“植物的呼吸作用”探究实验教学设计

2017-08-21邰玉韦

生物学教学 2017年5期

邰玉韦

(江苏省常州市北郊初级中学 213002)

1 教材分析

“植物的呼吸作用”是苏教版初中生物学教材七年级上册的内容，是在“植物光合作用的实质”学习的基础上围绕呼吸作用实质、呼吸作用意义等内容展开的。学生对植物体呼吸作用没有直观的感受，往往会因为植物的光合作用而忽略植物的呼吸现象。因此，教学过程中考虑把人的呼吸作用作为参照，可以创新性处理和使用教材，在原教材实验指导的基础上进一步开发和创新设计，改原来的验证性实验为定量的探究性实验教学设计，培养学生的探究能力，发展学生的思维能力和学科素养，获得呼吸作用的基础知识，并通过联系学生身边的生活现象，加深理解呼吸作用的实质和意义。

2 教学准备

2.1 材料与器皿新鲜的白萝卜、土豆、菠菜、花菜、橘子、豆芽各200 g；小气球、澄清石灰水、塑料吸管、火柴棒、打火机、洗耳球、注射器(50 mL)、透明塑料瓶(20 mL)；关于呼吸作用概念图的彩色磁铁卡片。

2.2 实验方法 ①同一种材料各取4等份(每份50 g)，其中两等份是新鲜的，两等份是煮熟过的；分别装在330 mL规格的白色饮料瓶并加盖密封(装绿叶的塑料瓶要用黑色布包裹)；装有新鲜的和煮熟过的材料的饮料瓶要用不同颜色的标签标识。②用20 mL规格透明塑料瓶装入10 mL澄清石灰水，每小组各准备两瓶。③准备50 mL规格的注射器24个(每小组各两个)，学生探究实验时，分别从装有同种实验材料(新鲜的和煮熟的)的两个饮料瓶中抽出40 mL气体，然后分别注入到两个装有10 mL澄清石灰水的瓶中检验，观察是否变浑浊。

3 教学过程

3.1 创设情境，问题引出具体的教学流程如下：

3.1.1 展示一张潜水员在水中活动情境的图片启发学生思考：潜水员为什么要背着氧气瓶在水中活动？学生联系生活，通过观察分析得出人呼吸需要氧气。

3.1.2 人呼吸产生二氧化碳小实验请两位学生到讲台上来，把2个小气球吹大。提出两个思考问题：①气球内这两位同学体内呼出的气体与他们吸入的空气中的气体相比，哪种成分会增多？②怎样验证你的假设？学生根据生活经验会脱口而出：呼出的气体中“二氧化碳” 成分会增多，但并不知道怎样验证这种假设。教师再请两位学生亲自做演示对照实验，一位学生用嘴巴向一杯澄清石灰水中吹气，另一位学生同时用洗耳球向另一杯澄清石灰水中挤空气。观察实验效果，证明人呼出的气体中含二氧化碳成分会增多。

3.1.3 追问并引出探究问题 ①植物体的呼吸会产生二氧化碳吗？②植物体的呼吸会需要氧气吗？

3.2 设计实验方案学习本节课前，学生已经初步具有了一定的实验设计能力，教师可提供一定的情境，激发学生的表现欲。用多种方案图片并采用追问的方式，引导学生进行方案的归纳和完善。在师生共同交流中学生明白了设计的原理。

3.3 小组合作体验探究学生共分12组，每两个小组用同一种实验材料(分别为萝卜、土豆、菠菜、花菜、桔子和黄豆)。每小组共4瓶实验材料和相关实验仪器，按照实验方案进行两个实验探究。

3.3.1 实验一：探究植物呼吸作用是否产生二氧化碳教师进行部分实验操作演示或友情提醒：①两位学生合作完成抽出一个瓶子的气体40 mL，4位学生同时抽出A、B两瓶内的气体；②一位学生小心安全地把针头插入瓶中，同时，另一位学生一直挤压瓶体，不能松手；③把从A、B瓶中抽出的气体分别注入到澄清石灰水中，针头要伸入到液面以下；④观察澄清石灰水中有什么变化？为什么？⑤播放相关操作视频。随后，小组合作进行探究实验并完成“探究理解单一”(表1)；并在全班范围内进行各小组实验结果展示、评价与交流，得出实验结论。

表1 探究理解单一

3.3.2 实验二：探究植物呼吸作用是否产生二氧化碳教师进行部分实验操作演示或友情提醒：①两位学生先点燃火柴，另两位学生同时打开两瓶的瓶盖，火柴要快速地伸入瓶口处；②观察A、B瓶中的火柴哪个先熄灭？说明了什么？③实验后，把火柴放在烧杯里；④播放相关操作视频。随后，小组进行探究实验并完成“探究理解单二”(如表2)，并在全班范围内进行各小组实验结果展示、评价与交流，得出实验结论。

表2 探究理解单二

3.4 观看“呼吸作用分解有机物”实验视频观看视频前提出要求：请认真观看一段学生兴趣小组的实验视频，并思考实验能得出什么结论。

视频实验内容：①取两份等量的绿豆种子，其中一份烘干失水，称取有机物的重量是18.4 g；同样，另一份绿豆种子有机物的质量也是18.4 g；②然后在这两份种子中各加入等量适量的水，放入恒温箱中培养；3 d后取出两份种子。③再次烘干两份种子，再分别称取这两份种子的有机物质量；④死亡种子的有机物质量是18.4 g；萌发种子的有机物质量是14.6 g。

3.5 比较图片中“萌发的种子”实验前后温度的变化请学生认真观察实验图片(图1A、B)，并思考实验结论。

学生通过思考讨论得出：植物的呼吸作用能释放热量，呼吸作用的意义是为植物体各项生命活动提供能量。