教科版科學課三年級下冊《種子變成了幼苗》教案

《種子變成了幼苗》教案一、教材簡析：種子出土以后，子葉枯萎，莖逐漸變粗變高，葉子也越來越多，這時種子發(fā)育成了幼苗。本節(jié)課重點是組織學生交流種子發(fā)育成幼苗后植物的生長變化，觀察鳳仙花幼苗的特征，研究植物葉的作用。與“我們先看到了根”的編寫思路相同，教科書首先安排了交流活動。一是交流前三周觀察、記錄到的鳳仙花生長變化現(xiàn)象，二是交流生長了四周的鳳仙花的樣子。進行本節(jié)課教學時，植物的子葉已經(jīng)脫落，并且長出了許多真葉，而且學生已經(jīng)注意到植物在長高長大。人在生長的過程中是需要水分和食物的，這是每一位學生所具備的認識。通過前面的學習，學生已經(jīng)知道植物生長所需要的水分，是植物的根從土壤中吸收來的。但它們生活所需要的“食物”是從哪里來的呢?教科書將學生的交流和觀察活動聚焦到對出土后植物莖的顏色的變化和植物葉的生長變化上，就是為了引領學生關注并解決植物所需“食物”的問題。二、教學背景：植物是利用葉子中的葉綠體進行光合作用制造植物生長發(fā)育所需養(yǎng)料的。但是要想通過觀察、實驗等方式幫助學生建立這樣的認識，對小學生來說是十分困難的。通過收集和閱讀分析資料對問題獲得合理的解釋，也是科學研究的方法之一?！叭~為植物提供食物”，的教學內(nèi)容，就是引領學生通過收集前人的研究資料來獲得對植物光合作用的認識的。三、教學設計：教學目標科學概念1.知道植物的綠葉可以制造植物生長所需要的養(yǎng)料；2.知道植物的葉在莖上分布有利于接受更多的陽光。（二）過程與方法1.能夠根據(jù)觀察到的現(xiàn)象提出問題；2.通過查閱資料的方法收集信息、尋找問題的答案。情感、態(tài)度、價值觀1.體會到科學研究是艱辛的過程；2.激發(fā)像科學家那樣從事研究科學的愿望。教學重難點重點：組織學生交流種子發(fā)育成幼苗后植物的生長變化，觀察鳳仙花幼苗的特征，研究植物葉的作用。難點：研究植物葉的作用。教學準備教具學具說明與提醒剛出土的鳳仙花照片；植物葉的水平分布和垂直分布的照片；植物光合作用示意圖（多媒體課件）；植物光合作用的相關資料。生長了四周的鳳仙花；記錄單；同時課前布置學生去查閱、收集植物光合作用等相關資料。學生對觀察的全程記錄不夠，因此要隨時指導檢查。教學過程出土后幼苗的變化→我們的思考→葉為植物提供“食物”→總結(jié)一、出土后幼苗的變化1.師：我們播種的鳳仙花都已經(jīng)變成了幼苗，這段時間，我們記錄了它的生長變化，現(xiàn)在以小組為單位，讓我們交流一下前一段時間鳳仙花幼苗生長變化情況。2.交流：學生以自己的觀察記錄為依據(jù)小組內(nèi)交流鳳仙花的生長變化。3.組織學生全班交流。（鼓勵學生說出新發(fā)現(xiàn)、新問題）全面檢查學生的觀察記錄，及時進行反饋，讓他們以自己的觀察記錄為依據(jù)，不能憑印象和感覺說話；同時引領學生在以后的時間里堅持進行觀察。4.指導學生觀察實物鳳仙花。5.指導學生測量鳳仙花植株的高度.葉的分布情況。二、我們的思考1.師：通過剛才觀察，你有什么疑問？2.學生思考，提出疑問。3.歸納問題（引導學生在交流、觀察和課前查閱資料的基礎上提出問題。）A.為什么植物的葉子都是平展的，而且在植株上交叉生長？B.植物的葉子和幼小植物的莖為什么大部分是綠色的？C.聽說綠葉是植物的“食品加工廠”，植物生長需要的食物是不是來自綠色的葉呢？植物的葉子還有什么作用？（觀看相關視頻資源）4.交流討論問題。三、葉為植物提供“食物”1.師：植物生長所需要的食物是從哪里來的？2.學生討論后說出自己的想法。3.師：科學家經(jīng)過多年的研究，發(fā)現(xiàn)多數(shù)植物能自己制造“食物”——養(yǎng)料。4.師：你收集到哪些關于植物葉的資料，展示一下。5.學生展示交流收集到的資料。6.指導學生學習科學書P11頁上內(nèi)容并觀看光合作用視頻。再通過讓學生閱讀光合作用的資料，建立植物通過光合作用制造生長所需養(yǎng)料的認識。四、總結(jié)。1.師：種子變成了幼苗，它生長需要的養(yǎng)料從哪里來呢？板書揭題：4.種子變成了幼苗2.師：植物的光合作用不僅為植物制造養(yǎng)料，還為我們?nèi)祟惡蛣游镏圃祓B(yǎng)料和氧氣。板書：陽光二氧化碳＋水——→氧氣＋養(yǎng)料3.師：今天我們交流了自己的觀察記錄，以后還要繼續(xù)觀察鳳仙花的生長變化。板書設計4.種子變成了幼苗陽光二氧化碳＋水——→氧氣＋養(yǎng)料課外活動繼續(xù)關注鳳仙花的生長變化，尤其是莖的顏色.、硬度、高度的變化。生成預見有可能學生對觀察的全程記錄不夠，因此要隨時關注和指導學生的觀察記錄，為本課做好準備。學生在課堂上對風仙花幼苗進行觀察記錄，教師要特別注意觀察每個學生的行為表現(xiàn)，及時糾正他們在觀察記錄中暴露出的問題。引導學生從不同的角度對鳳仙花進行觀察，便于觀察到葉子的分布情況。課堂評估課前是否全程記錄四周來鳳仙花的生長變化情況。通過對鳳仙花觀察，學生是否能提出有價值的問題。學生是否真正理解了葉的作用和對植物光合作用的認識。知識鏈接：光合作用簡介光合作用（Photosynthesis）是植物、藻類利用葉綠素和某些細菌利用其細胞本身，在可見光的照射下，將二氧化碳和水（細菌為硫化氫和水）轉(zhuǎn)化為有機物，并釋放出氧氣（細菌釋放氫氣）的生化過程。植物之所以被稱為食物鏈的生產(chǎn)者，是因為它們能夠通過光合作用利用無機物生產(chǎn)有機物并且貯存能量。通過食用，食物鏈的消費者可以吸收到植物及細菌所貯存的能量，效率為10%～20%左右。對于生物界的幾乎所有生物來說，這個過程是它們賴以生存的關鍵。而地球上的碳氧循環(huán)，光合作用是必不可少的。光合作用的詳細機制植物利用陽光的能量，將二氧化碳轉(zhuǎn)換成淀粉，以供植物及動物作為食物的來源。葉綠體由于是植物進行光合作用的地方，因此葉綠體可以說是陽光傳遞生命的媒介。原理：植物與動物不同，它們沒有消化系統(tǒng)，因此它們必須依靠其他的方式來進行對營養(yǎng)的攝取。就是所謂的自養(yǎng)生物。對于綠色植物來說，在陽光充足的白天，它們將利用陽光的能量來進行光合作用，以獲得生長發(fā)育必需的養(yǎng)分。這個過程的關鍵參與者是內(nèi)部的葉綠體。葉綠體在陽光的作用下，把經(jīng)有氣孔進入葉子內(nèi)部的二氧化碳和由根部吸收的水轉(zhuǎn)變成為淀粉，同時釋放氧氣。CO?+H?O（光照、酶、葉綠體）==(CH?O)+O?（上式中等號兩邊的水不能抵消，雖然在化學上式子顯得很特別。原因是左邊的水，是植物吸收所得，而且用于制造氧氣和提供電子和氫離子。而右邊的水分子的氧原子則是來自二氧化碳。為了更清楚地表達這一原料產(chǎn)物起始過程，人們更習慣在等號左右兩邊都寫上水分子，或者在右邊的水分子右上角打上星號。）光合作用可分為光反應和碳反應（舊稱暗反應）兩個階段。影響光和作用的外界條件1.光照光合作用是一個光生物化學反應，所以光合速率隨著光照強度的增加而加快。但超過一定范圍之后，光合速率的增加變慢，直到不再增加。光合速率可以用CO?的吸收量來表示，CO?的吸收量越大，表示光合速率越快。2.二氧化碳CO?是綠色植物光合作用的原料，它的濃度高低影響了光合作用暗反應的進行。在一定范圍內(nèi)提高CO?的濃度能提高光合作用的速率，CO?濃度達到一定值之后光合作用速率不再增加，這是因為光反應的產(chǎn)物有限。3.溫度溫度對光合作用的影響較為復雜。由于光合作用包括光反應和暗反應兩個部分，光反應主要涉及光物理和光化學反應過程，尤其是與光有直接關系的步驟，不包括酶促反應，因此光反應部分受溫度的影響小，甚至不受溫度影響；而暗反應是一系列酶促反應，明顯地受溫度變化影響和制約。當溫高于光合作用的最適溫度時，光合速率明顯地表現(xiàn)出隨溫度年升而下降，這是由于高溫引起催化暗反應的有關酶鈍化、變性甚至遭到破壞，同時高溫還會導致葉綠體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化和受損；高溫加劇植物的呼吸作用，而且使二氧化碳溶解度的下降超過氧溶解度的下降，結(jié)果利于光呼吸而不利于光合作用；在高溫下，葉子的蒸騰速率增高，葉子失水嚴重，造成氣孔關閉，使二氧化碳供應不足，這些因素的共同作用，必然導致光合速率急劇下降。當溫度上升到熱限溫度，凈光合速率便降為零，如果溫度繼續(xù)上升，葉片會因嚴重失水而萎蔫，甚至干枯死亡。4.礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。例如，N是構(gòu)成葉綠素、酶、ATP的化合物的元素，P是構(gòu)成ATP的元素，Mg是構(gòu)成葉綠素的元素。5.水分水分既是光合作用的原料之一，又可影響葉片氣孔的開閉，間接影響CO?的吸收。缺乏水時會使光合速率下降。光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程發(fā)現(xiàn)年表：公元前，古希臘哲學家亞里士多德認為：植物生長所需的物質(zhì)全來源于土中。1627年，荷蘭人范·埃爾蒙做了盆栽柳樹稱重實驗，得出植物的重量主要不是來自土壤而是來自水的推論。他沒有認識到空氣中的物質(zhì)參與了有機物的形成。1771年，英國的普里斯特利發(fā)現(xiàn)植物可以恢復因蠟燭燃燒而變“壞”了的空氣。他做了一個有名的實驗，他把一支點燃的蠟燭和一只小白鼠分別放到密閉的玻璃罩里，蠟燭不久就熄滅了，小白鼠很快也死了。接著，他把一盆植物和一支點燃的蠟燭一同放到一個密閉的玻璃罩里，他發(fā)現(xiàn)植物能夠長時間地活著，蠟燭也沒有熄滅。他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一個密閉的玻璃罩里。他發(fā)現(xiàn)植物和小白鼠都能夠正常地活著，于是，他得出了結(jié)論：植物能夠更新由于蠟燭燃燒或動物呼吸而變得污濁了的空氣。但他并沒有發(fā)現(xiàn)光的重要性。1779年，荷蘭的英格豪斯證明：植物體只有綠葉才可以更新空氣，并且在陽光照射下才成功。1785年，隨著空氣組成成分的發(fā)現(xiàn)，人們才明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。1804年，法國的索敘爾通過定量研究進一步證實：二氧化碳和水是植物生長的原料。1845年，德國的邁爾發(fā)現(xiàn)：植物把太陽能轉(zhuǎn)化成了化學能。1864年，德國的薩克斯發(fā)現(xiàn)光合作用產(chǎn)生淀粉。他做了一個試驗：把綠色植物葉片放在暗處幾個小時，目的是讓葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)消耗掉，然后把這個葉片一半曝光，一半遮光。過一段時間后，用典蒸汽處理發(fā)現(xiàn)遮光的部分沒有發(fā)生顏色的變化，曝光的那一半葉片則呈深藍色。這一實驗成功的證明綠色葉片在光和作用中產(chǎn)生淀粉。1880年，美國的恩格爾曼發(fā)現(xiàn)葉綠體是進行光合作用的場所，氧是由葉綠體釋放出來的。他把載有水綿（水綿的葉綠體是條\o"查看圖片"

（水綿）狀，螺旋盤繞在細胞內(nèi)）和好氧細菌的臨時裝片放在沒有空氣的暗環(huán)境里，然后用極細光束照射水綿通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，好氧細菌向葉綠體被光照的部位集中：如果上述臨時裝片完全暴露在光下，好氧細菌則分布在葉綠體所有受光部位的周圍。1897年，首次在教科書中稱它為光合作用。1939年，美國科學家魯賓和卡門采用同位素標記法研究了“光合作用中釋放出的氧到底來自水，還是來自二氧化碳”這個問題，得到了：氧氣全部來自于水的結(jié)論。20世紀40年代，美國的卡爾文等科學家用小球藻做實驗：用C14標記的二氧化碳（其中碳為C14）供小球藻進行光合作用，然后追蹤檢測其放射性，最終探明了二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中碳的途徑，這一途徑被成為卡爾文循環(huán)。21世紀初，合成生物學的興起，人工設計與合成生物代謝反應鏈成為改造生物的轉(zhuǎn)基因系統(tǒng)生物技術，2003年美國貝克利大學成立合成生物學系，開展光合作用的生物工程技術開發(fā)，同時美國私立文特爾研究所展開藻類合成生物學的生物能源技術開發(fā)，將使光合作用技術開發(fā)在太陽能產(chǎn)業(yè)領域帶來一場變革。光合作用的原理研究與應用研究光合作用，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，環(huán)保等領域起著基礎指導的作用。知道光反應暗反應的影響因素，可以趨利避害，如建造溫室，加快空氣流通，以使農(nóng)作物增產(chǎn)。人們又了解到二磷酸核酮糖羧化酶的兩面性，即既催化光合作用，又會推動光呼吸，正在嘗試對其進行改造，減少后者，避免有機物和能量的消耗，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。當了解到光合作用與植物呼吸的關系后，人們就可以更好的布置家居植物擺設。比如晚上就不應把植物放到室內(nèi)，以避免因植物呼吸而引起室內(nèi)氧氣濃度降低。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的目的是為了以較少的投入，獲得較高的產(chǎn)量。根據(jù)光合作用的原理，改變光合作用的某些條件，提高光合作用強度（指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖的數(shù)量），是增加農(nóng)作物產(chǎn)量的主要措施。這些條件主要是指光照強度、溫度、CO?濃度等。如何調(diào)控環(huán)境因素來最大限度的增加光合作用強度，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一個重大課題。農(nóng)業(yè)上應用的例子有：合理密植、立體種植、適當增加二氧化碳濃度、適當延長光照時間等。光合作用的簡單實驗【設計】光合作用是綠色植物在光下把二氧化碳和水合成有機物（淀粉等），同時放出氧氣的過程。本實驗應用對比的方法，使學生認識：（1）綠葉能制造淀粉；（2）綠葉必須在光的作用下才能制造出淀粉?！酒鞑摹刻祗每慌琛?、錐形瓶、酒精燈、三腳架、石棉網(wǎng)、棉絮、鑷子、白瓷盤、酒精、碘酒、厚一些的黑紙、曲別針?！静襟E】1.將天竺葵放在黑暗處一二天，使葉內(nèi)的淀粉盡可能多地消耗掉。2.第三天，取出放在黑暗處的天竺葵，選擇幾片比較大、顏色很綠的葉子，用黑紙將葉的正反面遮蓋。黑紙面積約等于葉片面積的二分之一，正反面的黑紙形狀要一樣，并且要對正，用曲別針夾緊（如圖）。夾好后，把天竺葵放在陽光下曬4～6小時。3.上課時，采下一片經(jīng)遮光處理的葉和另一片未經(jīng)遮光處理的葉（為了便于區(qū)別，可使一片葉帶葉柄，另一片葉不帶葉柄），放在沸水中煮3分鐘，破壞它們的葉肉細胞。4.把用水煮過的葉子放在裝有酒精的錐形瓶中（酒精量不超過瓶內(nèi)容積的二分之一），瓶口用棉絮堵嚴。將錐形瓶放在盛著沸水的燒杯中，給酒精隔水加熱（如圖），使葉綠素溶解在酒精中。待錐形瓶中的綠葉已褪色，變成黃白色時，撤去酒精燈，取出葉片。把葉片用水沖洗后放在白瓷盤中。5.將葉片展開鋪平，用1∶10的碘酒稀釋液，均勻地滴在二張葉片上。過一會兒可以觀察到：受到陽光照射的葉子全部變成藍色；經(jīng)遮光處理過的葉子，它的遮光部分沒變藍，只有周圍受光照射的部分變藍。由此可以說明，綠葉能制造淀粉，綠葉只有在光的照射下才能制造出淀粉?！咀⒁狻?.碘的濃度過大時，葉片的顏色不顯藍，而顯深褐色。對存放時間過久的碘酒，因酒精蒸發(fā)使碘的濃度增大，可適當多加一些水稀釋。2.酒精燃點低，一定要在燒杯中隔水加熱，千萬不要直接用明火加熱，以免著火。光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧的過程。我們每時每刻都在吸入光合作用釋放的氧。我們每天吃的食物，也都直接或間接地來自光合作用制造的有機物。那么，光合作用是怎樣發(fā)現(xiàn)的呢？【分析】陽光水＋二氧化碳→→氧氣＋有機物葉綠體（儲存有能量）光合作用的意義1.一切生物體和人類物質(zhì)的來源（所需有機物最終由綠色植物提供）2.一切生物體和人類能量的來源（地球上大多數(shù)能量都來自太陽能）3.一切生物體和人類氧氣的來源（使大氣中氧氣、二氧化碳的含量相對穩(wěn)定）科學知識：葉的作用葉的主要作用是進行光合作用和蒸騰作用。綠色植物在陽光照射下，將外界吸收來的二氧化碳和水分，在葉綠體內(nèi)，利用光能制造出以碳水化合物為主的有機物，并放出氧氣。同時光能轉(zhuǎn)化成化學能儲藏在制造成的有機物中。這個過程叫做光合作用。光合作用必須有光才能進行。光合作用制成的碳水化合物首先是葡萄糖，但葡萄糖很快就變成了淀粉，暫時儲存在葉綠體中，以后又運送到植物體的各個部分。光合作用制造的有機物，除一部分用來建造植物體和呼吸消耗外，大部分被輸送到植物體的儲藏器官儲存起來，我們吃的糧食和蔬菜就是這些被儲存起來的有機物。所以，光合作用的產(chǎn)物不僅是植物體自身生命活動所必須的物質(zhì)，還直接或間接地服務于其他生物（包括人類在內(nèi)），被這些生物所利用。光合作用所產(chǎn)生的氧氣，也是大氣中氧氣的來源之一。根從土壤里吸收到植物體內(nèi)的水分，除一小部分供給植物生活和光合作用制造有機物外，大部分都變成水蒸氣，通過葉片上的氣孔蒸發(fā)到空氣中去，這種現(xiàn)象叫做蒸騰作用。植物吸收大量的陽光，會使植物體的體溫不斷升高，如果這些熱量大量積累，就會使植物受到灼傷。在進行蒸騰作用時，葉里的大量水分不斷化為蒸汽，這樣就帶走了大量的熱，從而降低了植物的體溫，保證了植物的正常生活。此外，葉內(nèi)水分的蒸騰還有促進植物內(nèi)水分和溶解在水中的無機鹽上升的作用。知識鏈接：植物的葉葉：維管植物(蕨類和種子植物)莖上側(cè)生的同化結(jié)構(gòu)。葉除了進行氣體交換、蒸騰、貯藏作用外，最重要的是通過葉肉細胞里的葉綠體進行光合作用，制造有機物質(zhì)。葉生長在莖節(jié)上，在芽中形成，是莖尖生長錐的分生組織向外增生和分化產(chǎn)生的。由于細胞分裂的數(shù)目、形狀、分布和排列不同，形成了多種式樣的葉。一片完全的葉由葉片、葉柄和一對托葉三部分組成，如棉花、梨、玫瑰等。缺少其中一部分的稱作不完全葉，如小麥、煙草缺乏葉柄，萵苣既沒有葉柄又沒有托葉，有些特別的植物沒有葉片，由葉柄扁化成葉片狀(葉狀柄)，如我國臺灣的相思樹。葉的形狀多種多樣，有針形(松)、扇形(銀杏)、卵形(馬齒覽)、橢圓形(杜鵑)、披針形(柳)、心形(紫荊)、線形(小麥)、管形(蔥)、馬褂形(鵝掌楸)，等等。葉的形狀特征可以作為鑒別植物的一個依據(jù)。葉的大小差別極大。柏樹葉片小得只有幾毫米，而圓形的巴西王蓮直徑有2米。亞馬遜棕櫚的葉更大，寬12米，長22米，葉柄也長達4~5米，豎起來有7~8層樓高，幾張葉就可搭一個帳篷。不少植物的葉子有變態(tài)現(xiàn)象。如豌豆頂部小葉變成了卷須；洋蔥、百合的葉變成了鱗片狀，貯藏豐富的養(yǎng)料；洋槐的托葉變成了刺；仙人掌的葉退化成針狀的小刺；更有趣的是一些捕蟲植物的葉，竟變得像個小瓶或小口袋。葉里含有大量葉綠素，所以絕大部分葉是綠色的。葉里也含有類胡蘿卜素、黃酮類化合物和花青素，所以有些葉也有鮮艷的色彩，如彩葉草，就像一塊五彩繽紛的花布。紅莧菜的葉是深紅的，酒金榕的葉布滿了金黃、橙、紅的斑斑塊塊，也很美麗。深秋時節(jié)氣溫降低，有的葉子葉綠素被破壞，因此轉(zhuǎn)變成黃色甚至紅色。北京香山的黃櫨、南京棲霞山的楓香、黃河流域的烏桕，在秋風中紛紛轉(zhuǎn)紅，形成“漫山紅遍、層林盡染”的動人景象。葉片：葉的最主要組成部分。通常是綠色的扁平體，由表皮、葉脈和葉肉組成。表皮由一層或多層細胞緊密排列組成，包在葉片的外圍，好像一層“圍墻”一樣。有的還覆蓋有一層角質(zhì)膜或蠟層，以防止水分過多失散和病菌、大氣污染物