冀人版六年级上册小学科学《6.植物与能量》教学设计

教学设计

一、核心概念

六、生物体的稳态与调节

内容与要求：

6.1植物能制造和获取养分来维持自身的生存

①知道植物可以利用阳光、空气和水分在绿色叶片中制造其生存所需的养分。

二、学情分析

1. 知识基础：学生已经学习《周围的能》，认识多种能量形式，知道能量可以相互转化；生活中知道植物生长需要阳光、水、土壤，听过“光合作用”名词，但对完整过程并不了解。

2.思维与能力：六年级学生具备小组合作、资料分析、简单对比实验设计的能力；但抽象思维尚在发展，光合作用的物质、能量转化无法直接观察，对能量转化的内在逻辑理解难度大，需要借助实验现象、动画、任务单填空降低认知难度。

三、教学目标

（一）科学观念

1. 知道植物的能量来自太阳光，以化学能的形式储藏在淀粉等养分当中。

2. 说出光合作用的原料是二氧化碳和水、条件是光、场所是绿叶、产物是养分（淀粉）和氧气，掌握光合作用概念。

3. 认识绿色植物光合作用对地球生命的重要意义。

（二）科学思维

1. 通过分析海尔蒙特实验、绿叶遮光实验现象，推理植物能量来源，建立证据意识。

2. 梳理光合作用物质变化与能量转化过程，建立“光能→化学能”转化模型。

（三）探究实践

1. 通过实验原理、对照组设置、脱色的作用等提示，能设计“绿叶在光下制造淀粉”对照实验。

2. 观察演示实验视频，根据叶片颜色变化分析实验结论；能完成学习单上光合作用的过程。

（四）态度责任

1. 体会科学家探究光合作用漫长曲折的历程，形成尊重证据、严谨求实的科学态度。

2. 能够结合生活提出保护绿色植物的可行建议，树立爱护植被、保护环境的意识。

四、教学重难点

教学重点：认识光合作用，明确光合作用原料、条件、产物；知道植物将光能转化为化学能储存起来。

教学难点：理解光合作用过程中光能转化成化学能的抽象过程。

五、教学准备

课件、海尔蒙特实验视频、绿叶遮光实验演示视频、金鱼藻释放氧气实验视频、光合作用动画、学生学习任务单。

教学课时

1课时

六、教学过程

环节一：创设情境，引发探究

教师：同学们，上节课我们学习了《周围的能》。我们人进行各种活动，比如跑步、写字、思考，都需要能量。能量从哪里来？

学生：从食物中来。

教师：对，我们每天吃饭，就是从食物中获取能量。那老师想问，植物呢？植物从一粒种子长成一棵大树，它生长需要的能量从哪里来呢？

（学生短暂思考，尝试回答，可能有零星回答：阳光？土壤？水？等等）

教师：这节课让我们一起探究植物生长所需要的能量到底从哪里来？ （板书课题）

教师：这个问题，300多年前有一位科学家也很好奇。他做了一个实验，想弄清楚植物生长需要的能量从哪里来。我们一起来看看。

（播放海尔蒙特实验视频）

教师：海尔蒙特得出结论，柳树生长获得的能量只是来源于水。这个结论正确吗，大家怎么看？

学生：我觉得不对，因为海尔蒙特只给它浇了几乎不含任何营养的雨水，但柳树也长大了，所以柳树生长获得的能量不只是来源于水。（预设答案）

教师：同学们善于思考，善于表达，我再为大家提供两条科学信息“我们已经通过实验发现，多数植物的生长离不开阳光......”“在阳光下，叶片里能不断产生大量养分（主要是淀粉）；在黑暗中，则几乎没有淀粉产生。”（PPT出示资料）

师：结合这两个事实资料，你认为植物的能量来自什么，并以另一种形式贮藏在哪里？

学生：通过这两条信息，我认为……

教师：你的猜想呢？

学生：我认为植物的能量来自太阳光，贮藏在淀粉当中（如果后面学生答不出来，教师结合信息引导说出）

设计意图：从学生熟悉的人体能量来源迁移到植物，激发认知冲突；利用经典科学家实验，打破学生“植物能量来自土壤”的固有前概念；用事实资料给学生猜想提供证据支撑，自然引出本课探究任务，落实任务一猜想环节。

环节二：猜想假设，实验求证

教师：我们能否像海尔蒙特那样设计实验证明？请大家打开学习任务单根据提示以及老师为大家准备的实验材料设计实验方案。小组合作讨论后分享。

学生阅读实验提示，讨论实验方案。

学生：可以用黑卡纸设置对照组一个有光照，一个没光照，再用酒精对叶片进行脱色处理，用碘酒检验是否有淀粉生成。

教师：有了方案如何操作呢？这个实验中脱色和着色的时间都比较长，老师在课前准备好了演示视频，我们一起来看看

教师：同学们观察到什么实验现象？得到什么结论？

学生：叶片遮光的部分没有变蓝，未遮光的部分变蓝了

学生：说明植物中的能量来自太阳光，并贮藏在淀粉中。

教师：实验证明植物中的能量来自太阳光，在太阳光的照射下绿色植物产生了自身生长所需的养分，也就是淀粉。

设计意图：落实科学探究完整流程：猜想—设计对照实验—观看演示实验—分析现象得出结论。因为时长限制，课堂采用演示视频代替学生动手操作。通过任务单提示搭建脚手架，降低实验设计难度；利用对照实验现象，用证据证实猜想，发展学生证据推理的科学思维，突破本课部分重点。

环节三：建构概念，解析转化

教师：请同学们思考，太阳光的能量形式主要是光能，植物体内淀粉的能量形式是化学能，进入植物的是光能，产生的确是化学能，同学们绿色植物是怎样将光能转化成化学能的呢？（板书光能、化学能）

教师：这个问题的确很难，其实两千多年前，众多科学家就开始对它进行研究。解开这个谜题经历了漫长的历史，（展示光合作用的发现的历程图，并简单介绍发展史）

教师：从亚里士多德认为植物生长所需能量全部来自土壤，到刚才我们了解到的海尔蒙特实验，到英格豪斯发现光合作用的条件是光，再到梅耶认为光能转化为了化学能……科学家们经过长期研究发现，绿色植物生长需要的养分主要来自什么？

生：光合作用。（如果学生答不出，教师直接说就行）（板书）

教师：光合作用怎样把光能转化成化学能的？这是一个怎样的过程？让我们通过一个动画来了解它题。请大家带着以下问题思考观看：

①光合作用在哪里进行？

②植物吸收什么物质？产生什么物质？

③能量发生怎样的变化？

教师：（展示静态光合作用过程图）视频看完了，请各小组结合视频讨论，完成学习任务单中的任务三，整理光能是如何转化成化学能的，并做好汇报。

（小组讨论转化的过程，完成光合作用的流程图，教师巡视指导）

教师：同学们都很善于从学习资料中提取信息，并能通过小组合作得出结论，哪个小组先来分享？

投影展示学习单，并介绍。请你向大家介绍光合作用是怎样将光能转化为化学能的。

小组分享后教师编总结边板书贴：绿色植物的叶和根吸收外界的二氧化碳和水，并在太阳光的作用下，在绿叶中制造其生存所需要的养分，同时释放出氧气，通过植物的光合作用光能转化成了化学能。这就是绿色植物的光合作用。（也可以找学生边说边贴，还可以找学生说教师贴）

教师：让我们一起观察光合作用的过程，其中既包含了物质的变化，也包含了能量的转化。物质上，二氧化碳和水转化成了养分和氧气；能量上，光能转化成了化学能，储存在养分中。物质和能量总是相伴变化。物质不会消失，只是转化成了新的物质；能量也不会消失，只是从一种形式转化成另一种形式。物质和能量的变化和守恒在光合作用中得到很好的印证。

设计意图：本环节以光能转化为化学能为核心，以问题驱动课堂，结合光合作用科学发展史帮助学生体会科学探究的严谨性、降低知识抽象难度，同时借助动画与图示直观展示微观过程，依托小组合作探究、任务完成与成果展示充分凸显学生主体地位，锻炼学生信息整合与表达能力，再通过师生总结、板书梳理整合探究成果，帮助学生固化光合作用科学概念、厘清物质与能量的双重转化关系，并结合知识点渗透物质与能量守恒的跨学科概念，在落实知识目标的同时，全面培养学生的探究能力与科学核心素养。

环节四：联系实际，践行责任

教师：好，学习完科学课中的知识，老师还有一道语文题目想考考大家：如果让你给光合作用加上一个修饰词，你觉得可以用一个什么词形容它？为什么？

学生：“神奇”“奇妙”“伟大”

教师：它“神奇”/“伟大”在哪里？

学生：它将光能转换为化学能

学生：它的神奇伟大之处除了将光能转化为自身生长所需的能量外，还释放氧气

教师：阳光下绿色植物真的能够释放氧气吗？孩子们你们想不想见证一下光合作用产生氧气的过程？

学生：想！

教师：我们一起通过实验视频看一看，请大家仔细观察。（播放实验视频）

教师：这个实验说明什么？

学生：只有在阳光下金鱼藻才能合成氧气，说明植物的光合作用要在光照下进行。

学生：光合作用真的产生了氧气。

教师：大家看得仔细，总结得准确，绿色植物通过光合作用产生了氧气，而氧气对我们来说……？

学生：很重要

教师：那如果地球上没有绿色植物会对我们的生活有什么影响呢？

学生：没有办法呼吸，没有食物，人类和动物都无法生存……

教师：没错，没有绿色植物，地球上的物质和能量将无法循环，人类和动物都将无法生存。而现实生活绿色植物的生存环境确实存在一些问题，我们一起看一看，（PPT出示资料）请你为大家读一读

教师：绿色植物是怎样被破坏的？

教师：绿色植物受到影响，产生的氧气减少，我们的生活也将受到影响，那么我们该怎样做呢？

学生：保护绿色植物

教师：这是我们从小就知道环保常识，那么我们具体能做什么呢？

学生例举

教师：非常好。绿色植物通过光合作用实现了物质和能量的循环。保护环境、保护绿色植物，本质上就是在保护我们赖以生存的家园。

设计意图：金鱼藻释氧实验直观验证光合作用产物氧气，完善概念建构，联系生活实际，把科学知识迁移到真实社会情境，避免空泛喊口号，引导学生提出可落地的具体做法，落实态度责任素养。

环节五：归纳梳理，拓展应用

1. 师生共同回顾本节课核心知识：植物能量来源；光合作用原料、条件、产物；光能转化化学能；保护植物。

2. 课后作业：

基础任务：

用自己的话向家长讲一讲什么是光合作用，

说一说绿色植物对我们人类生存的两点重要意义。

拓展任务：

查阅科学家探索光合作用的小故事，

简单记录一位科学家的发现。

设计意图

梳理课堂知识体系，巩固新知；把科学学习延伸到家庭与现实生活，实现课堂与生活联通。

七、板书设计