中小学教育资源及组卷应用平台
3.4.2.1植物的呼吸作用 教学设计
课题名称 4.3.2 细胞能通过分解糖类获得生命活动所需的能量，同时生成二氧化碳和水 植物的呼吸作用 单位 XX中学 执教者 XXX
解读课标 在2022年版的义务教育生物学课程标准中，本节课是课程内容四《植物的生活》中的大概念4《植物有自己的生命周期，可以制造有机物，直接或间接地为其他生物提供食物，参与生物圈中的水循环，并维持碳氧平衡》里的重要概念《4.3 植物通过光合作用和呼吸作用获得生命活动必需的物质和能量，有助于维持生物圈中的碳氧平衡》当中的次位概念《4.3.2 细胞能通过分解糖类获得生命活动所需的能量，同时生成二氧化碳和水》，课程标准提出，要针对学生的年龄特点创设学习情境，结合学生的生活经验，通过观察植物的呼吸现象，以及探究呼吸作用发生部位和植物的呼吸作用，认同严谨求实的科学态度。
解读学生 1.学生初步具备一定的探究实践能力。 2.学生具有一定的分析实验现象能力。
解读教材 教材分析 本课时选自北师大最新版七年级上册生物学第三单元《植物的生活》第4章《绿色开花植物的生活方式》第2节《呼吸作用》。这部分内容主要是观察植物的呼吸现象，以及探究呼吸作用发生部位和植物的呼吸作用，在此之前学生学习了植物的光合作用，通过实验探究了光合作用的原料、场所、产物、条件等。植物的呼吸作用也涉及原料、场所、产物、条件等内容的学习，因此可以通过演示实验、指导学生设计实验等策略，引导学生归纳总结植物呼吸作用的过程和概念。通过本课时教学内容的学习，发展了学生的科学思维，也形成了探究实践的核心素养。
教学目标 1.生命观念：明晰细胞分解糖类供能及产生二氧化碳和水的过程，理解植物呼吸作用与生命活动的关联，形成“物质与能量观”。
2.科学思维：依据实验等现象，分析推理呼吸作用相关问题，培养逻辑思考与归纳总结能力。
3.科学探究：经历探究植物呼吸作用的实验，提升观察、操作、数据分析能力，养成科学探究精神。
4.社会责任：知呼吸作用对农业生产和生态的意义，树合理利用植物资源、保护环境的意识。
教学重点 观察并描述植物的呼吸现象，探究植物细胞的呼吸作用;总结呼吸作用的概念。
教学难点 植物细胞都进行呼吸作用;呼吸作用的概念。
解读方法 教学方法 情境教学法、任务驱动法
学习方法 自主学习法、合作探究法
教学手段 多媒体教学、八桂教学通平台、希沃白板5
教学过程 教学 环节 教学 内容 教师活动 学生活动 设计意图
问题导入 【展示卧室中的绿色植物图片】 师：现在很多人为了美观，在卧室里养很多植物，大家怎么看待这个问题？ 生1：植物可以光合作用释放出氧气，让卧室空气变得清新。 生2：晚上，植物不能光合作用释放氧气，但是它是有生命的，也会呼吸，会争夺氧气。 利用熟悉图片设置问题，创设情景思考问题。
师：对于这个问题，大家有争议，那我们暂且先放到后面再来讨论，请大家一起来玩个憋气大比拼游戏：请全体同学起立，老师喊开始了，大家就开始深吸气，然后就屏住呼吸，如果不能坚持，就请坐下，看谁是今天的站神，大家明白游戏规则了吗？ （环顾同学，发出“开始”指令） 学生听，示意明白规则后，听老师指令，开始游戏。 用游戏创设情景，有类比的方法，让学生感受呼吸对生物的重要性。
师：下面请同学们说说玩游戏后，你有什么样的感受？ 生1：有些难受。 生2：说明呼吸是要时刻进行才能保命。 生3：说明呼吸很重要。
师：是的，同学们言之有理，那么植物是生物，也是要呼吸的，那它是否跟人一样时刻进行，是否也会吸收消耗氧气，释放二氧化碳？今天我们将通过相关实验来解决这些问题。 学生听，思考
任务 驱动 解决 问题 【学习任务一】验证人体呼出的气体成分方法并体验人的呼吸 师：要知道植物的呼吸作用是否和人的类似，就得先了解验证呼出气体成分的方法，老师这里有4支试管，里面都装有澄清的石灰水，还有4根吸管，现在分别请每个大组都派一个同学上来，用吸管往试管里的澄清石灰水缓缓吹气，其他同学要注意观察实验现象，并用语言描述，得出什么样的结论？ 学生听，4位同学到讲台分别做演示实验 学生参与演示实验，亲自体验，形成探究实践核心素养
师：4位同学已经吹完气，现在请同学来说看到的实验现象，并得出了什么结论？ 生：我看到4位同学缓缓吹气到澄清石灰水，使它变浑浊了，说明人呼出的气体成分中含有二氧化碳，因为二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊。 通过现象得出结论，让学生感官体验，效果更好
师：同学们观察得很仔细，说得也很好，接下来请同学们哈气到手心上，好好体验一下这哈出的气带给什么新的发现？ 学生哈气，并说出自己的新发现。 生1：我觉得手心暖。 生2：手心有一点点湿。 带领学生继续体验人的呼吸为学习植物的呼吸奠定基础
师：那就说明人呼吸时，不单释放二氧化碳，还有热量的释放，并且有水气。（展示北方人呼气图片，哈气到玻璃窗的后作画的图片）看天冷时，呼气会看到雾气，就是呼出的暖水气遇冷空气凝结成的，冬天哈一口气到玻璃窗上，就更明显了，但夏天天气热就不易看到雾气。那么植物的呼吸是否也一样呢，下面我们就来通过实验分析来探究。 学生看图片，听老师讲带着问题开启下一个环节的学习 通过人的呼吸体验，起承上启下之用
任务驱动 解决问题 【学习任务二】观察植物的呼吸现象 师：首先，我们来观看第一个演示实验“种子萌发时吸收氧气”。在播放录像前，请同学们先认真看以下问题：1.为什么选择萌发的种子作为探究呼吸作用的材料？2.如何设置对照实验？对照组和实验组分别是哪组？3.怎样检测植物呼吸作用需要氧气 4.你看到了什么现象，得出什么结论？（展示问题） （播放视频） 学生带着问题，观看实验录像 为了避免学生盲目观看，教师提前设问题清单投屏，引导学生正确观看视频
师1：视频观看完了，针对以上几个问题，请同学们分小组交流，每组推选一位代表进行接龙式发言。 学生小组交流，并回答 生1：我们组认为之所以选择萌发的种子作实验材料，是因为它的生命力旺盛，呼吸作用强，效果明显。 生2：实验选择两个密闭装置，一个装煮熟种子，一个装萌发种子，我们认为装萌发种子装置是对照组，而装煮熟种子的装置已经处理过，为实验组。 生3：因为氧气是一种助燃气体，实验中是用燃烧的蜡烛来检测氧气。 生4：我们看到了燃烧的蜡烛在装萌发种子装置中熄灭了，而在另一个装置中依然燃烧，由此可知，萌发的种子呼吸时吸收了氧气，密闭容器中氧气少了，所以蜡烛熄灭了。 通过问题清单，引导学生分析实验材料、实验装置、实验现象，最后得出结论，巩固探究实验流程，提升探究实践能力，发展科学思维
师2:对以上的回答，有哪组还有补充吗？ 生5：我们组对第1问，选择实验材料问题有补充，我们认为除了萌发种子呼吸旺盛选择它外，还有一个原因，就是种子不含有叶绿体，不进行光合作用，可避免对呼吸作用的影响。
师3：补充得非常好，通过分析演示实验一我们可知植物种子呼吸时是和人一样吸收氧气的。 学生听
师：观看分析了第一个实验，下来我们再来分析第二个演示实验“种子萌发时释放二氧化碳”，在播放录像前，同样的请同学们先认真看以下问题：1.怎样检测植物呼吸作用释放二氧化碳 2.你看到了什么现象，得出什么结论？（展示问题）（播放视频） 学生带着问题，观看实验录像 教师提前设问题清单投屏，引导学生有目的观看视频
师：同学们观看完了视频，有谁可以利用前面积累的知识结合视频中的实验来回答这些问题吗？ 生1：前面我们学过二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，所以实验中是用澄清的石灰水来检测植物呼吸作用是否释放二氧化碳的。 生2：我看到了萌发种子装置中的气体通往澄清石灰水后，澄清石灰水变浑浊了，而另一个则没有变。说明萌发种子呼吸释放了二氧化碳。 引导学生分析现象得出结论，发展科学思维
师：通过前面两个实验的分析，我们知道了植物呼吸吸收氧气、植物呼吸释放二氧化碳。那植物的呼吸过程还有哪些变化 下面请同学们再来观看“种子萌发时释放能量”的实验录像，请同学们先看以下几个问题：1.在呼吸作用中，哪个实验装置的温度变化比较明显？2.使温度升高的热量来自哪里 可以得出什么结论 3.哪个广口瓶壁上有水珠？4.水又是从哪里来的 由此得出什么结论。 学生带着问题，观看实验录像 设问题清单投屏，引导学生有目的性的观看视频
师：视频观看完了，因为以上几个问题比较复杂，请同学们先进行组内交流，每组推选一位代表进行接龙式发言。 学生组内交流后回答。 生1：装萌发种子的实验装置的温度上升明显。 生2：只有萌发种子装置的温度计变化明显，让我想到了人呼吸时，有热量释放，所以我们组一致认为，这个热量是来自于萌发种子呼吸时释放出来的，也由此得出了萌发种子呼吸会释放热量的结论。 生3：装有萌发种子的广口瓶壁上有水珠。 生4：装煮熟种子的广口瓶壁上没有水珠，说明水是从萌发种子中来的，由此得出萌发种子呼吸时除了能释放热量外还有水。 引导小组合作，分析现象得出结论，既培养了团队意识，又发展了科学思维
师：同学们回答得非常好，通过实验我们知道植物呼吸时和人一样，会吸收氧气，呼出二氧化碳，水，还能释放热量。 学生听
任务 驱动 解决 问题 【学习任务三】植物的呼吸作用 师：热量是能量的一种形式，在学习“细胞是生命活动的单位”时，我们已经知道能量的形式有很多种，生物可以通过两个能量转换器来转换，如叶绿体可以把光能转换成化学能贮存在有机物中，线粒体可以把化学能转化为其他的能量形式。（展示运动的人、食物；兔子，草、太阳图片）你看人和兔子每天所需要能量来源于哪里吗？ 生：人和兔子的能量来源于食物。人肚子饿了，就没有力气，就是没有能量了，要重新摄取。 用图片创设学习情景
师：对，食物中有很多营养成分，其中糖类、脂肪、蛋白质是三大供能物质，它们都是有机物，现在你们知道能量贮存在哪了吗？ 生：明白了，在有机物里。 理论联系实际，让学生知道知识源于生活
师：那有机物又是谁制造的呢？ 生：是植物光合作用制造的。 层层设问，引导学生概括呼吸作用的概念
师：是的，大家看这光合作用反应式（展示光合作用反应式），回想光合作用两个过程：一个是物质转变；一个是能量转变，你能想到能量最终来源于什么吗？ 生：最终来源于太阳能。
师：是的，光合作用把光能变成了化学能，固定贮存在有机物中，当人、动物、植物呼吸时，吸收了氧气，就会氧化分解有机物，把里面的能量释放出来，一部分以热量形式散失，一部分维持体温，还有大部分给生物进行生命活动，同学们对照光合作用反应式，尝试把今天所学到的关于呼吸作用的原料，产物，条件，场所写到反应式中，并概括呼吸作用的概念。 学生写呼吸作用的反应式并说出呼吸作用的概念
师：好，对于呼吸作用的概念大家已经可以用语言来描述了，现在就请同学们来看一下这位同学的呼吸作用的反应式，与光合作用比较，你们发现了什么规律吗？ 生1：光合作用需要光才可以进行。但是呼吸是时刻进行的。 生2：光合作用的产物是呼吸作用的原料，看起来，产物和原料正好反过来书写。 生3：光合作用一定要在叶绿体中进行，但是呼吸作用只要是活的就能呼吸。 生4：呼吸作用需要线粒体。 生5：光合作用是合成有机物，贮存能量，而呼吸作用是分解有机物，释放能量。 通过书写呼吸作用反应式，引导学生与光合作用反应式对比，发现其规律，两者的关系
师：同学们真是火眼金睛，光合作用和呼吸作用是相辅相成的，刚才有位同学说，只要细胞是活的就可以呼吸，今天我们所使用的实验材料是种子，那么植物的其他器官只要是活的细胞是不是也可以进行呼吸呢？课文上88页活动的“探究植物其他器官的呼吸作用”留给同学们课后去设计实验方案，去实践验证。 学生听
课堂总结 老师和学生通过思维导图共同总结 形成结构与功能相适应生命观念。
练习巩固 展示【数字教材】的内嵌资源完成教材中的练习； 使用【数字课件】的习题库添加练习。 做练习 对所学知识进行巩固。
拓展延伸 完成“探究植物其他器官的呼吸作用”的实验方案的设计和实践 组长于课余时间组织组员完成 培养合作探究能力，形成探究实践的核心素养
学习评价 项目细则分值自我评价小组评价综合评价【学习任务一】验证人体呼出的气体成分方法并体验人的呼吸能说出验证人体呼出的气体成分的方法10能从体验呼吸中说出人吸收的气体、呼出的气体及其他物质10 【学习任务二】观察植物的呼吸现象能分析实验“种子萌发时吸收氧气”中的实验材料选择、实验装置、验证方法、实验现象及得出结论10能分析实验“种子萌发时释放二氧化碳”的验证方法、实验现象及得出结论 10能分析实验“种子萌发时释放能量”的实验现象及得出结论（说出）热量和水珠来自于哪里 10 【学习任务三】植物的呼吸作用能说出能量的最终来源和所存在的的物质10能说出两个能量转换器10能描述呼吸作用的概念10能写呼吸作用的反应式10能比较光合作用和呼吸作用，并说出两者的关系10总分100
板书设计 4.3.2 细胞能通过分解糖类获得生命活动所需的能量，同时生成二氧化碳和水 植物的呼吸作用 一、分析实验：种子萌发时吸收氧气 二、分析实验：种子萌发时释放二氧化碳 三、分析实验：种子萌发时释放能量 四、呼吸作用的反应式 五、呼吸作用的概念
教学效果 1.用体验活动，让学生从亲自体验获得知识，充分发挥了学生的主动性。 2.用类比的方法，帮助学生从常识过渡到理论，更符合学生的生理和心理发展。 3.设问题清单，引导学生分析实验，步步得出结论，有利于提升探究实践能力和发展科学思维。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
北师大最新版大单元设计案例
4.3 植物通过光合作用和呼吸作用获得生命活动必需的物质和能量，有助于维持生物圈中的碳氧平衡
一、单元（或主题）教学设计说明：
本单元对应《义务教育生物学课程标准（2022年版）》学习主题四“植物的生活”，需要帮助学生形成重要概念4.3 植物通过光合作用和呼吸作用获得生命活动必需的物质和能量，有助于维持生物圈中的碳氧平衡。在这一单元中，学生通过两条主线去把握物质和能量的转化，从而形成重要概念，其中光合作用的教学流程可以设计成如此：分析光合作用发现史——实验验证“重复科学家探索光合作用的历程”——制作叶片临时装片探索光合作用的主要器官——以实验活动形成的感性认识为基点，讨论、归纳光合作用的实质和意义；这是第一节光合作用的主线，而第二节呼吸作用的主线则为“演示三个实验观察植物的呼吸现象”——探究植物其他器官的呼吸作用——以实验活动形成的感性认识为基点，讨论、提炼呼吸作用的实质和意义。两条主线围绕着物质和能量的转变展开，光合作用“劳动”产生有机物，贮存能量，呼吸作用则为消耗物质，释放能量，概念多，故应以学生的生活经验为基础，为学生提供大量的感性材料和创设情景以及实验操作来激发学生的兴趣和求知欲。
居于上述原因，进行本单元教学设计时，需反复研读新课标，以它为一个指导思想，把教学设计成以学生为主体的课堂模式，引导学生通过科学史等资料，了解科学家对光合作用的探究历程，认识到科学的发展是众多科学家经过长期探索、共同努力的结果；结合学生的生活经验，通过实例分析，引导学生关注植物生命活动的原理在生产生活中的实际应用，结合当地的农业生产实践，设计简单的任务，指导学生运用植物生理过程的相关知识、跨学科知识等，尝试分析和解决实际问题。本单元通过小组合作探究、实验、讨论、分析总结等多种途径有效培养学生的核心素养。
二、单元（或主题）学习目标与重点、难点：
大概念 重要概念 次位概念
概念4 植物有自己的生命周期，可以制造有机物，直接或间接地为其他生物提供食物，参与生物圈中的水循环，并维持碳氧平衡 4.3 植物通过光合作用和呼吸作用获得生命活动必需的物质和能量，有助于维持生物圈中的碳氧平衡 4.3.1 植物能利用太阳能(光能),将二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物，同时释放氧气 4.3.2 细胞能通过分解糖类获得生命活动所需的能量，同时生成二氧化碳和水 4.3.3 光合作用和呼吸作用原理在生产生活中有广泛的应用 4.3.4 植物可以为生物圈中的其他生物提供有机物和氧气 4.3.5 植物在维持生物圈中碳氧平衡方面具有重要作用
（一）课程标准的相关要求∶
本单元属于学习主题四“植物的生活”的内容。通过本主题的学习，学生能够理解植物生命活动的基本过程和原理，运用这些生命活动原理分析、解释、解决生产生活中的某些实际问题，并从物质循环和能量变化的角度阐明植物在生物圈中的重要地位。
本单元主要是通过实验活动来形成学生的感性认识，帮助学生形成次位概念：
4.3.1 植物能利用太阳能(光能),将二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物，同时释放氧气
4.3.2 细胞能通过分解糖类获得生命活动所需的能量，同时生成二氧化碳和水
4.3.3 光合作用和呼吸作用原理在生产生活中有广泛的应用
4.3.4 植物可以为生物圈中的其他生物提供有机物和氧气
4.3.5 植物在维持生物圈中碳氧平衡方面具有重要作用
再通过问题导向，和任务驱动学生探索光合作用和呼吸作用的联系逐步完成对知识的探索，同时形成物质与能量的生命观念；在比较、归纳中发展科学思维；在实验中提升探究实践能力；在学习和实践中，无一不彰显着科学家严谨求实，勇于质疑和探索的科学态度，影响着学生，在无形中形成了树立了正确的态度责任。
（二）根据新课程标准和学生实际，设计单元学习目标与重点难点如下∶
单元学习目标：
1.实验验证并概述光合作用的原料、产物、条件、场所，形成探究实践核心素养。
2.探究叶片与光合作用相适应的结构特点，形成结构与功能相适应的生命观念。
3.分析归纳光合作用的实质和意义，发展科学思维。
4.应用光合作用原理，分析、解决在生活中、生产中的实际问题，形成社会态度责任核心素养。
5.认识光合作用的重要性，养成实事求是的科学态度和爱护花草树木的习惯。
6.观察绿色植物的呼吸现象，说出实验结果，发展科学思维。
7.分析归纳呼吸作用的实质和意义，发展科学思维。
8.探究呼吸作用过程中物质和能量的变化，形成物质与能量的生命观念。
9.了解呼吸作用在日常生活中的体现和应用，并能够解释相关现象，形成社会态度责任核心素养。
重点、难点
重点：
1.探索光合作用的原料、产物、条件和场所的实验。
2.叶片与光合作用相适应的结构特点。
3.光合作用的实质和意义。
4.植物的呼吸现象。
5.探究植物细胞的呼吸作用实验。
6.呼吸作用的概念和意义。
难点：
1.光合作用的发现简史。
2.探究影响叶绿素形成的环境因素实验。
3.制作和观察叶徒手切片。
4.植物细胞都进行呼吸作用。
5.呼吸作用的概念。
三、单元（或主题）整体教学思路（教学结构图）：
本单元的第1课时主要讨论分析科学家发现光合作用的历史，初步认识光合作用和科学本质。第2课时通过指导学生完成“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验，形成探究实践核心素养。第3课时主要是观察分析两个实验：一是检验光合作用释放氧气；二是检验光合作用需要二氧化碳，通过分析实验现象，发展学生科学思维。第4课时通过指导学生完成“验证植物进行光合作用需要叶绿素”的实验，形成探究实践核心素养，并认同严谨的科学态度。并在前面一系列的实验活动的基础上，引导学生分析归纳光合作用的实质和意义，发展了科学思维并认同生态文明观；第5课时先从宏观上观察叶，知道叶的形态和“表皮、叶肉、叶脉”三个基本结构，再制作叶的临时装片，从微观上去观察叶的表皮细胞、保卫细胞、叶肉细胞及导管、筛管，最后画图进一步规范生物作图，体验严谨求实的科学态度，在整个实验活动中，学生不单提升实践能力，发展科学思维，还形成了结构与功能相适应和生命观念。第6课时通过观察关于植物的呼吸现象的三个实验，让学生通过现象说出结论，实现从感性认识到理论，从形象到抽象的飞跃，在观察和分析中，发展了科学思维；并指导学生探究植物其他器官的呼吸作用，知道植物任何器官的活细胞都能进行呼吸而不只是种子，让学生认同严谨求实的科学态度；第7课时主要是；1.归纳呼吸作用的原理和意义，形成物质变化与能量转化的生命观念。2.归纳呼吸作用和光合作用原理在生产生活中的广泛应用，引导学生把知识用于生产实践，形成一种社会态度责任感。
课时安排：本单元安排7个课时。
四、单元教学评思路设计
为了实现4.3.1、4.3.2、4.3.3、4.3.4、4.3.5的学习目标，将围绕以下核心问题展开，这两个核心问题将通过7个教学任务来解决。同时，在学习评价中，将以课堂表现、成果展示、评价量规等多种形式促进学生学习及评估学生的学习效果，具体如下：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
