“綠色植物的呼吸作用”的教學設計

摘 要 興趣是最好的老師，倡導合作探究學習是生物課程標準的重要理念之一。因此，教師在激發學生興趣和求知欲的基礎上，設計科學探究活動，是貫徹落實課程理念的關鍵。這樣才能使教學符合學生發展的需要和社會需求，反映生物科學的新進展及其在社會中的廣泛應用。

關鍵詞教學設計 生物學教學 呼吸作用

中圖分類號 G633．91

文獻標識碼 B

1 課前備課

1．1確定教學目標

知識目標：①歸納呼吸作用的概念及公式；②學會探究植物呼吸作用的方法；③了解呼吸作用的意義及在農業生產上的應用。

能力目標：①通過設計實驗探究植物的呼吸作用，培養學生的實驗操作能力、合作意識及探究精神；②通過對實驗現象的分析，培養學生分析問題的能力、思維能力及歸納總結能力；③提高學生利用所學知識解決實際問題的能力。

情感目標：①以賞識、肯定、鼓勵的行為增強學生的自信心；②培養學生學習生物學的興趣。

1．2確立教法及依據

“激趣一探究式”教學法的依據：①教學思想的轉變：變基礎知識和基本技能的掌握為能力、情感、價值觀的培養和提高；②教學方式的轉變：變教師為中心的灌輸式教學為學生主動參與的開放式教學；③學習方式的轉變：變被動接受式學習為主動探究式學習。

1．3確立學法及教師指導

①指導學生根據推薦器材，自己設計實驗來探究植物的呼吸作用；②指導學生根據實驗現象，分析實驗結果；③指導學生根據結論，總結呼吸作用的概念和公式。

1．4教學準備

①材料用具：黑色塑料袋、軟管、試管、試管架、錐形瓶、火柴、保溫瓶、溫度計、棉花塞、止水夾、澄清的石灰水、油菜葉、黃豆種子(4人一組，準備15套)；②實驗準備由生物興趣小組的同學(15人，實驗時擔任各組組長)提前24 h準備好3個實驗(按實際情況，本節實驗必須提前完成)。

2 課堂教學

2．1提出問題，作出假設

師：人和動物在生命活動過程中是不斷呼吸的，請同學們思考，在呼吸過程中吸入和呼出的分別是什么氣體?

生：(體驗自己的呼吸)吸入利用的是氧氣，呼出的是二氧化碳。

師：很好。植物是否也能進行呼吸呢?

生：能(或不能)。

師：假設植物能呼吸，它們吸入和呼出的又分別是什么氣體呢?

生：也可能吸收氧氣，呼出二氧化碳吧。

點評：人和動物的呼吸是學生能體驗到的，而植物的呼吸卻感受不到，以此提出問題，作出假設，激發并引導學生去探究。

2．2 實驗探究

師：到底植物在其生命活動過程中是否也象人和動物那樣吸收氧氣，呼出二氧化碳，進行呼吸呢?下面就讓我們一起通過實驗來探究這個問題。

師：鑒于實驗的實際需要，本節課的3個實驗的前期工作已由興趣小組的同學提前完成。

先請同學們根據以下推薦器材進行第一項探究活動(推薦實驗器材：黑色塑料袋、軟管、試管、試管架、油菜葉、澄清的石灰水)。首先請興趣小組的同學向大家描述該實驗是怎樣準備的。

興趣小組的同學：我們分別取了2個黑色塑料袋，向①號塑料袋放了新鮮的油菜葉，②號塑料袋內放了燙熟的油菜葉，插入軟管，扎緊袋口，軟管的另一端用夾子夾住，放在了實驗室的黑暗處。

師：請同學們設計實驗，4人一組來探究在無光的條件下2袋內的氣體是否發生了變化，發生了怎樣的變化?

生利用推薦器材，設計實驗。

師巡視，及時指導，了解學情，待各組基本完成實驗后，結束實驗。

師：下面我們一起來交流實驗結果，哪組同學來告訴大家你是如何合理利用推薦的器材進行探究活動的。

生甲：根據推薦器材的具體作用，我們想到的是把澄清的石灰水倒入2支試管內，再分別把①號、②號袋內的氣體通過軟管擠壓到2支試管內的澄清石灰水中。

師：還有沒有其他方案?

生乙：我們同意甲組的做法，但是在擠壓時一定不要用太大的力，應輕輕擠壓，防止石灰水外濺。

師：甲組同學設計的非常合理，乙組同學的補充更有必要。袋內的氣體擠壓到澄清石灰水中，出現了什么現象?

生：①號袋內的氣體使澄清的石灰水變渾濁；②號袋內的氣體沒有使澄清的石灰水變渾濁(其他組的同學表示同意)。

師：由此，我們可以得出什么結論?

生：能使澄清的石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳，這個實驗說明植物呼吸產生二氧化碳(其他組的同學表示同意)。

師：②號袋內的氣體為什么沒有使澄清的石灰水變渾濁?在此有什么作用?

生：②號袋內放的是燙熟的油菜葉，細胞已經死亡，不能進行呼吸了，起對比作用。

師：為什么用黑色的塑料袋?

生：黑色的塑料袋不透光，防止植物進行光合作用而吸收二氧化碳。

師：同學們實驗做得認真，觀察得非常仔細，分析得更是合理。下面，我們乘勝追擊，繼續進行第二項探究活動。這次需要用的器材有：錐形瓶、油菜葉、遮光罩、木棒、火柴。

興趣小組的同學：(把2個錐形瓶從遮光罩中取出)這個實驗是這樣準備的：我們分別取了2個錐形瓶，①號錐形瓶內放入新鮮的油菜葉，②號錐形瓶內放入燙熟的油菜葉。然后，分別用遮光罩套上，放在了實驗室的黑暗處。

師：請同學們再來設計實驗，探究在無光的條件下2瓶內的氣體又發生了怎樣的變化?

生設計實驗。

師：(巡視指導)哪組同學來告訴大家這次你是如何利用推薦的器材設計實驗的?

生甲：用火柴點燃2根木棒，分別伸入①號、②號瓶內。

師：實驗現象是怎樣的呢?

生：①號瓶內的火焰熄滅，②號瓶內的火焰沒有熄滅。

師：由此，我們可以得出什么結論?

生甲：氧氣有助燃的作用，①號瓶內的火焰熄滅，說明沒有氧氣了，那氧氣一定被新鮮的油菜葉吸收了，②號瓶內燙熟的油菜葉不能呼吸，所以氧氣沒有被吸收，因此我們得到這樣的結論，植物呼吸吸收氧氣。

師：同學們真的很聰明，具有一定的探究能力，只要繼續努力，肯定大有作為。好，植物在呼吸的過程中，除了吸收氧氣，放出二氧化碳以外，還有什么變化呢?在同學們的實驗臺上還有2個保溫瓶，①號保溫瓶內是萌發的種子，②號保溫瓶內是煮熟的種子，各插入一支溫度計，原來的溫度是一樣的，現在，請同學們注意觀察溫度計的示數有何變化。

生：(觀察2個保溫瓶里溫度計的示數)①號保溫瓶內的溫度升高了。

師：這說明了什么問題?

生：植物呼吸釋放熱量。

師：潮濕的小麥堆放久了，把手伸進去，會有什么感覺?為什么?

生：感到熱，熱量是小麥呼吸釋放的。

師：回答的非常好。經過大家的共同努力，我們利用自己的智慧揭示了植物呼吸的本質。

點評：(1)改演示實驗為分組實驗(4人一組)，增加課堂的開放性，利于發揮學生的主體性，更能說明問題；(2)提高了學生的感性認識，使他們通過親身實踐體驗知識的真實性；(3)增強學生的探究意識、探究能力及合作精神；(4)培養學生的分析思維能力及創新意識；(5)增強學生的自信心，提高學生學習生物學的興趣。

2．3表達交流

師：根據剛才的分析，我們來歸納呼吸作用的概念。

生：(歸納呼吸作用的概念)細胞內有機物在氧的參與下被分解成二氧化碳和水，同時釋放出能量的過程。

師：請同學們依據呼吸作用的概念，模仿光合作用的公式寫出呼吸作用的公式。

生：(寫呼吸作用的公式)有機物+氧一二氧化碳+水+能量。

點評：把實驗轉化為理論知識，增強學生的知識歸納能力。

師：請同學們討論一下植物的呼吸作用對植物本身有什么意義?

生：(討論，明確呼吸作用的意義)釋放的能量用于植物體的各項生命活動，例如進行水分和無機鹽的吸收和運輸、進行細胞分裂等。

師：我們應該如何利用呼吸作用的原理指導農業生產呢?

生甲：農業生產中，對農作物要及時松土，以便根的正常呼吸。

生乙：農田被水淹了要及時排澇，防止根不能正常呼吸。

生丙：剛剛收獲的糧食要盡快曬干再貯藏，防止呼吸作用旺盛，釋放的熱量多而導致糧食的霉爛。

生丁：居室內不宜放置過多的花卉，否則會與人爭奪氧氣而影響人的正常呼吸。

師：利用所學知識解決實際問題，這就是我們學習的最終目的，同學們的暢所欲言和合理解釋充分體現了學習的靈活性和方法性，這是難能可貴的。

點評：學以致用，提高學生利用所學知識解決實際問題的能力。

3 課后實踐與拓展

①列表比較光合作用與呼吸作用的關系；②關于塑料大棚栽植蔬菜過程中，如何合理利用光合作用和呼吸作用的原理來增產；③調查當地農業生產中利用植物光合作用和呼吸作用原理的有關措施。