北京版七年级生物下册第六章《第二节 绿色植物的呼吸》教学设计

教学基本信息
课题
第二节绿色植物的呼吸
学科
生物
学段： 七年级下册
年级
初一
相关
领域
第六章生物的呼吸
教材
书名：生物学 出版社：北京出版社 出版日期： 2013 年 6月
教学设计参与人员
姓名
单位
联系方式
设计者
王洪芳
首师大附属云岗中学
15901452978
实施者
王洪芳
首师大附属云岗中学
指导者
姜红波
首师大附属云岗中学
课件制作者
王洪芳
首师大附属云岗中学
其他参与者
指导思想与理论依据
我国初中生物学课程理念明确指出:初中生物课程要面向全体学生,提高学生的科学素养, 倡导探究性学习。目的使学生掌握社会生活、生产实践中所需的生物科学知识;让学生亲历思考和探究的过程;努力发展学生的情感态度和价值观.本着体现这一教学理念的思想,我针对学生的认知规律和身心特点设计了一节探究性实验课.课前把学生进行了明确的分组,在课上给每位学生一套实验装置,保证每一位学生都有一次动手操作的机会.让学生在主动参与的过程中进行学习,通过小组汇报,为学生提供展示自己才华的舞台,并创设问题情境,营造探究氛围,引导学生积极参与.从而使学生在探究过程中领悟科学的研究方法.并让学生通过学习获得成功的体验和满足求知的心理.
教学背景分析
一、教材分析：
(一)、在教材中的地位和作用：
本节课是第六章生物的呼吸第二节的内容, 《绿色植物的呼吸》在教材中起到了承上启下的作用，通过绿色植物的呼吸，吸入了氧气呼出二氧化碳，可以加深对人呼吸的认识。也为后面呼吸与呼吸作用的学习奠定基础，同时有助于进一步理解光合作用，并且通过本节课澄清植物只有光合作用没有呼吸作用的事实。
（二）、教学内容的调整：
本节教材安排了一个学生活动探究萌发种子的呼吸证实种子可以呼吸,吸收了氧气呼出了二氧化碳.后面通过文字叙述植物体的各个器官都要进行呼吸。
我将教材内容进行了调整,就是将教材上的一个探究实验改成四个探究实验,通过具体的操作研究植物的六大器官根、茎、叶、花、果实和种子都能呼吸,定性认识绿色植物的呼吸之外.还开创性的利用传感器，实时监测气体微量变化，用具体的数据定量研究，说明氧气减少，二氧化碳增加，更加具有说服力。
二、教学重点：
1、对科学探究的体验，理解实验材料的选择、对照设计和装置设计。
2、通过完成植物各器官呼吸的探究活动，用准确的语言描述实验现象和叙述实验结论。
三、教学难点：
1、对科学探究的体验，理解实验材料的选择、对照设计和装置设计。
2、使用传感器并分析传感器得出的曲线图，推出实验结论。
四、学生分析：
本节课面对的是没有太多生物学知识也没有学过化学初一学生，学生比较好动，不易管理，但是他们对生物学实验有着非常浓厚的兴趣。通过前面《植物光合作用》和《人的呼吸》也学到了检验二氧化碳的方法和检验氧气的方法，可以为本节课学习打下基础。
五、教学方式：问题探究，分组探究实验，小组汇报展示
六、教学手段：多媒体课件，演示实验，传感器
七、课前准备：1、教师通过多次预实验确定实验材料，改进实验装置，保证实验正常进行；
2、对学生进行传感器相关培训；
3、课前将学生分为种子A、B、C组,叶子A、B组，茎A、B组，花A、B组，传感器A、B组,每组包括1、2、3、3号。
4、培训学生有序进行实验。

教学目标
知识目标：
1、说出植物呼吸时吸入氧气，呼出二氧化碳。
2、说明植物体的各个器官都要进行呼吸
能力目标：
1、通过植物各器官呼吸的探究实验，尝试对照组与实验组的设计方法、分析 实验，描述实验现象及叙述实验结论的方法；
2、能独立完成探究实验，增强合作能力、实验操作能力和观察能力；
3、分析传感器测出的曲线图，提高识图能力和总结能力。
情感、态度、价值观目标：
1、通过完成植物各器官呼吸的探究活动，逐渐形成细致严谨的科学态度。
2、通过分组实验，形成实事求是的科学态度和探索精神，在实践中大胆思考、勇于创新。
教学流程示意
提出问题 作出假设 设计实验 演示实验 分组实验
实验现象汇报 分析实验现象 得出实验结论
教学过程
教学内容
教师组织和引导
学生活动
教学意图
创设情境，引入新课
问题探讨：
前面我们学习了人的呼吸，那么人在呼吸时吸入了 ，呼出 ？
那绿色植物的呼吸是否也是如此？
思考
回答
倾听
温故知新，承上启下
分析、设计探究实验
探究绿色植物的呼吸
一、提出问题：绿色植物呼吸时是否吸入了氧气，呼出二氧化碳？
二、作出假设：绿色植物呼吸时吸入了氧气，呼出二氧化碳。
三、设计实验:
1.实验材料的选择：
植物呼吸不易观察，但是可以观察植物六大器官的呼吸，本节课探究黄豆种子、芹菜茎、破菜叶和菜花的实验，（出示四种器官的图片）
提问：（1）如果让你选会选什么，为什么？
（2）如果选叶片要进行怎样的特殊处理？
2.实验装置的分析：
以种子为例分析实验装置：
（1）观察种子呼吸用萌发种子还是干种子？
（2）为什么实验装置中除了萌发种子还用了干种子？——引导说出对照组
（3）探究种子呼吸过程氧气和二氧化碳变化，空气中也有这些气体，如何避免？ ——引导说出密闭。实验装置进行特殊处理，例如用棉花塞住长颈漏斗，夹子夹上胶皮管等。
（4）分析叶片、茎、菜花实验装置用黑纸包裹的原因？
所有的材料都是提前24小时放入实验装置中。
3. 检验气体方法：
引导回答：
（1）.用燃烧的蜡烛，如果熄灭代表氧气减少
（2）. 用澄清石灰水，如果澄清的石灰水变浑浊代表二氧化碳增加。
四 、实验操作注意事项：
教师演示实验
（1）检验氧气实验：稳、准、快。打开盖马上放入燃烧的蜡烛；
（2）检验二氧化碳实验：如何使锥形瓶中气体进入石灰水呢？
回答：打开夹子，拿出棉花，然后向瓶中倒水。水占了气体的地方，气体就能从导管中出来了
提示：叶片、茎、菜花实验装置去掉黑纸。
强调安全意识。
回答问题
回答问题
倾听
倾听
学生表达
回忆前面学习内容，并回答问题
观察倾听
带着明确的问题进行探究
明确研究呼吸要排出光合作用的干扰。
分析实验过程及实验装置，目的理解对照设计和实验设计。
明确操作注意事项
以便准确完成生物实验。
操作实验、汇报分析实验现象，得出结论
五、学生分组实验
种子A、B、C组,叶子A、B组，茎A、B组，花A、B组，传感器A、B组按照要求有序实验。
每组1号2号进行检验氧气的实验操作，每组3号4号进行二氧化碳生成的实验操作。
实验步骤如下：（见学案）
1、检验氧气:
（1）、点燃蜡烛;
（2）、打开盖子.迅速将点燃蜡烛放入广口瓶中,观察现象.
2、检验二氧化碳
（1）、将胶皮管放入装有石灰水的试管中，注意插入水里；
（2）、打开夹子；
（3）、用镊子拿出棉花，将水倒入漏斗中，注意水不要倒的太快，直到装满整个锥形瓶。观察石灰水的变化。
教师巡视学生安全、操作规范性、实验进度、实验结果以及暴漏的问题。
六、种子组、叶片组、茎组、花组汇报实验现象：
格式如下：以种子呼吸为例
萌发种子吸氧实验现象：蜡烛
干燥种子吸氧实验现象：蜡烛
萌发种子二氧化碳生成实验现象：澄清石灰水
干燥种子二氧化碳生成实验现象：澄清石灰水
注意：每组大组长如实汇报全部实验现象并展示实验结果
收集实验现象：
七、分析实验现象
（1）燃烧蜡烛熄灭和不熄灭的原因？
（2）石灰水变浑浊和不变浑浊的原因？
八、传感器结果展示与分析
（1）传感器组分析测得的种子呼吸氧气和二氧化碳变化曲线图：
（2）老师出示四种器官呼吸氧气二氧化碳变化曲线图，学生分析
如果有学生实验结果有误，可以进行短暂的分析。
除此之外，根和果实呼吸时也是吸入氧气呼出二氧化碳，由此可得出实验结论。
全班同学集体说出实验结论：绿色植物呼吸时吸入 ,呼出 .
3组学生（种子A、B、C组）探究种子呼吸；
2组学生（叶子A、B组）探究叶子呼吸；
2组学生（茎A、B组）探究茎的呼吸；2组学生（花A、B组）探究菜花的呼吸。
传感器A、B组应用传感器检测种子呼吸氧气和二氧化碳变化并上交曲线图。
汇报倾听
交流
展示石灰水变化情况
倾听，回答
传感器组同学上传传感器测量结果并有逻辑的分析曲线
得出结论
通过对四种器官的呼吸的探究明确呼吸吸入氧气呼出二氧化碳。
并在实验中养成质疑、求实、创新的科学精神。
将传统实验和传感器结合使用，同时发挥两者的优势，直观准确。
课后延伸
作业：验证根和果实的呼吸。
要求：（1）变废为宝，自制一套实验装置开始实验。
（2）上交实验装置照片
学习效果评价设计
评价方式
1.课堂观察法:观察课堂上学生的表现及课上回答问题情况。
2.实验操做是否规范，实验结果是否客观准确。
3.学案填写情况 。
教学设计创新说明与教学反思
【教学设计创新说明】
1.教师根据学情对教材内容进行调整，原来一个探究活动改成四个探究活动，从而有效支撑实验结论，使学生对实验结论更加信服。
2.全班同学每人一套实验装置，保证每一位同学都有亲自动手操作的机会，组织学生上台汇报展示，提高学生动手能力和语言表达能力。
3.选材丰富，拓展学生思维。
4. 将传统实验和传感器结合使用，同时发挥两者的优势，直观准确。
5.通过收集组内其他成员实验现象并如实记录，从而保证实验有序进行。
【教学反思 】
为了上好这节课，我们学校领导给与了大力支持,我们生物教研组全体成员和实验员也进行了为期一个月的准备。上完这节课感觉收获很大，现在从课前准备，课上改进，课后思考三个方面谈一下自己的收获。
一、课前准备
《绿色植物的呼吸》是第六章《生物的呼吸》第二节的内容，本节教材上安排了一个学生活动，探究萌发种子的呼吸，证实种子可以呼吸,吸收了氧气呼出了二氧化碳.后面通过文字叙述植物体的各个器官都要进行呼吸。
我将教材内容进行了调整,就是将教材上的一个探究实验改成四个探究实验,通过具体的实验操作研究植物的六大器官根、茎、叶、花、果实和种子都能呼吸,定性认识绿色植物的呼吸之外.还开创性的利用传感器，实时监测气体微量变化,用具体的数据定量研究，说明氧气减少，二氧化碳增加，更加具有说服力。
由于将教材做了很大的调整，所以老师需要做大量的工作，每个探究实验包括四个装置，而四个探究实验就是16个装置，又由于以前没有这样的尝试，所以每个实验都是新的。我们在教材只有探究种子呼吸的实验外，增加了芹菜茎、菠菜叶、菜花呼吸的探究实验.为了避免光合作用，所有的装置都要用黑纸包裹,每个实验都要设计对照组，所以要将部分材料煮沸，这对于实验室有限的条件也是一个挑战。为了保证每个实验的成功，全体生物组教师及实验员共进行了三次预实验。
第一次预实验结果：种子、花、茎、和叶的吸氧实验全部失败，种子的二氧化碳实验失败，只有花、茎、和叶的二氧化碳实验成功。我们生物教研组老师及实验员商量对实验进行改进。首先，材料量增加，种子量变为原来的2倍，茎量变为原来的1.5倍，其次选材更新鲜一些，对照组煮沸时间延长，还有就是将所有的广口瓶的瓶盖涂抹凡士林，胶皮管处加夹子。
第二次预实验结果：绝大多数实验都成功了，而且现象非常明显，但是菜花的吸氧实验和二氧化碳实验失败，煮沸叶片二氧化碳实验结果显示石灰水有少许浑浊，还有腐败的气味.经大家商讨认为可能是微生物呼吸或者是煮沸不充分所致，最后决定把所有的装置和需要煮沸的材料进行高压灭菌，这样就可以避免上述情况的产生。
第三次预实验结果，上次失败的菜花的吸氧实验和二氧化碳实验都成功，煮沸叶片二氧化碳实验结果石灰水澄清.经过三次预实验的探索和改进,全部实验均成功并且实验结果非常明显。
本次课第一次使用了传感器，对于学生是个难点，对于所有生物老师也是一个巨大的挑战，因为我校是刚刚引进了传感器，没有人使用过，只听过一次理化生全体老师的简单培训。对于具体操作也不熟练，为此我们生物教研组特意组织一次学习，老师学会了之后还要对学生进行培训。
教师要在课上给学生呈现全部器官的传感器测定曲线图，因此需要很长时间。我们本次做的实验材料多，还要测量实验组和对照组中两种气体的变化，也就是至少16个曲线图，还有每个实验的测量时间我们也不了解。最初我们是测九个小时，后来发现二氧化碳测量超过5分钟，气体量就不再变化。经过多次实验摸索我们统一将测量时间改为5分钟。
二、课上改进
所有的准备完成之后，我在一班进行了第一次试讲，学生操作的所有实验均成功，但是也发现了几个问题，第一学生的安全意识不强，第二，石灰水提前倒入会受到空气中二氧化碳的影响，第三学生在汇报的时候，其他学生无事可做。于是进行了调整，首先教师演示强调安全重要性，一旦出现着火，用湿布盖住，其次，给每组提供装有石灰水的试剂瓶，由学生自己倒。第三，给每一位同学提供收集实验现象表格，要求听汇报并完成相关内容的填写。
4月21日正式上了这节课，感受如下：
1、按照原计划完成了教学内容。
2、学生理解实验装置设计及对照组与实验组的设计方法
3、学生有序完成了实验，实验均成功且结果明显；
4、学生准确描述实验现象并得出实验结论。
5、传感器组同学成功测量并上传气体变化曲线图。
6、板书设计合理，直观展示各实验的实验现象。
学生优秀表现:
学生秩序井然的完成实验，小组内1、2、3、4号成员按顺序操作实验，实验中学生认真观察并如实记录实验现象；
学生实验操作规范：实验完毕实验装置归位;
激发学生思维，深入思考，有逻辑性的准确回答问题；
学生兴趣浓厚，为以后更有序有效做实验打下基础。
学生学案及实验现象表格填写准确。
三、课后思考
为了科学年的活动我和全体生物教师齐上阵准备了这节探究性实验课，在探究过程中我们每位教师收获都是巨大的，不但收获了知识，还感受到了集体活动的无穷乐趣。在今后教学中我们全体教师要加强实验教学，让学生亲历思考和探究实验过程;努力发展学生的情感态度和价值观，提高生物科学素养。
在本次教学的的实践中，也暴露出来一些问题，需要在今后的教学中加以改进：
第一，学生在回答对照组时，提到干种子不呼吸，没有及时更正，尽管后面纠正，但是也容易给学生留下错误认识；
第二，在分析传感器组同学上交曲线图时，方法应多样，氧气曲线变化图标明蓝色代表萌发种子呼吸曲线，红色代表干种子呼吸曲线，由学生描述，二氧化碳变化曲线图应由学生预测哪条线是萌发种子呼吸曲线，哪条线是干种子呼吸曲线，这样可以增加学生的思维量，并检验学生对内容的理解情况。
以上是本人上了这节实验课后的一些反思，谨请大家批评指正，以促进本人的教育教学水平的提高。
【板书设计 】
探究绿色植物的呼吸
1.吸氧实验
器官
状态 蜡烛

种子
A B C D
花
A B
茎
A B
叶
A B
萌发（新鲜）
干燥（煮沸）
2.二氧化碳生成实验
实验结论：