“綠葉在光下制造有機(jī)物”一節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)單型教學(xué)設(shè)計(jì)

吳先鋒

摘 要 采用學(xué)習(xí)任務(wù)單，將“綠葉在光下制造有機(jī)物”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)分解成一個(gè)個(gè)的學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。通過逆向推理從假設(shè)的結(jié)果出發(fā)，完成實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理及操作過程的教學(xué)，得出光合作用需要光照的條件以及產(chǎn)物是淀粉。

關(guān)鍵詞 學(xué)習(xí)任務(wù)單 光合作用 光照 淀粉

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1 教材分析

本節(jié)課是人教版生物七年級(jí)上冊教科書第四章“綠色植物是生物圈中有機(jī)物的制造者”中的第一個(gè)組成部分。這部分內(nèi)容主要是通過“綠葉在光下制造有機(jī)物”的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到：淀粉是光合作用的產(chǎn)物；光是綠色植物制造有機(jī)物不可缺少的條件。本實(shí)驗(yàn)是初中學(xué)生必須掌握的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不但要熟知實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果顏色的變化，還應(yīng)掌握原理的內(nèi)涵和外延、實(shí)驗(yàn)操作的技能等。

學(xué)生對(duì)植物光合作用雖然有了一定的生活認(rèn)識(shí)，知道綠色植物能夠進(jìn)行光合作用。但是，光合作用的產(chǎn)物是什么？光合作用必須在光下進(jìn)行嗎？光合作用有什么意義？……對(duì)這些具體內(nèi)容，學(xué)生還是不大清楚。所以，在這一節(jié)的教學(xué)中，教師不僅要引導(dǎo)學(xué)生通過探究實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生明確綠色植物在光合作用下制造有機(jī)物（淀粉），理解綠色植物在生物圈中的作用，還要讓學(xué)生初步學(xué)會(huì)生物科學(xué)研究的一些基本方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S能力。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)目標(biāo)

闡明綠色植物是通過光合作用制造有機(jī)物的；懂得光是光合作用不可缺少的條件；能運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方法檢驗(yàn)綠葉在光下制造的有機(jī)物是淀粉。

2.2 能力目標(biāo)

嘗試設(shè)計(jì)綠葉在光下制造有機(jī)物實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，并掌握一定的實(shí)驗(yàn)操作技能。

2.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

通過實(shí)驗(yàn)探索，明確綠色植物光合作用的重要意義；形成創(chuàng)新精神和合作探究精神；樹立嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

3 教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：運(yùn)用科學(xué)探究的方法檢驗(yàn)綠葉在光下制造淀粉以及光合作用的產(chǎn)物、條件等。

教學(xué)難點(diǎn)：綠葉在光下制造有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作。

4 教學(xué)過程

4.1 創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課

教師在水中溶解地瓜粉，并滴加碘液，讓學(xué)生觀察反應(yīng)現(xiàn)象。教師提出問題：溶液顏色發(fā)生了什么變化？這是什么物質(zhì)？這種物質(zhì)又是通過什么制造出來的？需要什么樣的條件？通過問題引出本節(jié)的課題。這樣從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象入手，充分激發(fā)學(xué)生的好奇心與積極性，使學(xué)生能主動(dòng)地參與到本節(jié)的教學(xué)中來。

4.2 合作探究，學(xué)習(xí)新課

學(xué)生觀看“綠葉在光下制造有機(jī)物”的實(shí)驗(yàn)視頻，了解本實(shí)驗(yàn)的操作方法和原理及觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。然后學(xué)生再分小組討論，共同完成本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)單。

學(xué)習(xí)任務(wù)一：用什么方法可驗(yàn)證綠葉在光下制造的有機(jī)物是淀粉？直接在綠葉上滴加碘液行不行，為什么？

學(xué)生回答：不行。綠葉中有葉綠素存在，能起干擾作用。

教師在一片綠葉上滴加碘液，請(qǐng)學(xué)生觀察葉片顏色的變化，進(jìn)而啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生：要驗(yàn)證綠葉內(nèi)是否存在有機(jī)物淀粉，就必須除去葉綠素。

學(xué)習(xí)任務(wù)二：用什么可溶解葉片中的葉綠素？能將葉片放在酒精中直接嗎？為什么？學(xué)生分組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證綠葉能否制造淀粉的實(shí)驗(yàn)方案及酒精溶解葉綠素的操作方法。

活動(dòng)一：經(jīng)學(xué)生討論設(shè)計(jì)后，教師請(qǐng)學(xué)生代表利用提供的實(shí)驗(yàn)器材，上臺(tái)演示操作酒精隔水加熱的步驟。并追問學(xué)生：為什么要隔水加熱？學(xué)生經(jīng)過合作討論后，明白了直接加熱容易發(fā)生危險(xiǎn)。教師補(bǔ)充有關(guān)內(nèi)容：酒精的沸點(diǎn)低，揮發(fā)性強(qiáng)，蒸發(fā)快，造成浪費(fèi)，溶解葉綠素的效果也不佳等。同時(shí)為了縮短葉綠素脫色的時(shí)間，可將葉片放在開水中浸約10 s，能加快酒精溶解葉綠素的速度。

設(shè)計(jì)意圖：通過學(xué)生演示模擬操作實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)生積極性，同時(shí)有助于學(xué)生理解酒精要隔水加熱的原因。

學(xué)習(xí)任務(wù)三：如何探究光是綠葉制造有機(jī)物不可缺少的條件？請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方案。

教師設(shè)疑：完成了酒精脫色的操作，即綠葉去除葉綠素后，滴加碘液就可以檢驗(yàn)綠葉在光下制造的有機(jī)物是淀粉了嗎？

學(xué)生：不能。因?yàn)檫@操作還不能證明這些有機(jī)物是在光下制造還是在黑暗中制造的，要設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)：探究“光是不是綠葉制造有機(jī)物不可缺少的條件”。

提出問題：光是綠葉制造有機(jī)物不可缺少的條件嗎？

做出假設(shè)：光是綠葉制造有機(jī)物不可缺少的條件。

設(shè)計(jì)方案：變量為： 。

如何設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)？

活動(dòng)二：請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)展示利用黑紙片遮蓋植物葉片的方法。

學(xué)生一：用黑紙片遮蓋了兩株天竺葵中兩片不同的綠葉。

教師質(zhì)疑學(xué)生：選擇的這兩片綠葉除光照不同外，還有其他不同條件嗎？如溫度、水分等？學(xué)生回答有可能，教師再引導(dǎo)學(xué)生思考怎樣減少其他的干擾因素。

學(xué)生二：用了較大的黑紙片遮蓋了一株天竺葵的一片葉片，形成同一株植物遮光葉片與見光葉片的對(duì)照。教師再次質(zhì)疑：這兩片葉除光照不同外，它們制造淀粉的能力有沒有可能不相同？有沒有更合理的設(shè)計(jì)呢？

學(xué)生三：用了相對(duì)小的黑紙片遮蓋了一株天竺葵葉片的一部分，形成同一株植物同一片葉片的遮光部分與見光部分的對(duì)照。

教師設(shè)疑：你想把你自己的頭像映在天竺葵的葉片上嗎，或在天竺葵的葉片上設(shè)計(jì)出自己喜歡的不同形狀圖案嗎？請(qǐng)你試試。

設(shè)計(jì)意圖：這個(gè)實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，活躍了課堂氣氛，也培養(yǎng)了學(xué)生設(shè)計(jì)科學(xué)合理的對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法，充分打開了他們思維的想象空間。

學(xué)習(xí)任務(wù)四：經(jīng)過遮光對(duì)照處理的天竺葵葉片在陽光下照射前，還要對(duì)葉片做怎樣的處理，為什么？

教師設(shè)疑：完成了遮光對(duì)照處理的實(shí)驗(yàn)材料，能放在光下進(jìn)行制造有機(jī)物了嗎？這樣的葉片中有沒有可能儲(chǔ)存以前制造的有機(jī)物？那該怎樣處理？

師生共同討論交流，學(xué)生明白了要黑色塑料袋把天竺葵罩住放在黑暗處一晝夜，即進(jìn)行饑餓，才能將葉片部分遮光的天竺葵放在陽光下照射。這個(gè)步驟目的是讓葉片中原有的有機(jī)物淀粉消耗掉，消除葉片原有淀粉對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

師生歸納整理實(shí)驗(yàn)方法和流程：暗處理；葉片部分遮光；陽光下照射3～4 h；摘取葉片；酒精脫色，隔水加熱；清水漂洗；滴加碘液；再次清水漂洗；觀察葉色。

教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)完成，學(xué)生按照自己的設(shè)計(jì)實(shí)施實(shí)驗(yàn)。

分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。

學(xué)習(xí)任務(wù)五：分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成表1。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

① 綠葉在光下制造的有機(jī)物是淀粉。

② 綠葉制造有機(jī)物不可缺少的條件是光。

③ 綠色植物通過葉綠素捕獲太陽光，利用光提供的能量，在葉綠體中合成了淀粉等有機(jī)物，并且把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中，這個(gè)過程就是光合作用。

教師引導(dǎo)學(xué)生從這概念中獲取重要的信息。學(xué)生經(jīng)過思考，補(bǔ)充得出：產(chǎn)物是有機(jī)物，需要的條件是光，葉片是主要器官，在葉綠體場所中進(jìn)行。

最后，教師請(qǐng)學(xué)生談?wù)剬?duì)本節(jié)課的收獲以及困惑，重視學(xué)生的收獲，并及時(shí)給與評(píng)價(jià)和鼓勵(lì)。學(xué)生參與積極性很高，反應(yīng)激烈。

5 教學(xué)反思

本節(jié)課根據(jù)七年級(jí)學(xué)生的好動(dòng)、好奇的心理特點(diǎn)及認(rèn)知規(guī)律，采用動(dòng)手操作演練、小組合作討論學(xué)習(xí)任務(wù)單、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自主總結(jié)等方式。教師改變傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，采取逆向推理的思維從假設(shè)的結(jié)果出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生達(dá)到一個(gè)個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)。

假設(shè)葉片光合作用產(chǎn)生了淀粉→淀粉遇碘會(huì)變藍(lán)→直接將碘液滴到綠葉上行不行？→不行→怎么辦？→去葉綠素→如何去葉綠素？……通過這樣一連串的設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生完成和理解實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)：暗處理→摘取葉片→酒精隔水加熱脫色→清水沖洗→滴碘→漂洗觀察。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理及實(shí)驗(yàn)的思路比較清晰。這種教學(xué)擺脫了生硬的傳教，遵循了人的認(rèn)知規(guī)律，突出了學(xué)生主體地位。

參考文獻(xiàn)：

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