Фотосинтез: как растение создаёт органические вещества
Цели и задачи
- Цель урока по SMART: к концу урока учащиеся объяснят значение фотосинтеза, назовут его основные условия и исходные вещества, а также составят словесную схему процесса с точностью не менее 80%.
- Сформировать представление о фотосинтезе как процессе образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету в зелёных клетках растений.
- Научить устанавливать причинно-следственные связи между наличием хлорофилла, света, воды и углекислого газа и протеканием фотосинтеза.
- Развивать умение извлекать информацию из схемы и результатов опыта, сравнивать объекты и формулировать выводы.
- Воспитывать ответственное отношение к растениям как источнику кислорода и органических веществ для живых организмов.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают значение зелёных растений для поддержания жизни и газового состава атмосферы.
- Проявляют интерес к объяснению повседневного явления: почему растениям необходим свет.
- Формируют ответственное отношение к растениям и понимание личного вклада в их сохранение.
- Осознают роль сотрудничества и аккуратности при обсуждении биологических наблюдений.
Метапредметные
- Извлекают информацию из схемы фотосинтеза, краткого текста и демонстрационного опыта.
- Устанавливают связи между условиями среды и результатом жизнедеятельности растения.
- Формулируют гипотезы, сравнивают предположение с результатом наблюдения и делают вывод.
- Планируют работу в паре, распределяют действия и представляют общий результат.
- Осуществляют самопроверку по эталону и корректируют неточности в записи.
Предметные
- Знать определение фотосинтеза и роль хлорофилла в этом процессе.
- Называть исходные вещества фотосинтеза: воду и углекислый газ.
- Объяснять, что органические вещества образуются на свету в зелёных частях растения.
- Понимать, что при фотосинтезе выделяется кислород.
- Составлять словесную схему фотосинтеза и объяснять его значение для растения и других организмов.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Определяют личный интерес к вопросу о том, откуда растение получает органические вещества.
- Связывают изучаемый процесс с необходимостью бережного отношения к зелёным насаждениям.
- Оценивают собственный вклад в работу пары и группы.
- Формулируют личностно значимый вывод о роли растений в жизни человека.
Регулятивные УУД
- Принимают учебную цель после обсуждения проблемного вопроса.
- Планируют последовательность действий при анализе схемы и результатов опыта.
- Контролируют правильность записи словесной схемы фотосинтеза.
- Сравнивают собственный ответ с эталоном, находят и исправляют ошибку.
- Оценивают степень понимания с помощью приёма «Светофор».
Познавательные УУД
- Выделяют существенные признаки фотосинтеза и отделяют их от второстепенных.
- Сравнивают освещённый и затенённый участки листа по результатам опыта.
- Преобразуют текстовую информацию в словесную схему.
- Устанавливают причинно-следственные связи между светом, хлорофиллом и образованием крахмала.
- Используют биологические термины при объяснении наблюдаемого явления.
Коммуникативные УУД
- Работают в паре по распределённым ролям: читатель, аналитик, докладчик.
- Задают уточняющие вопросы о роли света, воды и углекислого газа.
- Аргументируют вывод ссылкой на результат опыта или элемент схемы.
- Согласовывают общую формулировку вывода и корректно дополняют ответы одноклассников.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить комнатное растение с крупными зелёными листьями, один лист которого был закрыт непрозрачной бумагой минимум на сутки.
- Подготовить раствор йода, пипетку, стакан с горячей водой, спирт или водяную баню для демонстрации обесцвечивания листа; опыт выполняет только учитель с соблюдением правил безопасности.
- Подготовить изображение листа с закрытым и открытым участками, схему движения воды и углекислого газа к листу.
- Распечатать карточки для парной работы с утверждениями о фотосинтезе — по одной карточке на парту, 15 экземпляров.
- Распечатать листы с заданиями трёх уровней для самостоятельной работы — по одному на каждого ученика, 30 экземпляров.
- Подготовить карточки «Свет», «Вода», «Углекислый газ», «Хлорофилл», «Органические вещества», «Кислород» — по одному комплекту на группу.
- Вывести на доску или слайд проблемный вопрос: «Откуда берутся органические вещества в зелёном листе?»
- Заранее записать на доске пустую схему: «Вода + ... —(свет, хлорофилл)→ ... + ...».
- Подготовить зелёные, жёлтые и красные карточки для приёма «Светофор», по одной на ученика.
- Организовать рабочие места так, чтобы ученики могли быстро переходить от индивидуальной работы к работе в парах.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в учебную деятельность и вызвать интерес к проблеме образования органических веществ в растении.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и показывает зелёный лист: "Здравствуйте, ребята. Сегодня на столе перед вами обычный лист растения. Он кажется простым, но именно в нём происходят процессы, без которых невозможна жизнь на Земле. Проверьте готовность: тетрадь, ручка и карточка для ответов должны лежать перед вами." | Проверяют принадлежности, рассматривают лист и формулируют первые предположения: "Лист нужен для дыхания растения", "В листе образуются вещества". |
2 мин | Учитель показывает на доске вопрос: "Откуда растение получает органические вещества, если оно не ест пищу, как животное? Подумайте 30 секунд, обсудите ответ с соседом и назовите одну гипотезу. Этот приём называется «Подумай — обсуди в паре — поделись»." | Сначала записывают индивидуальную гипотезу, затем обсуждают её в паре и предлагают варианты: "Из почвы", "Из воды", "Растение создаёт их само". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели, что растение не получает готовую пищу так, как животное, но в его зелёных частях образуются органические вещества. Сегодня выясним, как это происходит и какие условия необходимы растению."
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: восстановить знания о строении листа, клетке растения и веществах, необходимых для жизнедеятельности.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель демонстрирует изображение клетки листа: "Посмотрите на схему клетки. Вспомните, какие структуры придают растению зелёный цвет. Где в клетке находится хлорофилл? Почему лист называют главным органом воздушного питания растения?" | Рассматривают схему и отвечают: "Зелёный цвет связан с хлорофиллом", "Хлорофилл находится в хлоропластах", "Через лист растение получает вещества из воздуха". |
3 мин | Учитель проводит блиц-опрос: "Какие вещества растение получает из почвы? Какое вещество находится в воздухе и используется растениями? Что такое органические вещества? Для чего растению нужны вода и минеральные соли?" Учитель фиксирует ключевые слова на доске: «вода», «углекислый газ», «хлорофилл», «питание». | Отвечают по очереди: "Воду и минеральные соли", "Углекислый газ", "Органические вещества образуются живыми организмами и нужны для роста", "Вода участвует в процессах жизнедеятельности". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вспомнили, что лист связан с воздухом, а зелёный цвет растению придаёт хлорофилл. Теперь проверим, достаточно ли просто иметь зелёный лист, чтобы в нём образовались органические вещества."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: выявить затруднение и совместно сформулировать учебную цель.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает фотографию листа, часть которого была закрыта тёмной бумагой: "Перед вами лист, одна часть которого несколько часов находилась в темноте, а другая освещалась. Как вы думаете, будут ли эти части одинаковыми по составу? Как это можно проверить?" Учитель принимает гипотезы, не сообщает правильный ответ. | Рассматривают изображение, обсуждают в парах и предполагают: "В освещённой части образовалось больше питательных веществ", "Нужно использовать реактив, который покажет крахмал". |
2 мин | Учитель направляет обсуждение: "Какое вещество может быть доказательством образования органических веществ? Как связаны свет и зелёный цвет листа? Сформулируйте цель урока одним предложением, используя начало: «Сегодня мы выясним…»." | Формулируют цель: "Сегодня мы выясним, как на свету в зелёных частях растения образуются органические вещества"; называют план: изучить опыт, разобрать условия и составить схему. |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Проблема поставлена: нам нужно доказать, что свет и зелёный цвет связаны с образованием органических веществ. Для этого сначала рассмотрим опыт, затем разберём сам процесс и проверим понимание на заданиях."
Этап 4. Открытие нового знания. Демонстрационный опыт и объяснение (10 мин)
Цель этапа: сформировать представление о фотосинтезе, его исходных веществах, условиях и результатах.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель демонстрирует лист с закрытым участком и объясняет: "Сейчас я проверю наличие крахмала в листе. Сначала лист обесцвечивается, затем на него наносится раствор йода. Йод окрашивает крахмал в сине-фиолетовый цвет. Внимательно следите, какая часть листа изменит окраску. Не трогайте реактивы и не повторяйте опыт самостоятельно." | Наблюдают за демонстрацией, фиксируют в таблице два участка: «был освещён» и «был закрыт», записывают цвет после действия йода. |
3 мин | Учитель показывает результат: "Освещённая часть окрасилась в сине-фиолетовый цвет, а закрытая осталась светлой. Что обнаружил йод? Какой вывод можно сделать о роли света?" | Отвечают: "Йод обнаружил крахмал", "Крахмал образовался на освещённой части", "Свет необходим для образования органического вещества". |
3 мин | Учитель выводит на доске схему и проговаривает: "Фотосинтез — это образование органических веществ из углекислого газа и воды на свету в зелёных частях растения с выделением кислорода. Главную роль в поглощении света играет хлорофилл. Посмотрите на стрелки: вода поступает из почвы, углекислый газ — из воздуха, органические вещества образуются в листе, кислород выделяется в воздух." | Записывают определение, прослеживают стрелки на схеме, составляют словесную цепочку: "вода + углекислый газ — свет и хлорофилл → органические вещества + кислород". |
Запись в тетрадях
Фотосинтез — образование органических веществ из углекислого газа и воды на свету в зелёных частях растения с выделением кислорода. Словесная схема: вода + углекислый газ —(свет, хлорофилл)→ органические вещества + кислород.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Опыт показал, что на свету в зелёной части листа образуется крахмал — запасное органическое вещество. Мы установили состав процесса и его условия. Теперь проверим, умеем ли мы применять эту схему к конкретным ситуациям."
Этап 5. Первичное закрепление в парах (7 мин)
Цель этапа: закрепить признаки фотосинтеза через классификацию утверждений и объяснение причин.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель раздаёт парам карточки с шестью утверждениями и объясняет приём «Сортировка»: "Разделите утверждения на три группы: «условия фотосинтеза», «исходные вещества», «результаты фотосинтеза». Обсуждайте каждую карточку и будьте готовы объяснить спорный выбор." | В парах раскладывают карточки: «свет», «вода», «углекислый газ», «хлорофилл», «органические вещества», «кислород»; распределяют их по группам. |
3 мин | Учитель предлагает проверку: "Поднимите карточку с условием фотосинтеза. Почему хлорофилл нельзя назвать исходным веществом? Почему кислород относим к результатам?" Учитель корректирует ответы и просит одну пару объяснить классификацию. | Показывают карточки и объясняют: "Хлорофилл поглощает свет и помогает процессу, но не превращается в органическое вещество", "Кислород образуется в процессе и выделяется в воздух". |
2 мин | Учитель задаёт два «толстых» вопроса: "Что произойдёт с фотосинтезом, если растение поставить в тёмный шкаф? Что изменится, если у растения удалить все зелёные листья?" | Формулируют выводы: "В темноте фотосинтез резко замедлится или прекратится", "Без зелёных частей не будет хлорофилла и образование органических веществ нарушится". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Вы распределили элементы процесса и объяснили их роль. Важно не путать условия, исходные вещества и результаты фотосинтеза. Теперь каждый самостоятельно проверит, насколько уверенно может восстановить схему."
Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой (10 мин)
Цель этапа: диагностировать индивидуальное понимание фотосинтеза и закрепить умение применять знания.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
6 мин | Учитель раздаёт листы трёх уровней: "Выберите уровень по своей готовности. На базовом уровне восстановите пропуски в схеме. На среднем объясните результат опыта и исправьте ошибку в утверждении. На повышенном уровне решите биологическую ситуацию. Работайте индивидуально, время — шесть минут." | Индивидуально выполняют выбранный вариант. Базовый уровень: вставляют «вода», «углекислый газ», «свет», «хлорофилл», «органические вещества», «кислород». Средний: объясняют окрашивание освещённой части листа и исправляют фразу «фотосинтез происходит только ночью». Повышенный: объясняют, почему растение на подоконнике в солнечный день образует больше органических веществ, чем в тёмной кладовой. |
2 мин | Учитель выводит эталон на доску: "Проверьте не только конечный ответ, но и последовательность рассуждения. Если ошибка одна, зачеркните неверное слово одной линией и впишите правильное рядом." | Сверяют работу с эталоном, отмечают верные ответы знаком «+», исправляют ошибки, подсчитывают результат. |
2 мин | Учитель проводит приём «Светофор»: "Покажите зелёную карточку, если можете объяснить фотосинтез самостоятельно; жёлтую — если понимаете основную схему, но путаете отдельные элементы; красную — если нужна помощь. После сигнала назовите, что именно требует повторения." | Поднимают карточки, называют затруднение: "Путаю исходные вещества и условия", "Не уверен, почему выделяется кислород", или сообщают: "Могу объяснить схему полностью". |
Эталон решения
1) Определить, где происходил фотосинтез: в зелёной освещённой части листа. 2) Установить результат опыта: после обработки йодом эта часть посинела, значит, в ней обнаружен крахмал. 3) Связать результат с процессом: крахмал образовался из органических веществ, созданных в ходе фотосинтеза. 4) Сделать вывод: для фотосинтеза необходим свет, а процесс происходит в зелёных частях растения, содержащих хлорофилл.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Самостоятельная работа показала, что большинство из вас уже умеет восстанавливать схему фотосинтеза. Ошибки связаны главным образом с различением условий и результатов. В завершение применим знания к значению фотосинтеза для всей природы."
Этап 7. Включение в систему знаний, рефлексия и домашнее задание (6 мин)
Цель этапа: обобщить значение фотосинтеза, оценить достижение цели и объяснить домашнее задание.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель задаёт вопрос для общего вывода: "Почему фотосинтез важен не только самому растению? Составьте цепочку: растение — органические вещества — животные и человек; растение — кислород — дыхание." | Составляют причинную цепочку и отвечают: "Растения создают пищу для себя и служат пищей другим организмам", "При фотосинтезе выделяется кислород, которым дышат живые организмы". |
2 мин | Учитель предлагает устный билет на выход: "Закончите три фразы: «Фотосинтез — это…»; «Для фотосинтеза необходимы…»; «Главное значение фотосинтеза состоит в том, что…»." | Индивидуально формулируют ответы и по желанию зачитывают их классу. |
2 мин | Учитель объявляет домашнее задание: "Выберите один из трёх уровней. В каждом случае используйте словесную схему сегодняшнего урока и проверьте себя по трём контрольным вопросам: где происходит фотосинтез, какие вещества нужны, что образуется?" | Записывают выбранный уровень домашнего задания и контрольные вопросы, задают уточняющие вопросы. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня мы выяснили, что зелёный лист на свету создаёт органические вещества из воды и углекислого газа, а в воздух выделяется кислород. Мы доказали роль света опытом и научились читать схему фотосинтеза. На следующем уроке рассмотрим, как образованные вещества перемещаются и используются растением."
Критерии оценивания практической работы
- «5» — верно выполнены все задания выбранного уровня, правильно названы вода и углекислый газ, указаны свет и хлорофилл, объяснён результат опыта и сформулировано значение фотосинтеза.
- «4» — допущена одна содержательная неточность в схеме или объяснении опыта, но определение фотосинтеза и основные условия названы правильно.
- «3» — названа общая суть фотосинтеза, но допущены две-три ошибки в различении исходных веществ, условий и результатов; после подсказки схема восстановлена.
- Ниже «3» — ученик не смог восстановить основную схему и не объяснил связь между светом, хлорофиллом и образованием крахмала; требуется индивидуальная работа с опорной схемой.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что нового вы узнали о роли зелёного листа? | Выявление осознания сущности фотосинтеза и его значения. |
Какие вещества необходимы для фотосинтеза, а какие образуются? | Проверка различения исходных веществ и результатов процесса. |
Почему освещённая часть листа окрасилась йодом в сине-фиолетовый цвет? | Выявление понимания доказательства образования крахмала. |
Что осталось непонятным или требует повторения? | Определение индивидуальных точек затруднения и планирование коррекции. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы узнали, что растение не получает готовую пищу из почвы, а создаёт органические вещества в зелёных частях на свету. Для этого ему нужны вода, углекислый газ и хлорофилл, а результатами становятся органические вещества и кислород. Не путайте хлорофилл с исходным веществом: он помогает поглощать свет. На следующем уроке мы проследим, как созданные вещества используются и перемещаются внутри растения."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить и выучить словесную схему фотосинтеза; письменно ответить на три вопроса: где происходит фотосинтез, какие вещества необходимы, что образуется. Выполнить 4 задания на распознавание условий и результатов фотосинтеза. | Закрепляет терминологию и последовательность процесса; при проверке обратить внимание на правильное употребление слов «свет», «хлорофилл», «вода», «углекислый газ», «кислород». |
Средний (повышающий) | Подготовить объяснение опыта с листом, часть которого находилась в темноте: описать ход наблюдения, изменение окраски после йода и сделать вывод. Дополнительно решить 3 ситуационные задачи о растении в темноте, на свету и без зелёных листьев. | Формирует умение доказывать вывод результатом опыта и применять знания к изменённым условиям. |
Продвинутый (дополнительный) | Создать мини-плакат или цифровую схему «Значение фотосинтеза для растения, животных и человека» с не менее чем пятью связанными элементами и краткими пояснениями. | Развивает системное и креативное мышление; при проверке оценить научную точность связей и полноту объяснения. |
Контрольные вопросы перед выходом: «Что называют фотосинтезом? Где он происходит? Какую роль играют свет и хлорофилл? Какие вещества растение получает для фотосинтеза? Что образуется в результате процесса?»
