“綠葉在光下制造有機物”一節的學習任務單型教學設計

吳先鋒

摘 要 采用學習任務單，將“綠葉在光下制造有機物”實驗的教學知識點分解成一個個的學習任務，引導學生進行自主學習。通過逆向推理從假設的結果出發，完成實驗的設計原理及操作過程的教學，得出光合作用需要光照的條件以及產物是淀粉。

關鍵詞 學習任務單 光合作用 光照 淀粉

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

1 教材分析

本節課是人教版生物七年級上冊教科書第四章“綠色植物是生物圈中有機物的制造者”中的第一個組成部分。這部分內容主要是通過“綠葉在光下制造有機物”的實驗，使學生認識到：淀粉是光合作用的產物；光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件。本實驗是初中學生必須掌握的一個重要實驗，學生不但要熟知實驗設計的原理、實驗過程、實驗結果顏色的變化，還應掌握原理的內涵和外延、實驗操作的技能等。

學生對植物光合作用雖然有了一定的生活認識，知道綠色植物能夠進行光合作用。但是，光合作用的產物是什么？光合作用必須在光下進行嗎？光合作用有什么意義？……對這些具體內容，學生還是不大清楚。所以，在這一節的教學中，教師不僅要引導學生通過探究實驗，使學生明確綠色植物在光合作用下制造有機物（淀粉），理解綠色植物在生物圈中的作用，還要讓學生初步學會生物科學研究的一些基本方法，從而培養學生的實驗能力和思維能力。

2 教學目標

2.1 知識目標

闡明綠色植物是通過光合作用制造有機物的；懂得光是光合作用不可缺少的條件；能運用實驗的方法檢驗綠葉在光下制造的有機物是淀粉。

2.2 能力目標

嘗試設計綠葉在光下制造有機物實驗方案，進一步提高設計實驗的能力，并掌握一定的實驗操作技能。

2.3 情感、態度與價值觀目標

通過實驗探索，明確綠色植物光合作用的重要意義；形成創新精神和合作探究精神；樹立嚴謹求實的科學態度。

3 教學重難點

教學重點：運用科學探究的方法檢驗綠葉在光下制造淀粉以及光合作用的產物、條件等。

教學難點：綠葉在光下制造有機物的實驗設計及操作。

4 教學過程

4.1 創設情景，導入新課

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

4.2 合作探究，學習新課

學生觀看“綠葉在光下制造有機物”的實驗視頻，了解本實驗的操作方法和原理及觀察到的實驗現象。然后學生再分小組討論，共同完成本節課的學習任務單。

學習任務一：用什么方法可驗證綠葉在光下制造的有機物是淀粉？直接在綠葉上滴加碘液行不行，為什么？

學生回答：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，請學生觀察葉片顏色的變化，進而啟發引導學生：要驗證綠葉內是否存在有機物淀粉，就必須除去葉綠素。

學習任務二：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？學生分組討論，設計實驗驗證綠葉能否制造淀粉的實驗方案及酒精溶解葉綠素的操作方法。

活動一：經學生討論設計后，教師請學生代表利用提供的實驗器材，上臺演示操作酒精隔水加熱的步驟。并追問學生：為什么要隔水加熱？學生經過合作討論后，明白了直接加熱容易發生危險。教師補充有關內容：酒精的沸點低，揮發性強，蒸發快，造成浪費，溶解葉綠素的效果也不佳等。同時為了縮短葉綠素脫色的時間，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。

設計意圖：通過學生演示模擬操作實驗，培養學生的動手操作能力，調動學生學生積極性，同時有助于學生理解酒精要隔水加熱的原因。

學習任務三：如何探究光是綠葉制造有機物不可缺少的條件？請你設計一個對照實驗的方案。

教師設疑：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綠葉在光下制造的有機物是淀粉了嗎？

學生：不能。因為這操作還不能證明這些有機物是在光下制造還是在黑暗中制造的，要設計對照實驗。

實驗：探究“光是不是綠葉制造有機物不可缺少的條件”。

提出問題：光是綠葉制造有機物不可缺少的條件嗎？

做出假設：光是綠葉制造有機物不可缺少的條件。

設計方案：變量為： 。

如何設置對照實驗？

活動二：請學生上臺展示利用黑紙片遮蓋植物葉片的方法。

學生一：用黑紙片遮蓋了兩株天竺葵中兩片不同的綠葉。

教師質疑學生：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？學生回答有可能，教師再引導學生思考怎樣減少其他的干擾因素。

學生二：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照。教師再次質疑：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？有沒有更合理的設計呢？

學生三：用了相對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照。

教師設疑：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計出自己喜歡的不同形狀圖案嗎？請你試試。

設計意圖：這個實驗加強了學生的實踐動手能力，活躍了課堂氣氛，也培養了學生設計科學合理的對照實驗的方法，充分打開了他們思維的想象空間。

學習任務四：經過遮光對照處理的天竺葵葉片在陽光下照射前，還要對葉片做怎樣的處理，為什么？

教師設疑：完成了遮光對照處理的實驗材料，能放在光下進行制造有機物了嗎？這樣的葉片中有沒有可能儲存以前制造的有機物？那該怎樣處理？

師生共同討論交流，學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。這個步驟目的是讓葉片中原有的有機物淀粉消耗掉，消除葉片原有淀粉對實驗結果的影響。

師生歸納整理實驗方法和流程：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。

教師指導學生進行實驗。實驗設計完成，學生按照自己的設計實施實驗。

分析實驗現象，得出結論。

學習任務五：分析實驗結果，完成表1。

實驗結論：

① 綠葉在光下制造的有機物是淀粉。

② 綠葉制造有機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物，并且把光能轉變成化學能儲存在有機物中，這個過程就是光合作用。

教師引導學生從這概念中獲取重要的信息。學生經過思考，補充得出：產物是有機物，需要的條件是光，葉片是主要器官，在葉綠體場所中進行。

最后，教師請學生談談對本節課的收獲以及困惑，重視學生的收獲，并及時給與評價和鼓勵。學生參與積極性很高，反應激烈。

5 教學反思

本節課根據七年級學生的好動、好奇的心理特點及認知規律，采用動手操作演練、小組合作討論學習任務單、設計實驗方案、自主總結等方式。教師改變傳統的驗證性實驗設計，采取逆向推理的思維從假設的結果出發，引導學生達到一個個學習任務。

假設葉片光合作用產生了淀粉→淀粉遇碘會變藍→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問引導學生完成和理解實驗過程的設計：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。學生對實驗的設計原理及實驗的思路比較清晰。這種教學擺脫了生硬的傳教，遵循了人的認知規律，突出了學生主體地位。

參考文獻：

[1] 教育部.義務教育生物學課程標準（2011版）[S].北京：人民教育出版社，2012.

[2] 盧莉.小議“綠葉在光下制造有機物”實驗教學[J].中學生物學，2011，27（7）：36-37.