資源簡介

綠色植物的呼吸作用 教學設(shè)計
課題名稱： 綠色植物的呼吸作用
一、基本信息
教材、學科 人教版 七年級上冊 生物 章節(jié) 第三單元第5章第二節(jié)
二、核心素養(yǎng)目標
1、必備知識：描述呼吸作用的過程，說出呼吸作用是生物的共同特征，建立生物學的基本觀點和科學態(tài)度。 2、必備品格關(guān)鍵能力：嘗試根據(jù)生活中的常見現(xiàn)象，作出假設(shè)，并根據(jù)實驗材料設(shè)計實驗，驗證假設(shè)，得出結(jié)論，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的科學精神。 3、學科核心素養(yǎng)：舉例說出呼吸作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的應(yīng)用，初步形成參與社會決策的意識，增強社會責任感。
三、學情分析
初一學生對呼吸的氣體交換現(xiàn)象、呼吸作用中分解有機物，釋放能量等知識有了一定的了解，本節(jié)內(nèi)容將從更深的理論層次來探討呼吸作用的本質(zhì)內(nèi)容，屬于肉眼不可見的抽象知識。由于本節(jié)課內(nèi)容具有較深的抽象性，故在教學中通過啟發(fā)式教學，設(shè)置大量的問題情境，來激發(fā)學生的學習興趣和進一步培養(yǎng)他們的分析現(xiàn)象、設(shè)計實驗、歸納概括的能力。引導(dǎo)學生通過實驗現(xiàn)象，寫出呼吸作用的反應(yīng)式并描述呼吸作用的過程，逐步得出呼吸作用是生物的共同特征的生物學觀點。最后舉例說出呼吸作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的應(yīng)用，提高學生應(yīng)用知識解決實際問題的能力，初步形成參與社會決策的意識，增強社會責任感。
四、教學重難點
重點：探究植物呼吸作用的實驗設(shè)計及實驗裝置改進，呼吸作用的過程和影響因素 難點：探究植物呼吸作用的實驗設(shè)計及實驗裝置改進
五、教學設(shè)計
教學環(huán)節(jié) 環(huán)節(jié)目標 教學活動（師生活動） 媒體作用及設(shè)計意圖
創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課 結(jié)合生活實際引起學生學習興趣 師：上節(jié)課我們進行了一次投票，把大量的綠色植物擺在臥室中用來更新空氣到底科不科學呢？課下不斷的有同學追問我正確答案是什么？ 這節(jié)課就讓我們一起學習綠色植物的呼吸作用，探索正確答案。 通過暢言智慧課堂進行課前投票，將教材中“想一想，議一議”的內(nèi)容具體化，更有利于創(chuàng)設(shè)問題情境。
小組合作，設(shè)計方案 小組合作設(shè)計實驗，提高實驗設(shè)計及表達交流能力。 探究一：呼吸作用消耗氧氣嗎？ 師：近日在山東省臨沂市發(fā)生了一起險情。村民在下地窖取紅薯的時候，窒息昏倒，生命危在旦夕之際，好在警察叔叔及時趕到，最終兩名村民獲救了。村民為什么會窒息呢？ 生：氧氣被消耗了 師：地窖中的氧氣被誰消耗了呢？ 生：紅薯的呼吸作用 師：我們推測呼吸作用消耗氧氣，推測是否正確？我們需要通過實驗來驗證。 師：首先我們需要找到檢測氧氣的方法。民警將村民救上來后，為了危險再次發(fā)生，在當?shù)剡M行了科普。警察叔叔給出了這樣的建議。根據(jù)警察的建議提示，我們可以如何檢驗氧氣的存在？ 生：用燃燒的蠟燭。如果蠟燭繼續(xù)燃燒說明，說明有氧氣。如果蠟燭熄滅，說明沒有氧氣。 【任務(wù)一：前后4人為以一小組，選擇一種實驗材料，設(shè)計實驗驗證呼吸作用消耗氧氣】 師：知道了氧氣的檢驗方法，我們要如何設(shè)計實驗?zāi)兀?老師為大家提供了以下實驗材料。有模擬封閉地窖的密閉的容器，有綠色植物，黑色塑料袋，以及用于檢測氧氣的蠟燭和大豆種子。 為什么綠色植物和大豆種子都是兩份呢？ 生：因為我們要進行對照試驗。 師：請你繼續(xù)回答，對照試驗的單一變量是什么？ 生：呼吸作用 師： 我們要如何處理實驗材料，才能使其停止呼吸作用呢？ 生：采用煮熟等方法，使其死亡。 【設(shè)計實驗】 師：請前后四人為一組，選擇一種實驗材料，設(shè)計實驗。老師給大家的器材后面都貼有雙面膠，方便大家進行固定。現(xiàn)在開始討論設(shè)計，完成的小組請用平板拍照上傳。使用暢言智慧課堂計時器功能進行計時。 生：小組代表介紹實驗方案 師：分析小組拍照上傳的實驗設(shè)計 【進行實驗】 師：這兩種實驗材料都可以達到實驗?zāi)康模F(xiàn)在我們以大豆種子為例，來看一看蠟燭的燃燒情況。通過NB生物實驗室，模擬演示。 【得出結(jié)論】 師：剛剛的實驗中，甲瓶中的蠟燭立即熄滅，而乙瓶中的蠟燭可以繼續(xù)燃燒，直到氧氣耗盡再熄滅。這說明了什么？ 生：這說明了萌發(fā)的種子呼吸作用消耗了氧氣。 通過進一步情境創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學生探究問題的欲望，并由此引出實驗設(shè)計。 引導(dǎo)學生針對現(xiàn)象，提出問題，教師根據(jù)課堂具體情況及時給予提示，引導(dǎo)學生進行試驗方案的設(shè)計，提高學生分析問題解決問題的能力。 通過NB生物實驗室進行模擬實驗，請同學上臺進行實驗演示，并描述實驗現(xiàn)象，最后得出實驗結(jié)論。
師生互動，完善方案 繼續(xù)創(chuàng)設(shè)民警地窖救人的真實情境，學生開動腦筋，積極思考，將實驗裝置進行改良，繼續(xù)探究呼吸作用過程中物質(zhì)與能量的變化。 探究二：呼吸作用釋放二氧化碳嗎？ 師：呼吸作用消耗了氧氣，還會產(chǎn)生什么氣體呢？ 生：二氧化碳 師：和上一個探究實驗一樣，我們首先找到檢測二氧化碳的方法。 檢測二氧化碳需要用到一種化學試劑，澄清石灰水。這支試管里裝的就是澄清石灰水，當在澄清石灰水中通入二氧化碳，會產(chǎn)生什么實驗現(xiàn)象呢？ 我們呼出的氣體中就含有二氧化碳，我們可以向澄清石灰水中吹氣。找兩位肺活量大的同學，誰愿意來幫助老師。 生：上臺向澄清石灰水中吹氣，觀察澄清石灰水的變化。 師：我們發(fā)現(xiàn)和原來的石灰水相比，通入二氧化碳的澄清石灰水會變渾濁。我們根據(jù)這個特性來檢測二氧化碳。 【任務(wù)二：改良實驗裝置，驗證呼吸作用釋放二氧化碳】 師：我們剛才已經(jīng)設(shè)計好了一個實驗裝置，檢測到呼吸作用消耗氧氣。我們可以如何改良這個實驗裝置，來驗證呼吸作用還產(chǎn)生了二氧化碳。 生：直接將石灰水倒進瓶子 師：大家覺得他的方法可行嗎？為什么？ 生：不可行，瓶子中的大豆會影響觀察。 師：澄清石灰水找二氧化碳的方法行不通，那我們可以反過來，讓二氧化碳出來到澄清石灰水里。怎么才能從密閉的容器中抽取二氧化碳呢？ 生：最簡單的方法就是用注射器。 師：用注射器如何操作？ 生：先在瓶中吸取氣體，然后再注入到澄清石灰水，觀察澄清石灰水是否變渾濁。 師：還有沒有更簡便的更直接方法，讓二氧化碳一離開瓶子馬上就能接觸到澄清石灰水。 生；注射器先吸取澄清石灰水，再在抽取瓶中的氣體，觀察澄清石灰水的變化。 師：我們來看一下，甲瓶的澄清石灰水明顯變渾濁了。而乙瓶中的澄清石灰水沒有變化，這說明了什么？ 生：萌發(fā)的種子呼吸作用釋放二氧化碳。 師：在呼吸作用吸收氧氣，釋放二氧化碳是物質(zhì)的變化過程，我們常說物質(zhì)和能量是相伴相生的，在物質(zhì)的變化過程中，是否伴隨著能量的轉(zhuǎn)換呢？ 探究三：呼吸作用發(fā)生了能量變化嗎？ 師：我們繼續(xù)來看地窖救人的新聞。事后，一位輔警叔叔這樣描述他救人時的感受，他說到地窖中氣味難聞，又悶又熱。悶是因為呼吸作用消耗了氧氣，那熱是因為什么呢？ 生：呼吸作用釋放出了能量/熱量。 師：釋放熱量是這位警察的主觀感受到的，如何用科學的方法來測量呢？ 生：溫度計 【任務(wù)三：改良實驗裝置，驗證呼吸作用釋放熱量】 師：如何繼續(xù)改良實驗裝置，來驗證呼吸作用釋放了熱量 。 生：在瓶中放入溫度計，觀察溫度計示數(shù)的變化。 師：用容易散熱的玻璃瓶來盛放大豆種子，能否達到預(yù)期效果呢？ 生：不能，可以把玻璃瓶換成保溫瓶。 師：我們通過NB生物實驗室來模擬實驗，觀察實驗結(jié)果。根據(jù)實驗結(jié)果，甲瓶中的溫度明顯升高，乙瓶中的溫度幾乎不變，這說明了什么？ 生：種子在萌發(fā)過程中釋放了熱量。 師：呼吸作用釋放的能量全部都以熱能的形式散失了嗎？還用于干嘛了？ 生：種子在萌發(fā)的過程中也要消耗能量。所以呼吸作用釋放的能量一部分用于種子萌發(fā)，一部分以熱能的形式散失。 師：呼吸作用釋放的能量是由什么能轉(zhuǎn)化而來的？ 化學能 師：化學能儲存在哪里呢？ 生：有機物 師：蘿卜放久了會空心，這是什么原因造成的呢？ 生：呼吸作用消耗有機物 師：大家有沒有把手伸進過稻谷堆嗎？你有什么感受？為什么會有這樣的感受呢？ 生：手伸進去之后，發(fā)現(xiàn)里面不僅溫暖，還比較潮濕。這是因為呼吸作用不僅釋放出了能量，還產(chǎn)生了水。 層層深入，科學引導(dǎo)。師生互動，問題串環(huán)環(huán)相扣，學生在教師的引導(dǎo)下積極思考，不斷改良實驗裝置，最終得出呼吸作用過程中物質(zhì)和能量的變化，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的科學精神。 繼續(xù)情境創(chuàng)設(shè)，做到一“境“到底，使課堂相同生動。 通過NB生物實驗室進行模擬實驗演示，幫助學生獲取直觀事實。 將所學知識與生活中的常見現(xiàn)象相聯(lián)系，體現(xiàn)生物學科的社會性。
綠色植物呼吸作用的過程 根據(jù)三個實驗的實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論，總結(jié)出呼吸作用反應(yīng)式，并嘗試用語言描述呼吸作用的過程。 師：通過進行實驗和分析生活中的常見現(xiàn)象，你能像寫光合作用的反應(yīng)式一樣，寫出呼吸作用的反應(yīng)式嗎？請拿出本子和筆，動筆書寫，完成后通過暢言智慧課堂全班作答功能上傳答案。挑選一人到黑板作答。 師：我們可以將呼吸作用的過程描述為細胞利用氧氣，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。 所以呼吸作用的實質(zhì)是分解有機物，釋放能量。 師：我們用大豆種子做實驗，是不是說明呼吸作用只發(fā)生在種子萌發(fā)的過程中呢？ 生：不是，所有活的植物細胞內(nèi)部都可以發(fā)生呼吸作用。 師：因此，除了種子以外，大家還能想到哪些實驗材料？ 生：根莖葉花果實種子等 師：呼吸作用發(fā)生在植物細胞的哪個結(jié)構(gòu)中呢？ 生：線粒體 師：是不是只有植物細胞有線粒體。 生：動植物細胞都含有線粒體，呼吸作用是生物的共同特征。 師：綠色植物只在光下進行光合作用，但是每時每刻都在進行呼吸作用。所以最開始老師的做法科學嗎？為什么？通過暢言智慧課堂隨機選人作答。 生：不科學。植物進行呼吸作用與人類爭奪氧氣。 通過三個實驗的實驗結(jié)論，歸納總結(jié)出呼吸作用反應(yīng)式。在回顧知識的同時鍛煉總結(jié)歸納能力。 通過逐步引導(dǎo)，學生自主得出呼吸作用是生物的共同特征，形成正確的生物學觀點。
影響呼吸作用的因素 以教材中的技能訓練模塊引導(dǎo)學生推理得出溫度對呼吸作用的影響，提高學生邏輯思維和推理能力。 師：光合作用制造有機物，呼吸作用消耗有機物，所以對于植物來說有機物的積累量等于什么呢？ 生；有機物的積累等于光合作用制造減去呼吸作用消耗 師：根據(jù)老師的提示，和書上131頁的資料，請你推理環(huán)境溫度對呼吸作用的強弱有什么影響？使用暢言智慧課堂計時器功能進行計時。 生：白天溫度相同，光合作用制造有機物相等，甲地含糖量高，有機物多，呼吸消耗少，甲地溫度低，所以環(huán)境溫度越低，植物的呼吸作用就越弱 師：甲地的晝夜溫差這么大和我國的哪個地區(qū)很相似啊？所以新疆的瓜果特別甜。 根據(jù)教師提示和書上的背景資料進行知識推理，提高學生邏輯思維。
六、板書設(shè)計
七、教學反思
課堂教學目標清晰，在“激-探-創(chuàng)”的整體模式架構(gòu)之下將信息技術(shù)熟練運用于課堂之中，落實了內(nèi)容結(jié)構(gòu)化、結(jié)構(gòu)問題化、問題情境化和情境生活化的教學模式。課堂注重情境教學，并且一“境”到底，在設(shè)計和不斷改進實驗裝置中培養(yǎng)學生系統(tǒng)思維。 生物智慧課堂需要注意：第一，信息技術(shù)課堂中老師板書該如何設(shè)計和書寫，本節(jié)課進行呼吸作用反應(yīng)式書寫時忘記喊同學到黑板作答；第二，在課堂中要有大概念、大單元教學的意識，幫助學生形成前后知識的聯(lián)系，比如呼吸作用場所的引出可以和細胞能量轉(zhuǎn)換器建立聯(lián)系。第三，對暢言智慧課堂的應(yīng)用可以更加深入，比如全班作答書寫呼吸作用的反應(yīng)式后可以增加生生互評環(huán)節(jié)。

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