In qualsiasi lezione introduttiva di biologia, la fotosintesi è un argomento importante che non sorprende, data l'importanza della fotosintesi per tutta la vita sulla Terra! Può anche essere difficile insegnare, dal momento che ci sono così tante informazioni di cui gli studenti hanno bisogno non solo per memorizzare ma anche per capire, dalle strutture vegetali alle equazioni chimiche.
Fortunatamente, Visible Biologys ti ha coperto! Oggi, ti guideremo attraverso un piano di lezione gratuito e una serie di attività di laboratorio sulla fotosintesi.
Infine, dopo aver terminato la lezione e i laboratori, gli studenti dovrebbero essere in grado di rispondere a queste tre domande:
- Quali sono i reagenti e i prodotti della fotosintesi? Qual è l'equazione della fotosintesi?
- Perché la fotosintesi è importante per la sopravvivenza delle piante?
- Quali sono le fasi principali del processo di fotosintesi?
1. Introdurre i reagenti ei prodotti della fotosintesi
Il nostro piano di lezione inizia con una vista ingrandita dell'identificazione della fotosintesi dei reagenti e dei prodotti. Se vuoi assegnare alcune letture prima della lezione su questo argomento, l'articolo Reactants and Products sul sito di apprendimento della biologia dei corpi visibili e il capitolo Panoramica sulla fotosintesi di OpenStaxs Concepts of Biology sono entrambe buone risorse.
Puoi chiedere agli studenti di utilizzare la simulazione interattiva di fotosintesi in Biologia visibile per identificare quanto segue:
- molecole di anidride carbonica (CO 2 ).
- una molecola di glucosio (C 6 H 12 O 6 ).
- molecole di ossigeno (O 2 ).
- fotoni di luce
- molecole di acqua (H 2 O).
Modelli e simulazioni di fotosintesi nell'Unità di Energia in Biologia Visibile.
Questi modelli 3D animati mostrano come ogni reagente entra nella pianta e cosa succede a ciascun (sotto)prodotto.
Un'anteprima dei modelli di simulazione della fotosintesi in Biologia Visibile.
2. Esplora i ruoli delle strutture vegetali coinvolte nella fotosintesi
Quindi, usa il modello 3D della foglia di dicot in Biologia visibile per mostrare agli studenti le strutture fogliari che devono conoscere:
- L'epidermide superiore e inferiore che contengono gli stomi e le loro cellule di guardia
- La palizzata e il mesofillo spugnoso, dove avviene la fotosintesi
- Il floema e lo xilema, che spostano i nutrienti e l'acqua attraverso la pianta.
Per ulteriori informazioni su queste strutture, gli studenti possono leggere l'articolo Strutture fogliari coinvolte nella fotosintesi sul sito di apprendimento della biologia.
Il modello della foglia di dicotiledone in Biologia Visibile. Il mesofillo palizzata, il mesofillo spugnoso, lo xilema e il floema sono etichettati con etichette e il mesofillo spugnoso è evidenziato.
3. Entra più nel dettaglio con le reazioni dipendenti dalla luce e indipendenti dalla luce all'interno del cloroplasto
Per quegli istruttori che vogliono dare agli studenti uno sguardo più dettagliato alle reazioni chimiche che avvengono durante la fotosintesi, la simulazione del cloroplasto in Biologia visibile mostra le reazioni dipendenti dalla luce e indipendenti dalla fotosintesi, nonché le strutture interne del cloroplasto dove si verificano queste reazioni.
Gli studenti saranno in grado di identificare quanto segue:
- I reagenti ei prodotti della fotosintesi così come la clorofilla
- La membrana interna ed esterna del cloroplasto
- Lo stroma
- Tilacoidi, organizzati in grana
Saranno anche in grado di vedere come viene prodotto ossigeno quando le molecole d'acqua vengono scomposte nelle reazioni dipendenti dalla luce e come le reazioni indipendenti dalla luce utilizzano l'anidride carbonica per produrre glucosio.
Riprese video della simulazione di cloroplasti in Biologia Visibile.
Gli studenti possono rispolverare la loro conoscenza di queste strutture e processi leggendo l'articolo Reazioni di fotosintesi dipendenti dalla luce e indipendenti dalla luce sul sito di apprendimento della biologia. Anche i capitoli Light-Dependent Reactions of Photosintesi e Calvin Cycle di OpenStax Concepts of Biology sono un'ottima lettura di base. Se vuoi presentare agli studenti come la fotosintesi si confronta e si relaziona con la respirazione cellulare, dai un'occhiata a questo post dal blog del corpo visibile.
4. Verifica le conoscenze degli studenti con il Laboratorio 1: Strutture vegetali, reagenti e prodotti della fotosintesi
Ora che i tuoi studenti hanno completato le lezioni e le letture introduttive, è tempo di valutare la loro comprensione della fotosintesi con questo primo laboratorio. Il laboratorio ufficiale di Biologia Visibile contiene cinque attività, il cui completamento richiede circa 45 minuti in totale. C'è anche una serie di domande di background più generali, che potrebbero essere assegnate come compiti pre-laboratorio insieme alle lezioni di lettura e identificazione della struttura. Gli studenti possono accedere comodamente ai modelli di fotosintesi per assistenza durante le attività di laboratorio con la scheda Studio in Biologia visibile.
Le simulazioni ei modelli di fotosintesi di cui gli studenti avranno bisogno per le attività di laboratorio di fotosintesi si trovano nella sezione Attività di laboratorio nella scheda Studio in Biologia visibile.
Nel Laboratorio 1, gli studenti esamineranno quanto appreso su prodotti e reagenti e strutture vegetali dalla lettura e dai modelli e simulazioni 3D. Dovranno etichettare quanto segue:
- I reagenti ei prodotti della fotosintesi
- Le strutture fogliari coinvolte nella fotosintesi
- Un cloroplasto all'interno di una cellula vegetale
- Le strutture interne di un cloroplasto
Verrà inoltre chiesto loro di abbinare diverse strutture vegetali ai loro ruoli nella fotosintesi e di completare un grafico che descriva in dettaglio ogni prodotto, reagente e fase della fotosintesi.
5. Osserva la fotosintesi con Lab 2: Floating Leaf Disk Experiment
Una volta che gli studenti hanno una conoscenza approfondita dei reagenti e dei prodotti della fotosintesi, nonché delle strutture della pianta che ne consentono la comparsa, l'esperimento del disco fogliare galleggiante mostrerà loro la fotosintesi in azione e li porterà a dedurre le condizioni in cui può verificarsi. Guarda questo video per vedere una panoramica della procedura per l'attività dell'esperimento del disco foglia mobile.
In questo laboratorio, gli studenti immergeranno i dischi fogliari in diverse soluzioni e ambienti (una soluzione di bicarbonato in condizioni di luce, una soluzione di bicarbonato in condizioni di oscurità e acqua distillata in condizioni di luce). Quindi misureranno quanti dischi foglia affondano e quanti rimangono galleggianti alla fine di ogni minuto per 20 minuti. Successivamente, eseguiranno un grafico dei risultati e risponderanno a diverse domande a risposta breve per valutarne il significato.
6. Metti tutto insieme con Lab 3: Fotosintesi nel cloroplasto
L'attività di laboratorio finale offre agli studenti la possibilità di dimostrare la loro conoscenza della fotosintesi disegnando un cloroplasto e illustrando le reazioni dipendenti dalla luce e indipendenti dalla luce. Dovranno spiegare il processo di fotosintesi e la sua equazione con parole proprie, dimostrando di comprendere ogni componente e ogni passaggio.
Tutto sommato, i contenuti di Biologia Visibile e le attività di laboratorio danno vita al processo di fotosintesi e mettono gli studenti al posto di guida, consentendo loro di manipolare modelli 3D e simulazioni per trovare le risposte di cui hanno bisogno, aiutandoli a tracciare connessioni con altri argomenti di biologia (come cellulare respirazione) e impegnando le loro capacità di scrittura e di pensiero critico per spiegare ciò che hanno imparato.
Come si insegna la fotosintesi in modo divertente
Usa le palline da ping pong o pom-pom per rappresentare la luce solare, l'acqua e l'anidride carbonica. Metti le palline in una bottiglia da due litri o in un cartone del latte dove, una volta aggiunte, spingono fuori le palline precaricate etichettate come ossigeno e ripetono. Questa è una divertente attività di fotosintesi interattiva.
Cosa sono le attività fotosintetiche
L'attività fotosintetica è definita come una funzione dello sviluppo dell'area fogliare, del tasso fotosintetico e delle risposte del rapporto sorgente-dispersore. La risposta allo stress dello sviluppo dell'area fogliare è definita in funzione delle differenze di abitudine di crescita sul numero delle foglie e sulla dimensione della lama.
Qual è un buon esperimento per la fotosintesi
Usa un misurino per raccogliere 1/8 di cucchiaino di bicarbonato di sodio e riempi il misurino con 300 millilitri d'acqua. Mescola il bicarbonato di sodio nell'acqua per creare la tua soluzione di bicarbonato. Quando il bicarbonato di sodio si dissolve nell'acqua, rilascia anidride carbonica. Questo sarà utilizzato dagli spinaci per la fotosintesi.
Cos'è la biologia delle scuole superiori di fotosintesi
La fotosintesi è un processo durante il quale l'energia dalla luce viene raccolta e utilizzata per guidare la sintesi di carboidrati organici dall'anidride carbonica e dall'acqua, generando ossigeno. La fotosintesi è l'unico modo in cui l'energia radiante del sole può essere convertita in molecole organiche per il consumo di piante e animali.