Фотосинтез. Значение фотосинтеза
Цели и задачи
- Цель урока по SMART: к концу урока объяснить сущность фотосинтеза, записать его обобщённое уравнение и обосновать не менее трёх значений фотосинтеза для растений, животных и человека.
- Сформировать представление о фотосинтезе как процессе образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету с участием хлорофилла.
- Научить устанавливать причинно-следственные связи между фотосинтезом, газовым составом атмосферы и существованием живых организмов.
- Развивать умение работать с биологической схемой, формулировать гипотезы, аргументировать ответ и сотрудничать в паре.
- Воспитывать ответственное отношение к растениям и понимание роли лесов и других зелёных экосистем в сохранении жизни на Земле.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают значение зелёных растений для поддержания условий жизни на Земле.
- Проявляют интерес к исследованию природных процессов и связывают содержание урока с экологической ответственностью.
- Формируют готовность бережно относиться к растениям и природным экосистемам.
- Оценивают собственный вклад в работу пары и выбирают посильный уровень домашнего задания.
Метапредметные
- Извлекают информацию из схемы, изображения, короткого видеоматериала и текста биологического содержания.
- Устанавливают связь между условиями фотосинтеза и его результатами, выделяют причину и следствие.
- Планируют действия при решении проблемной задачи и проверяют правильность вывода по критериям.
- Формулируют аргументированный ответ, соблюдают правила парной работы и используют цифровые материалы для анализа информации.
Предметные
- Знать определение фотосинтеза, его основные условия и вещества, участвующие в процессе.
- Уметь объяснять роль света, воды, углекислого газа и хлорофилла в фотосинтезе.
- Уметь записывать обобщённое уравнение фотосинтеза: $6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow{свет, хлорофилл} C_6H_{12}O_6 + 6O_2$.
- Уметь раскрывать значение фотосинтеза как источника органического вещества и кислорода.
- Уметь отличать исходные вещества фотосинтеза от продуктов процесса.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Осмысливают личную и общественную значимость сохранения зелёных растений.
- Определяют личное отношение к проблеме вырубки лесов на основе биологических аргументов.
- Проявляют познавательную инициативу при выборе задания и способа представления ответа.
- Оценивают собственное понимание темы без сравнения себя с одноклассниками.
Регулятивные УУД
- Принимают учебную цель после анализа проблемной ситуации.
- Планируют последовательность действий при восстановлении схемы фотосинтеза.
- Осуществляют самопроверку по эталону и находят ошибку в собственном ответе.
- Корректируют вывод после обсуждения с партнёром и обратной связи учителя.
Познавательные УУД
- Выделяют существенные признаки фотосинтеза и классифицируют вещества на исходные и конечные.
- Анализируют схему движения веществ между растением и окружающей средой.
- Строят причинно-следственную цепочку «свет — фотосинтез — органическое вещество и кислород».
- Моделируют процесс с помощью словесной схемы и химического уравнения.
Коммуникативные УУД
- Распределяют роли в паре и согласуют общий вариант ответа.
- Задают уточняющие вопросы и отвечают на них, используя биологические термины.
- Аргументируют значение фотосинтеза примерами из жизни человека и экологии.
- Корректно оценивают ответ партнёра по заданным критериям.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить презентацию с фотографиями зелёного листа, леса, теплицы и схемой обмена веществ при фотосинтезе.
- Подготовить короткий видеоматериал длительностью до 2 минут о поглощении углекислого газа и выделении кислорода растениями.
- Распечатать карточки для парной работы с фрагментами уравнения фотосинтеза — по одной на пару.
- Распечатать карточки трёх уровней самостоятельной работы — по одной на каждого ученика.
- Подготовить стикеры зелёного, жёлтого и красного цвета для приёма «Светофор» — по одному комплекту на парту.
- Вывесить на доске схему-памятку: «Исходные вещества — условия — продукты — значение».
- Подготовить таймер, проектор, компьютер, колонки и интерактивную доску.
- Подготовить изображения листа, корня, цветка и плода для задания на распределение органов и функций.
- Освободить безопасное пространство между рядами для короткой физкультминутки.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в учебную деятельность и вызвать интерес к проблеме значения зелёных растений.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и показывает на экране фотографию густого леса и закрытой космической станции: "Здравствуйте, ребята. Представьте, что группа людей оказалась в закрытом помещении, где нет зелёных растений. Почему через некоторое время возникнут проблемы? Пока не давайте окончательный ответ — сегодня мы проверим ваши предположения." | Рассматривают изображения, индивидуально формулируют первое предположение: "Не хватит кислорода" или "Накопится углекислый газ". |
2 мин | Учитель применяет приём «Подумай — обсуди в паре — поделись»: "Сначала 30 секунд подумайте сами, затем обсудите с соседом, какую роль растения могут играть в жизни человека. Выберите один самый убедительный аргумент и представьте его классу." | Обсуждают вопрос в парах, выбирают аргумент и сообщают варианты: "Растения выделяют кислород", "создают органические вещества", "поглощают углекислый газ". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Ваши предположения связаны с одним важнейшим процессом в зелёных растениях. Сейчас мы выясним, как он происходит и почему без него невозможно существование большинства организмов."
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: восстановить знания о строении листа, хлоропластах и обмене веществ растения.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает схему клетки листа: "Посмотрите на изображение клетки. В какой органоиде находится зелёный пигмент хлорофилл? Какие вещества растение получает из почвы и воздуха?" | Отвечают: "Хлорофилл находится в хлоропластах"; "из почвы растение получает воду и минеральные соли, из воздуха — углекислый газ". |
3 мин | Учитель организует мини-опрос с карточками: "Поднимите зелёную карточку, если утверждение верно, и жёлтую, если требуется уточнение: корень поглощает воду; лист участвует в газообмене; все вещества растение получает из почвы." После каждого ответа просит объяснить выбор. | Поднимают карточки, исправляют неверное утверждение: "Органические вещества растение создаёт само, используя воду и углекислый газ". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вспомнили, откуда растение получает воду и углекислый газ и где находится хлорофилл. Теперь определим, что именно происходит с этими веществами на свету."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: обнаружить затруднение и совместно сформулировать цель урока.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает две схемы: растение в темноте и растение на свету: "В обеих ситуациях у растения есть вода, углекислый газ и хлорофилл. Но одинаков ли результат? Что изменится, если растение поместить в темноту?" | Сравнивают схемы и предполагают: "На свету образуется органическое вещество и выделяется кислород, а в темноте процесс фотосинтеза прекращается". |
2 мин | Учитель задаёт проблемный вопрос: "Как доказать, что фотосинтез не просто обмен газами, а процесс образования органического вещества? Сформулируйте, что мы должны узнать и чему научиться к концу урока." | Формулируют цель: "Узнать, как происходит фотосинтез, записать его уравнение и объяснить его значение". Записывают тему урока. |
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 связать условия, ход и результаты фотосинтеза. Перейдём к построению этой связи по схеме и видеоматериалу."
Этап 4. Открытие нового знания с использованием ИКТ (9 мин)
Цель этапа: самостоятельно вывести признаки фотосинтеза и составить его обобщённое уравнение.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель включает короткий видеоматериал: "Во время просмотра следите за четырьмя вопросами: что поступает в лист, какое условие необходимо, что образуется и какой газ выделяется. Запишите по одному слову в каждую графу." | Смотрят видео, фиксируют: "углекислый газ, вода, свет, хлорофилл, глюкоза, кислород". |
4 мин | Учитель раздаёт парам карточки с фрагментами схемы и говорит: "Соберите модель процесса. Расположите исходные вещества слева, условия над стрелкой, продукты справа. Объясните партнёру каждое расположение." Учитель выводит на доску эталонную схему. | В парах составляют схему и проговаривают: "Углекислый газ и вода при свете и участии хлорофилла превращаются в органическое вещество и кислород". |
3 мин | Учитель записывает на доске: $6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow{свет, хлорофилл} C_6H_{12}O_6 + 6O_2$ и поясняет: "Глюкоза — органическое вещество, которое может использоваться для дыхания, роста и образования других веществ. Кислород выделяется в окружающую среду." | Переписывают уравнение, обозначают исходные вещества и продукты стрелками, отвечают на вопрос: "Почему свет и хлорофилл записаны над стрелкой?" — "Они являются условиями процесса". |
Запись в тетрадях
Фотосинтез — процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету с участием хлорофилла. Обобщённое уравнение: $6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow{свет, хлорофилл} C_6H_{12}O_6 + 6O_2$.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы установили, что фотосинтез имеет исходные вещества, условия и продукты. Теперь проверим, сможете ли вы применить эту модель и объяснить её своими словами."
Этап 5. Физкультминутка «Лист на свету» (2 мин)
Цель этапа: снять мышечное напряжение и образно закрепить последовательность фотосинтеза.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель говорит: "Представьте, что вы лист. Поднимите руки вверх — это свет. Плавно вдохните, обозначая поступление углекислого газа, потянитесь в стороны — образуются органические вещества, затем сделайте спокойный выдох — выделяется кислород. Повторим последовательность два раза без резких движений." | Выполняют движения по инструкции, проговаривают: "Свет, углекислый газ, вода — глюкоза и кислород". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы восстановили процесс движением и словами. Сядьте удобно: теперь выясним, почему фотосинтез имеет значение не только для растения, но и для всей биосферы."
Этап 6. Первичное закрепление в парах (7 мин)
Цель этапа: применить модель фотосинтеза для объяснения его значения и проверить понимание терминов.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель раздаёт парам таблицу с четырьмя колонками: «Условие», «Что происходит», «Продукт», «Значение»: "Заполните таблицу, используя уравнение и схему на доске. Один ученик формулирует, второй записывает, затем поменяйтесь ролями." | В парах заполняют таблицу: свет — обеспечивает процесс; углекислый газ и вода — исходные вещества; глюкоза — органическое вещество; кислород — газ, поступающий в атмосферу. |
2 мин | Учитель предлагает приём «Толстые и тонкие вопросы»: "Составьте один вопрос на факт и один вопрос на объяснение по теме. Обменяйтесь вопросами с соседней парой." | Составляют вопросы: "Что образуется при фотосинтезе?"; "Почему уменьшение числа лесов может повлиять на состав атмосферы?" Отвечают на вопросы другой пары. |
2 мин | Учитель просит две пары представить вывод: "Назовите минимум три значения фотосинтеза и свяжите каждое с продуктом процесса." | Формулируют: "Фотосинтез создаёт пищу для растения, образует органическое вещество для пищевых цепей, выделяет кислород и уменьшает содержание углекислого газа в атмосфере". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Вы связали продукты фотосинтеза с его значением для разных организмов. Далее каждый самостоятельно проверит, умеет ли он восстановить процесс и применить знания к жизненной ситуации."
Этап 7. Самостоятельная работа с самопроверкой (8 мин)
Цель этапа: диагностировать индивидуальное освоение определения, уравнения и значения фотосинтеза.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | Учитель предлагает выбор уровня: "Выполните обязательный базовый вариант или выберите повышенный. В базовом варианте вставьте пропуски в определение, подпишите исходные вещества и продукты в уравнении и назовите два значения фотосинтеза. В повышенном варианте объясните, почему в полной темноте растение не выделяет кислород, и составьте причинную цепочку из четырёх звеньев." | Индивидуально выполняют выбранный вариант, не подсказывая друг другу. В ответах используют термины «хлорофилл», «свет», «углекислый газ», «глюкоза», «кислород». |
3 мин | Учитель показывает эталон на экране: "Проверьте работу по трём критериям: правильно ли названы условия, не перепутаны ли исходные вещества и продукты, приведены ли значения с объяснением. Ошибку подчеркните и исправьте рядом." | Сверяют ответы с эталоном, подчёркивают ошибки, исправляют их и отмечают результат в листе самооценки: «могу объяснить», «нужна помощь», «пока не уверен». |
Эталон решения
1) Исходные вещества: $CO_2$ и $H_2O$. 2) Условия: свет и хлорофилл. 3) Продукты: глюкоза $C_6H_{12}O_6$ и кислород $O_2$. 4) Значение: глюкоза используется растением для дыхания, роста и образования других органических веществ; кислород выделяется в атмосферу и используется организмами при дыхании.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Самопроверка показала, какие элементы процесса уже стали понятными. Если вы исправили ошибку, это не неудача, а шаг к точному научному объяснению. Завершим урок общей рефлексией и вернёмся к проблемному вопросу начала."
Этап 8. Рефлексия, подведение итогов и домашнее задание (7 мин)
Цель этапа: осознать результат учебной деятельности, оценить затруднения и определить дальнейшую работу.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель проводит рефлексию «Светофор»: "Покажите зелёный цвет, если можете объяснить фотосинтез по уравнению; жёлтый — если понимаете процесс, но путаетесь в значении; красный — если нужна помощь. Одним предложением поясните свой выбор." | Поднимают карточки и формулируют самооценку: "Я могу назвать продукты, но путаю условия" или "Я могу объяснить значение кислорода". |
2 мин | Учитель возвращается к проблемному вопросу: "Почему в закрытом помещении без растений возникнут проблемы? Ответьте теперь научно, используя не менее двух понятий урока." | Отвечают: "Без фотосинтеза не образуется новый кислород, не поглощается углекислый газ и не создаются органические вещества". |
2 мин | Учитель объясняет домашнее задание: "Выберите один из трёх уровней. Перед выходом ответьте письменно на контрольные вопросы: какие вещества являются исходными? Каковы два условия фотосинтеза? Назовите три его значения." | Записывают выбранный уровень домашнего задания и отвечают на контрольные вопросы в тетради. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня мы выяснили, что зелёное растение на свету создаёт органическое вещество и выделяет кислород. Вы научились читать уравнение фотосинтеза и объяснять его значение для биосферы. На следующем уроке мы рассмотрим, как продукты фотосинтеза перемещаются и используются растением."
Критерии оценивания практической работы
- «5» — верно заполнена схема фотосинтеза, правильно записано уравнение, названы не менее трёх значений процесса с объяснением, самостоятельная работа выполнена без существенных ошибок.
- «4» — схема и уравнение в основном верны, названы два-три значения фотосинтеза, допущена одна неточность в терминологии или объяснении.
- «3» — правильно указаны отдельные исходные вещества или продукты, но есть ошибки в условиях процесса и значении фотосинтеза; после самопроверки ученик исправляет часть ошибок.
- Ниже базового уровня — не различены исходные вещества и продукты либо не названы условия фотосинтеза; требуется индивидуальная коррекция по схеме-памятке.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что нового вы узнали о роли зелёных растений? | Выявление осознания значения фотосинтеза для биосферы и человека. |
Какие вещества являются исходными, а какие образуются при фотосинтезе? | Проверка понимания структуры обобщённого уравнения. |
Что оказалось самым трудным: условия, уравнение или значение процесса? | Выявление конкретной точки затруднения для последующей коррекции. |
Какой аргумент доказывает, что фотосинтез важен для животных и человека? | Проверка умения переносить предметное знание в межпредметный и жизненный контекст. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы увидели, что фотосинтез — это не просто свойство листа, а процесс, который связывает растение, атмосферу и все пищевые цепи. Важно не путать исходные вещества с продуктами: углекислый газ и вода используются растением, а глюкоза и кислород образуются в результате процесса. Если вы умеете прочитать уравнение и объяснить значение каждого вещества, значит, цель урока достигнута. На следующем уроке мы проследим, как растение использует созданные органические вещества."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить письменную схему фотосинтеза: исходные вещества, условия, продукты; выучить определение и записать обобщённое уравнение процесса; привести два значения фотосинтеза. | Закрепляет основные термины и последовательность процесса; при проверке обратить внимание на правильное разделение исходных веществ и продуктов. |
Средний (повышающий) | Решить 3–4 биологические ситуации: объяснить, почему растение в темноте не выделяет кислород; зачем теплице освещение; почему растения важны в городе; что произойдёт с пищевой цепью при сокращении числа зелёных растений. | Развивает причинно-следственное мышление и функциональную естественно-научную грамотность; проверять наличие биологического обоснования, а не только ответа. |
Продвинутый (дополнительный) | Создать мини-инфографику «Фотосинтез и жизнь на Земле» или подготовить устное сообщение на 2 минуты о роли лесов, водорослей или комнатных растений в поддержании газового состава среды. | Развивает умение отбирать информацию, объяснять значение фотосинтеза для экосистемы и представлять результат; оценивать научную точность и наличие причинно-следственных связей. |
Контрольные вопросы перед выходом: «Что поглощает растение при фотосинтезе?», «Какое условие записывают над стрелкой в уравнении?», «Какой органический продукт образуется?», «Почему фотосинтез имеет значение для организмов, не являющихся растениями?»
