單元主題-植物的生活-綠色植物的光合作用與呼吸作用教學設計

單元主題-植物的生活——綠色植物的光合作用與呼吸作用教學設計課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學內(nèi)容《科學》四年級下冊第五單元“植物的生活——綠色植物的光合作用與呼吸作用”。該章節(jié)主要包括兩部分內(nèi)容：光合作用和呼吸作用。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)化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程；呼吸作用是指細胞利用氧，將有機物分解成二氧化碳和水，并且將儲存在有機物中的能量釋放出來，供給生命活動的需要的過程。通過本節(jié)課的學習，使學生能理解光合作用與呼吸作用的實質(zhì)，能運用光合作用與呼吸作用的進行表達式，提高學生運用所學知識解決實際問題的能力。二、核心素養(yǎng)目標科學探究與實踐：使學生能通過觀察、實驗、調(diào)查等方法，收集數(shù)據(jù)、證據(jù)，形成對光合作用與呼吸作用的理解，提高學生科學探究能力；

生命觀念：使學生建立“植物體結構和功能的基本單位是細胞，細胞內(nèi)的生命活動是相互聯(lián)系的”觀念，認識生物體是一個統(tǒng)一的整體；

科學思維：培養(yǎng)學生運用比較、分類、歸納等方法，對光合作用與呼吸作用進行思考和表達，提高學生科學思維能力；

科學、技術、社會、環(huán)境（STSE）：使學生認識到光合作用與呼吸作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護等方面的應用，提高學生的STSE素養(yǎng)。三、學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關知識：學生在之前的學習中，已經(jīng)掌握了《科學》中關于植物的基本知識，如植物的結構、生長等，同時也已經(jīng)學習了簡單的生態(tài)系統(tǒng)知識，如食物鏈、食物網(wǎng)等。此外，學生在《生物》課程中已經(jīng)學習了細胞的基本知識，如細胞結構、功能等。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：對于四年級的學生來說，植物和自然界是他們感興趣的話題，因此對于植物的光合作用和呼吸作用的學習，學生的興趣較高。在學習能力上，學生具備一定的觀察、實驗和數(shù)據(jù)分析的能力。在學習風格上，學生喜歡通過動手操作和小組合作的方式來學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學生在理解光合作用和呼吸作用的概念和過程上可能會遇到困難，尤其是光合作用和呼吸作用之間的區(qū)別和聯(lián)系。此外，學生可能對光合作用和呼吸作用在實際應用中的理解有挑戰(zhàn)，如如何在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用光合作用和呼吸作用等。四、教學方法與手段1.教學方法：

（1）講授法：通過講解光合作用與呼吸作用的概念、過程和實質(zhì)，使學生建立基本認識。

（2）實驗法：設計相關實驗，如光合作用實驗和呼吸作用實驗，讓學生觀察、記錄并分析實驗現(xiàn)象，提高學生的實踐操作能力。

（3）討論法：組織學生分組討論光合作用與呼吸作用在實際生活中的應用，促進學生思考和表達。

2.教學手段：

（1）多媒體設備：利用PPT、視頻等展示光合作用與呼吸作用的過程，增強學生的直觀感受。

（2）教學軟件：運用互動式教學軟件，引導學生參與課堂活動，提高學生的學習興趣。

（3）網(wǎng)絡資源：引入相關網(wǎng)絡資源，拓展學生的知識視野，幫助學生更好地理解光合作用與呼吸作用的應用。五、教學過程設計1.導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

教師通過展示一片綠色的樹葉，提問學生：“你們知道樹葉為什么是綠色的嗎？”引發(fā)學生思考，激發(fā)學習興趣。接著，教師提出問題：“植物是如何進行能量轉(zhuǎn)換的？”引導學生思考光合作用與呼吸作用的關系。

2.講授新課（15分鐘）

教師圍繞光合作用與呼吸作用的概念、過程和實質(zhì)進行講解。首先，介紹光合作用的定義及過程，強調(diào)光合作用產(chǎn)生的氧氣對生物圈的重要性。接著，講解呼吸作用的定義及過程，解釋呼吸作用與光合作用的區(qū)別和聯(lián)系。

3.師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

教師提問：“光合作用和呼吸作用在實際生活中有哪些應用？”引導學生分組討論，分享各自的觀點。教師巡回指導，解答學生的疑問。

4.鞏固練習（5分鐘）

教師布置練習題，要求學生完成光合作用和呼吸作用的表達式。同時，引導學生思考如何在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用光合作用和呼吸作用。

5.課堂小結（5分鐘）

教師總結本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)光合作用與呼吸作用在生物圈中的重要性。鼓勵學生在日常生活中關注植物的光合作用與呼吸作用，提高學生的環(huán)保意識。

6.課后作業(yè)（課后自主完成）

教師布置課后作業(yè)，要求學生繪制光合作用和呼吸作用的過程圖，進一步鞏固所學知識。

總計用時：40分鐘。六、教學資源拓展1.拓展資源：

-光合作用與呼吸作用的科普文章，如《自然的奧秘：植物的光合作用與呼吸作用》。

-相關實驗視頻，如光合作用實驗演示視頻、呼吸作用實驗演示視頻。

-植物生理學相關的圖表和數(shù)據(jù)，如植物生長過程中的能量轉(zhuǎn)換圖表。

-環(huán)境保護方面的資料，如植物在碳氧平衡中的作用的相關資料。

2.拓展建議：

-學生可以在家中進行簡單的實驗，如觀察植物在光下的生長情況，嘗試測量植物的呼吸作用等。

-學生可以利用網(wǎng)絡資源，搜索光合作用與呼吸作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，了解植物生理學在農(nóng)業(yè)科技發(fā)展中的重要性。

-學生可以閱讀相關的科普書籍，如《植物的世界：神秘的光合作用與呼吸作用》。

-學生可以參與學校或社區(qū)的環(huán)境保護活動，如植樹造林、綠化校園等，親身體驗植物在環(huán)境保護中的作用。

-學生可以進行觀察和記錄，如觀察不同植物在光合作用和呼吸作用中的表現(xiàn)，記錄植物的生長情況等。七、內(nèi)容邏輯關系-光合作用：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。

-呼吸作用：細胞利用氧，將有機物分解成二氧化碳和水，并且將儲存在有機物中的能量釋放出來，供給生命活動的需要的過程。

2.光合作用與呼吸作用的實質(zhì)：

-光合作用：將光能轉(zhuǎn)化為化學能，儲存在有機物中。

-呼吸作用：將有機物中的化學能釋放出來，供生物體使用。

3.光合作用與呼吸作用的關系：

-光合作用產(chǎn)生的有機物和氧氣是呼吸作用的原料。

-呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳和水是光合作用的原料。

-光合作用和呼吸作用是相互依存、相互對立的過程。八、典型例題講解1.例題一：光合作用與呼吸作用的比較

題目：請列出光合作用和呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系。

答案：光合作用：場所是葉綠體，條件是光能，原料是二氧化碳和水，產(chǎn)物是有機物和氧氣，實質(zhì)是將光能轉(zhuǎn)化為化學能。呼吸作用：場所是細胞質(zhì)，條件是有氧氣，原料是有機物和氧氣，產(chǎn)物是二氧化碳和水，實質(zhì)是將有機物中的化學能釋放出來。

2.例題二：光合作用與呼吸作用在實際應用中的關系

題目：請舉例說明光合作用和呼吸作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用。

答案：合理密植可以提高光合作用的效率，增加產(chǎn)量；而合理灌溉和施肥則可以保證植物有足夠的有機物和氧氣進行呼吸作用，維持生命活動。

3.例題三：光合作用與呼吸作用在自然界中的作用

題目：請解釋光合作用和呼吸作用在自然界中的重要性。

答案：光合作用產(chǎn)生氧氣，維持生物圈的碳氧平衡；呼吸作用釋放能量，供生物體進行生命活動。

4.例題四：光合作用與呼吸作用的關系

題目：請用表達式表示光合作用和呼吸作用的關系。

答案：光合作用表達式：二氧化碳+水+光能→有機物+氧氣；呼吸作用表達式：有機物+氧氣→二氧化碳+水+能量。

5.例題五：光合作用與呼吸作用的實際應用

題目：請舉例說明光合作用和呼吸作用在生活中的應用。

答案：種植植物時，選擇適宜的光照和溫度條件，以提高光合作用的效率；鍛煉身體時，合理控制運動強度，以保證足夠的氧氣供應進行呼吸作用，避免運動過度。課堂小結，當堂檢測1.課堂小結：

本節(jié)課我們學習了綠色植物的光合作用與呼吸作用。光合作用是綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程；呼吸作用是細胞利用氧，將有機物分解成二氧化碳和水，并且將儲存在有機物中的能量釋放出來，供給生命活動的需要的過程。光合作用和呼吸作用是相互依存、相互對立的過程，光合作用產(chǎn)生的有機物和氧氣是呼吸作用的原料，呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳和水是光合作用的原料。在實際生活中，我們可以通過合理密植、合理灌溉和施肥等方式，提高光合作用和呼吸作用的效率，達到提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的目的。

2.當堂檢測：

（1）選擇題：

①光合作用與呼吸作用的區(qū)別在于______。

A.場所B.原料C.條件D.產(chǎn)物

答案：A.場所

②光合作用產(chǎn)生的氧氣主要用途是______。

A.供植物呼吸B.供動物呼吸C.維持生物圈的碳氧平衡D.供植物進行光合作用

答案：C.維持生物圈的碳氧平衡

（2）簡答題：

請用表達式表示光合作用和呼吸作用的關系。

答案：光合作用表達式：二氧化碳+水+光能→有機物+氧氣；呼吸作用表達式：有機物+氧氣→二氧化碳+水+能量。

（3）應用題：

假設你家有一個小花園，你想提高花園中植物的光合作用效率，你應該如何做？

答案：可以考慮增加光照時間、選擇適宜的植物種類、合理施肥等措施，以提高植物的光合作用效率。反思改進措施（1）實驗教學：通過設計相關的實驗，如光合作用實驗和呼吸作用實驗，讓學生觀察、記錄并分析實驗現(xiàn)象，提高學生的實踐操作能力。

（2）互動討論：組織學生分組討論光合作用與呼吸作用在實際生活中的應用，促進學生思考和表達。

（3）多媒體展示：利用PPT、視頻等展示光合作用與呼吸作用的過程，增強學生的直觀感受。

2.存在主要問題

（1）學生在理解光合作用與呼吸作用的概念和過程上可能會遇到困難，尤其是光合作用和呼吸作用之間的區(qū)別和聯(lián)系。

（2）學生對光合作用和呼吸作用在實際應用中的理解有挑戰(zhàn)，如如何在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用光合作用和呼吸作用等。

（3）課堂互動不夠充分