淺議“綠色植物的呼吸作用”概念教學的有效策略

陳秋香

摘 要 以“綠色植物的呼吸作用”的教學案例為例，闡述了教師應如何結合課程標準，從概念的引入、學習、完善、激活、鞏固等方面進行有效概念教學。

關鍵詞 概念教學 教學有效性 教學策略

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

文件編號： 1003 - 7586（2016）06 - 0012 - 03

“綠色植物的呼吸作用”是人教版新課標教科書七年級上冊第三單元第五章第二節的內容。本節內容包括綠色植物呼吸作用的過程、呼吸作用是生物的共同特征和綠色植物在維持生物圈碳-氧平衡中的作用三部分。此節重要概念的內容多、較抽象，演示實驗也多，教學時間難以控制等諸多因素而很少被選為公開課、觀摩課。為此，課題組將此課定為典型課例進行備課與研究，結合課程標準，從概念的引入、學習、完善、運用、激活、鞏固等教學環節進行，構建高效的課堂教學。

1 研讀課標，找準導入，引入概念

《義務教育生物學課程標準（2011版）》倡導生物教師應基于課程標準開展教學，課程標準中此節重要概念的教學要求是：在生物體內，細胞能通過分解糖類等獲得能量，同時生成二氧化碳和水。具體內容是：描述綠色植物的呼吸作用。據此本節的教學重點是幫助學生形成以下重要概念：

（1） 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，這個過程叫做呼吸作用；

（2） 呼吸作用是生物的共同特征；

（3） 綠色植物通過光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣，有助于維持生物圈中的碳—氧平衡。

經過分析可得出：（1）是概念的內涵，（2）與（3）是概念的外延；其中（1）、（2）、（3）是教學重點，（2）是教學難點。教師根據課程標準，結合七年級學生認知水平，如何有效導入新課，是本節課首先需要考慮的問題。

教材將本節安排在綠色植物光合作用之后，顯然是利用光合作用相關知識來為呼吸作用的學習作鋪墊。學生雖然在“生物的特征”這一節中對生物能進行呼吸作用此特征有一定的認知，但要引申到綠色植物的呼吸作用這一概念并非易事。教師可以用表格的形式，引導學生復習已經學過光合作用的原料、產物、條件、場所和實質，回顧光合作用的反應式，進而引導學生從功能角度思考：有機物除了用于構建植物體外，還有其他什么作用？在學生思考的同時，教師利用PPT展示水稻堆、花生堆的圖片，介紹其發熱現象，從日常生活現象導出演示實驗——“種子萌發過程釋放能量”。這樣的導入看似是光合作用的繼續延伸，實則是新概念學習的開始，過渡自然，直接明了，而且也為下一段呼吸作用的原料、產物、條件、場所及實質等教學起了很好的鋪墊作用，為學生更好學習“呼吸作用與光合作用既相互獨立，又相互依存”埋下伏筆。

2 優化實驗，設問題串，學習概念

教材利用三組演示實驗，讓學生理解呼吸作用的過程。為了使課堂體現“以學生為主體、教師為主導”的教學理念，筆者將實驗一處理為演示實驗，實驗二、三為學生的探究實驗。教師如何利用三組實驗，轉化為學生具體學習的問題串，學生通過問題的思考、交流、回答和總結，把看不見摸不著的植物呼吸作用這一生命活動具體化，是本節需要考慮的第二個重要問題。

實驗一“種子萌發過程釋放了能量”的問題串：

（1） 萌發種子和煮熟種子有何區別？

（2） 根據溫度計的數據能得出什么結論？

（3） 能量從哪里來？

（4） 細胞的哪一結構可以將能量從有機物中釋放出來？

實驗二“種子萌發過程放出了二氧化碳”的問題串：

（1） 澄清石灰水用來檢測什么氣體？有何現象？

（2） 該實驗探究的問題是什么？

（3） 如何設置對照實驗？

（4） 觀察后，哪個瓶子的的石灰水發生變化？為什么？

實驗三“種子萌發過程中吸收氧氣”的問題串：

（1） 燃燒的蠟燭用于檢測什么氣體？

（2） 該實驗探究的問題是什么？

（3） 如何設置對照實驗？

（4） 觀察后，哪瓶的蠟燭熄滅？為什么？

實驗一中，通過教師講授，學生讀取溫度計的讀數，直觀感受種子萌發過程伴隨著能量的釋放。實驗二和三，讓學生將各組在課前所準備的實驗進行簡要介紹并按問題串順序說出本組所討論的答案。這樣組織教學，有利于節約課堂時間，又適合七年級學生思維活躍、喜歡動手操作、親身體驗的年齡特點。上述每組問題串的設置，都是層層遞進，能夠迅速抓住學生的思維，讓學生在討論、分析、歸納、總結中解決問題，在親身實驗中逐步學習和認識種子萌發過程：有機物進行分解，釋放能量；有機物最終變成了二氧化碳和水；有機物的分解還需要氧氣的參與等呼吸作用的具體知識，把抽象的知識具體化，并且認識到呼吸作用有強有弱。在此基礎上，教師再引導學生按照前面光合作用的表格，比較寫出呼吸作用的原料、產物、條件、場所和實質，參照副板書中光合作用的公式讓學生嘗試寫出呼吸作用的公式。然后教師進一步糾正學生的錯誤寫法，學生逐步促成呼吸作用這一重要概念的建構，從而理解和學習了這一重要概念。

3 適時設疑，顯重難點，完善概念

如何加深對新知識的理解是本節需要考慮的第三個重要問題。“學起于思，思源于疑”，教師在課堂上若能適時設疑，可以持續引起學生的注意力，將學生置于知與不知的矛盾中，從而激發他們積極的思維，學生進一步聯想已學知識，加深對新知識的理解。本節的教學有兩處適時設疑，可以深化學生對呼吸作用概念的認識，深化學習，完善概念。具體做法如下：

① 在學完實驗二時，教師適時設問：只有種子會產生二氧化碳嗎？引導學生觀看“菠菜會產生二氧化碳”的實驗視頻，即將新鮮菠菜和煮熟冷卻菠菜，分別放入相同的兩個消毒過的黑色塑料袋內，過一段時間，用手擠壓兩個袋子，檢測哪個袋子的氣體能使澄清石灰水變渾濁的實驗。這樣一個實驗可以使學生明白植物其他器官的生命活動中也產生了二氧化碳。此時教師就可以幫助學生概括——這種活動發生在植物器官的各個活細胞中，所有活細胞時時刻刻都進行著該活動，細胞是呼吸作用的單位，深化了呼吸作用這一生物學重要概念內涵的學習。

② 在學完呼吸作用概念后，如何過渡到“呼吸作用是生物的共同特征”這一教學內容上，進一步延伸到“綠色植物通過光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣，有助于維持生物圈中的碳——氧平衡”。此時，教師可以設疑：除植物的呼吸作用外，你還知道哪些過程也產生二氧化碳？引導學生閱讀課本P122，重溫普利斯特關于“光合作用利用二氧化碳作為原料”的經典實驗，再次解釋：植物能夠更新由于小白鼠呼吸而產生二氧化碳的原因，從不同方面反映了呼吸作用的本質特征，即生物的共同特征。另外，此解釋也說明植物能夠更新蠟燭燃燒產生二氧化碳，進而理解綠色植物通過光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣，有助于維持生物圈中的碳——氧平衡。這樣本節課概念內涵和外延的學習一氣呵成，順理成章。

教師適時設疑，不僅可以幫助學生認清概念的內涵和外延，而且有助于突破重、難點，深化學生對呼吸作用概念進一步學習，逐步完善概念建構，有效落實教學目標。

4 聯系生活，學以致用，激活概念

古人曰：知之而不行，雖敦必困。這種強調知行統一，學以致用的觀點，也是我們教育的終極目標。如何讓學生在生物學習中領略生活，也在生活中學習生物呢？

本節最后教學環節設計上，教師結合日常生活的一些現象，讓學生以小組討論的形式根據呼吸作用的原理進行分析：

（1） 為什么栽花或種莊稼，都要經常松土？

（2） 幼嫩的葉比衰老的葉呼吸作用強，為什么？

（3） 為什么要將水果、蔬菜放在冰箱中？

（4） 存放蔬菜的地窖里已經安上了電燈，農民在進入地窖時，為什么手里還要拿著點燃的蠟燭？

（5） 臥室為什么不能放置較多的植物？

（6） 大棚蔬菜在夜間適當的降低溫度為什么能提高產量？

（7） 種子為什么要曬干后才儲存到倉庫？

新課標的理念之一是提高生物科學素養，提高學生的生產實踐和個人決策能力。生物學知識與現實生活的聯系，讓生物學知識生活化，利用所學的知識分析問題、解決問題，彰顯生物學的魅力，才能激起學生學習的興趣，促進學生對知識的理解，為學生的生活提供指導，甚至可以為學生未來的職業選擇提供參考。教師將抽象概念置于鮮活的生活情境中，無形中讓學生真正進入到生活情境中，在“進入地窖拿著點燃的蠟燭”“臥室為什么不能放置較多的植物”知識探究中，不僅培養了學生的知識遷移能力，讓學習成為一個主動的過程，也是一次安全教育、健康教育的過程，從而激活了概念的學習。

5 搭建框架，設巧板書，鞏固概念

新課程理念更強調生物學習是一個主動建構知識、發展能力的過程。因此，合理、科學地巧設板書，不僅有助于加強學生的學習，也有助于提高概念教學的有效性。依據本節教學內容的重難點，筆者設計了如圖1所示的板書。

此板書的創新點在于將3個重點實驗用一個思維導圖表示。與傳統板書比較，此設計有以下優勢：

① 能更好揭示實驗原料與產物之間關系，歸納出每個實驗的重要結論，并能直觀呈現出每個實驗之間的邏輯關系；

② 有助于凸顯實驗的主要內容，避免機械記憶，真正實現學生有意義學習；

③ 可以利用已經學過的光合作用的反應式，啟發學生寫出呼吸作用的反應式；

④ 突出本節課的重點、難點，直觀地體現重要概念的內涵和外延。另外，通過以上探究過程思維導圖的板書，呼吸作用概念的得出已顯而易見。搭建框架的板書，不僅賞心悅目、一目了然，而且有利于學生回味、捕捉課堂精彩時刻，有利于促進學生的理解記憶、總結歸納、復習鞏固，有利于提升學生對知識間聯系、知識之間邏輯關系的理解，有利于發展學生的學習能力，符合新課程理念。