資源簡介

《第二節 綠色植物的呼吸作用》教學設計
一、核心素養目標
生命觀念：描述綠色植物呼吸作用的過程
科學態度：嘗試植物的呼吸作用探究實驗。
責任態度：養成良好的實驗習慣，實事求是的科學態度
二、教學重點難點
1、描述呼吸作用的過程。
2、對植物細胞的呼吸作用實驗的分析。
三、教學思路
按照教材上的內容講實驗或演示實驗，學生缺乏親自動手實驗直觀的認識。教材實驗還存在教學準備時間長，實驗效率不高，裝置過多，不利于開展分組實驗等不足。1.器材裝置方面的不足及改進教材中安排三個演示實驗，分別探究綠色植物的呼吸作用釋放能量、產生二氧化碳、以及消耗氧氣，需要三套實驗裝置，器材裝置較多，且探究綠色植物呼吸作用釋放二氧化碳實驗中缺少對照實驗。不利于開展分組實驗。改進：利用常用的玻璃保溫杯、特制橡膠塞、帶閥門的輸液管線組裝簡易裝置（圖1），既有良好的密封效果又有很好的保溫效果。每組設置甲萌發種子和乙煮熟種子一套裝置就可以完成三個實驗，減少材料用量，縮短準備時間。
2.實驗效率方面不足及改進不足：教材中的實驗，需要教師提前準備好實驗材料，讓種子萌發，實驗準備時間較長。在一個實驗班級完成實驗后，短時間內裝置不能重復操作，實驗的效率不高，不便于多個班級開展實驗教學。改進：如何利用一套裝置完成三個實驗的效果呢？在教育信息化這個大背景下，筆者將信息技術與生物課堂教學相結合。采用“朗威數字化信息系統”，將溫度、二氧化碳、氧氣傳感器與橡膠塞連接，組裝密封好實驗裝置。分別將溫度、二氧化碳、氧氣傳感器與朗威數字信息系統連接（圖 2）。
通過傳感器就可以同時測量收集兩組的溫度、二氧化碳、氧氣的前后數據，將定性實驗的結果檢測方法改為使用傳感器檢測，將定性實驗變為定量實驗，通過數據分析反映實驗結果，說明呼吸作用的概念。傳感器的信息采集靈敏，短時間內裝置能重復操作，便于多個班級開展實驗教學，提高實驗效。
3.實驗材料方面不足及改進不足：
教材中僅選用種子單一材料進行實驗，對于植物的其他器官沒有開展探究，不能說明植物的呼吸作用也發生所有植物細胞的內部。改進：采用小麥種子探究呼吸作用效果明顯，小麥種子更易萌發，升溫效果明顯。數字信息系統的使用和材料的創新，縮短了實驗時間，提高了整個實驗效率。對植物葉、花的呼吸作用拓展探究（圖3），使學生直觀認識呼吸作用也發生在植物所有活細胞的內部。
四、教學準備：
教師準備：朗威數字化信息系統、溫度傳感器、二氧化碳傳感器、氧氣傳感器、等量萌發種子和煮熟種子、特制橡膠塞、保溫杯、玉蘭花（新鮮的和煮熟的）、油菜（新鮮的和煮熟的）、黑塑料袋、氣液相密封實驗器、課件等。
學生準備：部分學生幫助老師準備實驗。
五、教學過程設計
環節一：創設情境 發現問題
教師活動：有人認為綠色植物通過光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣，能夠更新居室內的空氣，于是在臥室內放置多盆綠色植物，夜晚居室內放置過多的花卉，是否有利于身體健康？為什么？
學生活動：觀察與思考，聯系實際并討論回答。
探究任務一：綠色植物呼吸作用的過程過渡：生命活動需要能量的供應，綠色植物光合作用制造的有機物，除了用于構建植物體，還有一個重要作用為植物的生命活動提供能量。
（一）實驗探究
1、教師活動：啟發學生思考學生交流實驗材料和實驗方法。種子萌發需要供給能量，今天我們就以種子萌發為例，探究綠色植物的呼吸作用的過程。不同于教材的是，我們將采用數字化信息系統和溫度、二氧化碳、氧氣傳感器，通過量的變化來探究呼吸作用的過程。引導學生認識檢查器材，介紹朗威數字化信息系統、溫度傳感器、二氧化碳傳感器、氧氣傳感器、等量萌發種子和煮熟種子、特制橡膠塞、保溫瓶、玉蘭花（四組拓展探究）、氣液相密封實驗器等，。
學生活動：初步認識數字化的信息系統和傳感器，熟悉實驗裝置。
2、觀看視頻，學會實驗方法教師活動：請同學們認真觀看實驗前數據測量視頻，將邀請 6 位同學來測一測神秘裝- 3 -置中的溫度、二氧化碳、氧氣數值。播放實驗前--甲萌發種子和乙煮熟種子起始數據測量視頻，學生認真觀看學習。
學生活動：6 位同學分別檢測黑塑料袋裝置內溫度、二氧化碳、氧氣數值，記錄好時間，以備 10 分鐘后測量。熟悉數字化信息系統和溫度、二氧化碳、氧氣傳感器的使用方法。教師演示如何添加曲線：時間--二氧化碳曲線（煮熟的和新鮮的），時間--氧氣曲線（煮熟的和新鮮的）
教師強調溫馨提示：
①、小組同學分工合作，兩人同時蓋好膠塞（或蓋子），分別測量實驗前的溫度、二氧化碳、氧氣數值，每一個量要保證同步測量。
②、記錄好實驗前數據，填寫實驗報告單，派代表輸入數據匯總表。
③、記錄好每一個實驗開始時間，10 分鐘后提醒分別測量實驗后數值。記錄并在數據表輸入實驗后數據。
④、小組討論，依據表中數據分析實驗結論。
3、實驗探究
（1）實驗一：測量溫度的前后變化實驗步驟：在甲和乙兩瓶內分別裝入等量萌發的小麥種子和煮熟并冷卻的小麥種子，接通溫度傳感器同時測量甲、乙兩瓶內示數。10 分鐘后同樣的方法測量數值，與起始溫度比較有何變化。
（2）實驗二：測量煮二氧化碳含量的前后變化實驗步驟：連接管線，打開閥門，接通二氧化碳傳感器同時測量甲和乙瓶內的二氧化碳含量，示數穩定后記錄數據。10 分鐘后同樣方法測量測量瓶內二氧化碳含量，記錄比較前后變化。
（3）實驗三：測量氧氣含量的前后變化實驗步驟：接通氧氣傳感器，同時測量實驗前甲瓶的氧氣含量和乙瓶內的氧氣含量，示數穩定后記錄。10 分鐘后同樣的方法測量甲乙兩瓶內氧氣含量，記錄比較前后變化。小組分工合作按照實驗步驟進行實驗，記錄實驗數據，填寫實驗報告單。
注意：邀請學生測量 10 分鐘后，甲、乙黑色塑料袋內溫度、二氧化碳、氧氣數值，并輸入匯總表。
4、數據分析：實驗一：溫度前后變化數據分析呈現溫度數據匯總表，計算平均值，呈現數據分析直方圖。
實驗現象：與起始溫度相比，甲瓶內溫度升高 ，乙瓶內溫度無明顯變化
實驗結論：萌發的種子放出熱量
過渡：種子萌發過程中，其中的有機物發生了變化，釋放出能量，一部分用于萌發，一部分以熱量的形式散失。萌發過程中有機物最終轉變成什么物質？我們來看實驗二實驗二：
二氧化碳含量前后變化的數據分析呈現二氧化碳數據匯總表，計算平均值，呈現數據分析直方圖。
實驗現象：甲萌發種子二氧化碳含量增加，乙煮熟種子二氧化碳含量無明顯變化實驗結論：萌發的種子產生二氧化碳科學實驗證明，二氧化碳來自于種子中的有機物，有機物在徹底分解時，還產生水。過渡：在轉變過程中還需要哪些物質參與呢？來看實驗三實驗三：氧氣含量變化的數據分析呈現二氧化碳數據匯總表，計算平均值，呈現數據分析直方圖
實驗現象：甲瓶萌發種子內氧氣含量降低，乙瓶煮熟種子內氧氣含量無明顯變化實驗結論：萌發的種子吸收氧氣
5、拓展思維
①、煮熟的種子在實驗中起什么作用？它沒有表現出呼吸現象，說明了什么？對照作用，只有活細胞才能進行呼吸作用。
②、植物的其他器官有呼吸現象嗎？解密黑塑料袋內植物為油菜，根據玉蘭花煮熟的和新鮮的溫度、二氧化碳、氧氣數據變化，以及新鮮的和煮熟的油菜（葉）二氧化碳和氧氣的變化曲線，讓學生認識到植物的其他器官都能進行呼吸作用。
③、植物的呼吸必須在有光條件下進行嗎？ 有光無光均可。
6、建構概念細胞利用氧，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
呼吸作用主要是在 線粒體 內進行的，其實質是 分解有機物，釋放能量。請寫出呼吸作用的反應式 。
保證農作物呼吸作用的措施：松土、排澇
④. 農業生產
降低呼吸作用強度的措施：蔬菜水果保鮮，降低綠色植物的呼吸作用。
⑤. 回扣開頭夜晚居室內放很多的花卉，會與人爭奪室內氧氣，不利身體健康，關注健康生活。
探究任務二：呼吸作用是生物的共同特征過渡：綠色植物制造的有機物通過食物鏈進入其他生物體內，為生命活動提供能量，在這些生物體內提供能量的方式是怎樣的？請同學們，閱讀教材 P129 最后一段，回答下列問題：自然界中的生物都要通過細胞的呼吸作用，分解 有機物 ，為生物體的 生命活動提供能量。可見，呼吸作用是生物的共同特征 。列表比較光合作用和呼吸作用：
環節三：達標檢測完成鞏固練習，匯報答案
一、選擇題1.植物體進行呼吸作用的部位是（ ）
A．只在葉片中 B．只在萌發的種子中
C．只在根系中 D．在所有的活細胞中都能進行
2．植物體進行呼吸作用的時間是（ ）
A.只在白天 B.只在光下 C.在白天和黑夜 D.只在晚上
3．植物體進行吸作用的部位是（ ）
A.只在葉片中 B.只在萌發的種子中
C.只在根系中 D.在所有的活細胞中都能進行
4.呼吸作用的實質是（ ）
A.合成有機物，貯存能量 B.合成有機物，釋放能量
C.分解有機物，貯存能量 D. 分解有機物，釋放能量
5.澆花過勤，花土總是含有大量的水分，這樣會導致根爛掉，植物死亡，其原因是（ ）
A．水分過多，根毛無法吸收
B．水分過多，根無法呼吸
C．水分過多，使細胞能大量繁殖，導致根爛掉
D．根吸收的水分過多而死亡
6.在農業生產上，為了利于植物呼吸，常采取的措施是（ ）
A、大量使用有機肥料 B、及時清除田間雜草
C、及時灌溉農田 D、及時進行中耕松土
7.白天在光下綠色植物能表現出光合作用，而表現不出呼吸作用，是由于（ ）
A.只進行光合作用 B.呼吸作用吸入二氧化碳放出氧氣
C.沒有呼吸作用 D.光合作用與呼吸作用同時進行，光合作用旺盛，呼吸作用顯示不出來。
8.農民伯伯經常在雨后一兩天對莊稼進行松土，意義在于（　?。?br/>A．使土壤中充滿空氣，促進根部呼吸
B．排除田間雜草，促進植物生長
C．使土壤中充滿二氧化碳，抑制根的呼吸
D．鋤斷莊稼過多的根，減少有機物的消耗
板書設計：
第二節 綠色植物的呼吸作用
有機物+氧氣 二氧化碳+水+能量（為生命活動提供能量）

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