植增产技术、“双碳”目标科普短视频、PPT课件、导学案、实验记录单（二）学生准备提前预习教材内容，收集1-2个生活中利用光合作用的实例，准备1个关于植物光合作用的疑惑问题，上课交流。七、课时安排（一）本课共安排2课时，本次授课为第1课时，完成光合作用发现史梳理、核心实验探究、光合作用概念与实质的教学任务（二）第2课时完成光合作用的生态意义、生产生活应用、跨学科实践活动“家庭盆栽蔬菜增产方案设计”的展示与评价八、教学过程（一）导入（5分钟）播放1分钟农业生产短视频：蔬菜大棚内，农户悬挂LED补光灯、定期施放二氧化碳气肥，秋季大棚内的黄瓜、番茄长势旺盛，产量比露天种植高30%以上。（1）提出问题引导学生思考：“大棚里为什么要装补光灯？农户放的‘气肥’是什么？为什么这两个操作能提升蔬菜产量？”（2）邀请3-4名学生结合已有知识回答，肯定学生的合理猜想，点出这些生产技巧的核心原理就是本节课要学习的植物光合作用，引入新课。

（二）新授（20分钟）梳理光合作用发现史，拆解核心要素（1）播放海尔蒙特柳树实验动画：1648年比利时科学家海尔蒙特将2.5kg的柳树苗种植在90kg的干土壤中，仅用雨水浇灌，5年后柳树增重76.7kg，而土壤仅减少了0.06kg。提出问题：“柳树增重的物质主要来自哪里？土壤减少的质量是什么？海尔蒙特的结论是什么？有什么局限性？”引导学生得出“水是光合作用的原料”的结论，点明当时的科学家还没有发现空气在植物生长中的作用。（2）播放萨克斯实验动画：1864年德国科学家萨克斯将暗处理24小时的天竺葵叶片一半遮光、一半曝光，放置在阳光下照射3小时后，用碘液处理叶片，发现遮光部分不变蓝、曝光部分变蓝。引导学生分析实验的单一变量是光照，淀粉遇碘变蓝，因此得出“光是光合作用的必要条件，淀粉是光合作用的产物”的结论。（3）播放恩格尔曼实验动画：1880年美国科学家恩格尔曼将水绵和好氧细菌放置在黑暗无空气的环境中，用极细的光束照射水绵，发现好氧细菌全部集中在叶绿体被光束照射的部位；若将装置完全暴露在阳光下，好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位。引导学生得出“叶绿体是光合作用的场所，光合作用能产生氧气”的结论。（4）补充后续科学家的同位素标记实验结论，明确二氧化碳也是光合作用的原料，带领学生梳理光合作用的四大核心要素：原料为二氧化碳和水，产物为有机物（主要是淀粉）和氧气，条件为光照，场所为叶绿体。推导反应式，讲解核心实质（1）引导学生根据四大核心要素，尝试自主书写光合作用的反应式，教师纠正后统一规范：$\ce{二氧化碳+水->[光][叶绿体]有机物(储存能量)+氧气}$，强调反应式的箭头不能写成等号，条件和场所要标注在箭头上下方。

（2）讲解光合作用的两大实质：一是物质转换，将简单的无机物（二氧化碳和水）转化为复杂的有机物（淀粉等），同时释放氧气；二是能量转换，将太阳的光能转化为化学能，储存在合成的有机物中。结合生活案例讲解：我们吃的米饭、面粉、水果中的能量，都来自植物光合作用储存的太阳能，我们呼吸需要的氧气也来自光合作用，帮助学生理解抽象概念。（三）小组合作（15分钟）分组完成“绿叶在光下制造淀粉”的探究实验，全班按照4人一组分组，每组明确分工：操作员1名负责实验操作，记录员1名负责记录实验现象，安全员1名负责实验安全管控，发言人1名负责后续展示交流。（1）教师先讲解实验步骤与安全注意事项：第一步暗处理，已经提前完成，目的是消耗叶片中原有的淀粉，避免对实验结果造成干扰；第二步选叶遮光，用黑纸片将天竺葵叶片的上下两面全部遮盖一半，用回形针固定，设置对照实验，变量为光照；第三步光照，将处理好的天竺葵放置在阳光下照射3小时，已经提前完成；第四步酒精脱色，将叶片摘下放入盛有酒精的小烧杯中，水浴加热，将叶片中的叶绿素溶解到酒精中，直到叶片变成黄白色，强调酒精易燃，不能直接加热，必须水浴加热，避免发生火灾；第五步漂洗加碘，用清水漂洗叶片后滴加碘液，观察颜色变化。（2）学生分组操作，教师巡回指导，及时纠正学生的操作错误，比如酒精加量过多、水浴温度过高、碘液滴加过量等问题，引导学生观察记录实验现象：遮光部分为黄白色（不变蓝），曝光部分为蓝色。（3）每组发言人依次上台分享实验现象和推导的结论，教师点评总结，再次强化“光是光合作用的必要条件，淀粉是光合作用的产物”的核心知识点，对操作规范、结论推导严谨的小组给予表扬。（四）课堂练习（7分钟）发放导学案配套练习题，学生独立完成，教师当堂批改。（1）基础题：①填空：光合作用的原料是_、_，产物是_、_，条件是_，场所是_；②判断对错：只有植物的叶片能进行光合作用（）、光合作用的原料只有水（）、光照越强光合作用一定越强（）；③规范书写光合作用的反应式。（2）提升题：①新疆地区光照时间长、昼夜温差大，哈密瓜比其他地区的更甜，请结合光合作用的知识解释原因；②如果将一盆天竺葵放置在密闭的玻璃钟罩内，暗处理24小时后移到阳光下，钟罩内的二氧化碳含量会发生什么变化？为什么？统计学生的答题正确率，针对错误率超过30%的题目再次讲解巩固，比如“光合作用的场所是叶绿体，只要有叶绿体的细胞都能进行光合作用，不仅是叶片，植物的嫩茎等部位也能进行”，纠正学生的认知误区。（五）小结（3分钟）教师带领学生共同梳理本节课的核心内容：我们通过四个经典实验和动手探究，明确了光合作用的四大要素、反应式和两大实质，光合作用是地球上几乎所有生物的物质和能量来源，对生态系统的稳定有不可替代的作用。引导学生回顾实验操作的核心注意事项，再次强调单一变量控制的探究逻辑。（六）作业布置基础作业：完成教材课后习题第1-5题，整理本节课的实验报告，填写实验现象、结论和操作反思。拓展作业：查阅资料，结合光合作用的原理，设计1个“家庭阳台盆栽生菜的增产小方案”，字数不少于300字，下次课上台分享。九、板书设计（一）主板书植物的光合作用（1）发现史：海尔蒙特→水是原料；萨克斯→光是条件、淀粉是产物；恩格尔曼→场所是叶绿体、产氧气；后续实验→二氧化碳是原料（2）反应式：$\ce{二氧化碳+水->[光][叶绿体]有机物(储存能量)+氧气}$

（3）实质：物质转换（无机物→有机物+氧气）；能量转换（光能→化学能）（二）副板书探究实验步骤：暗处理→遮光→光照→酒精脱色→漂洗加碘→观察现象（1）实验变量：光；实验现象：遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝；实验结论：光是光合作用的必要条件，淀粉是产物十、教学反思（一）预设反思维度实验环节的时间把控是否合理，是否出现学生操作混乱、实验失败的情况，若部分小组未按时完成实验，后续需提前准备预做的实验样本供学生观察，同时优化小组分工，提前对操作员进行预培训，提升实验效率。抽象概念的讲解是否通俗易懂，学生对“物质转换与能量转换”的掌握情况如何，若学生理解困难，后续可增加类比案例，比如将光合作用比作植物的“生产车间”，叶绿体是“车间”，光是“动力”，二氧化碳和水是“原材料”，有机物是“产品”，氧气是“副产品”，用生活化的类比降低理解难度。学生的参与度是否均衡，是否关注到学困生的学习情况，后续小组合作