鲁科五四学制版六年级生物下册第三单元第五章《第二节 呼吸作用消耗氧气释放二氧化碳》教学设计

呼吸作用消耗氧气释放二氧化碳
教案
（作者：柳林）
【执教心语】
本节课取自义务教育教科书鲁教版五四学制初中生物学六年级下册第三单元第五章《绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡》第二节《呼吸作用消耗氧气释放二氧化碳》的内容。
本节课借助电子白板的人机交互功能进行了手机投屏、多屏互动，充分利用手机APP中的爱学平台数据统计功能有针对性地订正错题、实现微信好友转发视频的即时分享，将移动终端与交互式智能黑板完美互联互通，实现各自功能的最大化运用。同时挖掘电子白板软件中的学科资源，利用符合生物学科特点的图形、图片来模拟实验装置组装，组装完毕的实验装置具有较高的仿真度，让学生不必接触实物就能直观的感受实验过程。
利用移动终端进行师生互联互动，使用现代互联网腾讯聊天软件进行视频直播，以巧妙构建第二课堂的方式来拓展学生的学习空间，多视角多方位解决了一节课堂上无法突破的难点。灵活运用电子白板多屏互动实现手机屏幕与交互式智能黑板屏幕同步，利用手机照相机功能录制实验过程并在黑板大屏幕即时呈现，并将视频上传交互式智能黑板，实现资源共享，进一步增强课堂的知识即时生成。
将先进的红外线数字测温仪引入课堂进行温度的测量，由于该仪器测温速度快，精确度高，以数字形式直接呈现温度示数，实现了当场即时快速测温读数，测量结果更让人信服，然后利用电子白板提供的计算器小工具进行数据处理，把信息技术的应用深深地植根于课堂授课中，有效提高了课堂效率和授课质量。此外，电子白板中还植入了人工智能语音配音辅助阅读、微课微观探秘、链接街景地图实现户外体验等，进一步丰富了课堂教学。
本节课最终实现了把信息技术和教育资源作为内容、方法与手段融合在学科教学环节中，并充分运用网络信息技术引导学生进行了知识获取、管理，沟通互动、探究合作等过程。
【教材分析】
“呼吸作用消耗氧气释放二氧化碳”选自山东科技出版社《初中生物学》六年级下册，呼吸作用是绿色植物的三大重要生理现象之一，它与光合作用既相互独立，又相互依存。对植物呼吸作用概念的生成，主要是通过对“观察植物的呼吸现象”实验的分析而获得。六年级的学生正处于以形象思维为主，并向抽象思维逐步过渡的关键时期，现实生活中，学生对呼吸作用的一些现象已有不少感性认识，教师在教学中要充分利用学生的生活经验，密切联系生产、生活的实际，并结合实验教学这一重要手段，引导学生归纳出呼吸作用的概念并进一步拓展、应用。
【学情分析】
初一的学生大多处在12岁左右，这个年龄阶段的学生正处于以形象思维为主，并向抽象思维逐步过渡的关键时期。现实生活中，初一的学生经过将近一个学期的初中学习和小学科学课的知识基础奠定，加之一些生活经验的积累，对呼吸作用的一些现象会有不少感性认识，比如消耗氧气释放二氧化碳，但是呼吸作用除了消耗氧气和释放二氧化碳之外，还涉及有机物的分解、能量的释放等，后者很抽象，学生理解起来比较困难，应结合前面所学光合作用的知识加以引导，并按照以实验现象得出实验结论的思维过程，引导学生认同呼吸作用的反应式，因此在教学中要充分利用学生的生活经验，密切联系生产、生活的实际，并结合实验教学这一重要手段，引导学生归纳出呼吸作用的概念并进一步拓展、应用，充分的发挥其最大的自主性。
【教学目标】
知识目标：描述绿色植物的呼吸作用；了解呼吸作用的重要意义。
能力目标：培养学生设计实验的技能，提高学生观察、分析、推理实验等自主学习的能力。掌握运用信息和信息技术手段去解决问题的能力。
情感目标：通过探究实验培养学生乐于动手、勤于思考、实事求是的科学态度。
【课前准备】
学生：预习课本知识；搜集呼吸作用相关资料；尝试用萌发的种子和煮熟的种子发豆芽并通过观察比较找出不同点。
教师：录制微课；指导学生探究呼吸作用的产物；组装好两个探究实验所需要的实验装置和材料。
【教学过程】
I基本框架：
II教学行为：
环节一 创设情境，导入新课?
首先，教师通过手机投屏，打开爱学平台APP，根据平台数据统计，有针对性地订正发布作业中的错题。
观看微信好友转发的一则关于《地窖窒息事故》的小视频，引导学生推测引发这起事故的原因？（学生回答）进而引出本节课主题“呼吸作用消耗氧气释放二氧化碳”。
教师追问：事实真的如此吗？本节课我们就来一探究竟！
设计意图：采用视频导入法，能有效引起学生注意，快速进入课堂教学。
环节二 分组探究，释疑破难
1、明确课题，分组探究
教师：（1）为了提高课堂效率，我们进行一下分工，咱们有探究呼吸作用消耗氧气的小组和探究呼吸作用释放二氧化碳的小组。（2）设计实验之前，给大家提供两点温馨提示：①氧气具有助燃性，二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊；②实验设计可用简图画出，并尝试组装实验装置。（3）这些是给大家提供的实验器材，数量不限，同学们可任意选用来进行设计。
学生：（1）为什么要选用煮熟和萌发的两种种子？（其他学生解答）。（2）小组合作设计实验方案。
设计意图：培养学生设计实验的技能，引导学生学会控制变量。
2、展示交流，完善方案
教师：分别从氧气组和二氧化碳组中找代表到讲台汇报实验方案，并组装实验装置。
学生：一人汇报，一人上台在白板上组装实验器材。
（教师引导其他学生质疑，完善实验方案）
教师：根据同学们讨论出来的实验方案，课前我进行了预实验，我发现探究呼吸作用释放二氧化碳这个实验装置过于复杂，能不能有一种更简便的装置来取代这一套复杂的装置呢？
（学生一脸困惑，无法作答。）
教师：看来短时间，咱们同学还想不出更简单的实验方案，没关系，老师给大家分享一下我的实验方案好吗？（学生饶有兴致）我选用两个规格完全相同的大针筒，分别放入等量煮熟的种子作为对照组和萌发的种子作为实验组，各自接上一根导管，为了排除外界空气的干扰，在导管上夹好夹子，放置一天后，将导管分别通入澄清石灰水中，打开夹子，通过推压活塞将针筒内的空气分别通入澄清石灰水中，如果对照组石灰水不变浑浊，而实验组石灰水变浑浊，我们可以得出什么样的结论？
学生：呼吸作用释放二氧化碳。
设计意图：培养学生的表达能力和动手操作能力，引导学生形成善于发现问题并大胆质疑的品质。
3、分工实验，一探究竟
（1）氧气组：探究呼吸作用消耗氧气?
利用氧气具有助燃性，将点燃的蜡烛分别伸入对照组煮熟种子瓶内、实验组萌发种子瓶内，说出实验现象并分析实验原因，得出实验的结论：种子呼吸时会消耗氧气。?
（2）二氧化碳组：探究呼吸作用释放二氧化碳
学生操作简化的实验装置，通过推压活塞直接将气体通入澄清石灰水中，说出实验现象并分析实验原因，得出实验的结论：种子呼吸时会释放二氧化碳。?
学生动手实验过程中，教师借助白板软件多屏互动功能，实现手机和交互式智能黑板互联，用手机照相机功能录制下学生实验过程并即时呈现在大屏幕，选取录制的两段典型的实验视频上传到电脑，再次引导学生一起观看刚刚的实验过程，最后结合白板表格中以图标形式表示出的所有小组实验结果，总结出结论，更具有说服力。
通过实验学生会发现：萌发的种子瓶内气体会使蜡烛熄灭并使澄清的石灰水变浑浊。最终引导学生总结出种子呼吸作用消耗氧气释放二氧化碳。
设计意图：将“呼吸作用是否消耗氧气以及呼吸作用是否释放二氧化碳”改为探究实验，可以更好地实现能力目标，有利于培养学生的创新精神，而不是仅仅获得实验的结论。?
环节三 拓展思维 建构概念
1、教师点拨，拓展思维
（1）教师追问：上述实验表明，种子呼吸作用过程中消耗氧气产生二氧化碳，除此以外，还有没有其他变化呢？（学生一脸困惑）腾讯聊天软件视频连线其他班级学生代表，汇报他们的新发现，通过展示视频中一些学生的实验装置，教师引导学生仔细观察，最终认同呼吸作用还生成了水。
（2）教师继续追问：呼吸作用除了涉及物质的变化之外，还会不会释放能量呢？（学生积极猜测）引导学生通过测量温度，来验证呼吸作用是否释放能量。本节课引入一种特殊的测量温度仪器即红外线数字测温仪（两个优点：1、可以短时间快速测出测量对象的温度；2、精确度高，可以精确到0.1摄氏度），利用这个红外线数字测温仪当场测定了三个小组的对照组与实验组温度，并借助白板软件里的计算器功能，算出对照组和实验组温度的平均值，通过比较平均值，发现实验组温度高于对照组，因此得出结论：呼吸作用释放能量。
设计意图：发散学生思维，并通过生生互动，相互启发，对疑难点进行深入探究，达成共识。
? 2、聚焦问题，小组讨论
为完善呼吸作用反应式，借助拉瓦锡的小资料：18世纪，法国科学家拉瓦锡通过实验创立了氧化说以解释物质燃烧等现象，并且认为生物的呼吸实质上是物质缓慢燃烧的过程。他还认为呼吸作用的反应方向和光合作用正巧相反，引导学生小组讨论问题：1、呼吸作用释放的能量来自哪里？2、细胞中有哪两种能量转器？分别完成怎样能量转换？3、光合作用发生在哪一个能量转器中？由此推测：呼吸作用发生在什么结构中？ （学生层层深入，一一解答问题）至此完善呼吸作用反应式。
设计意图：设计有层次梯度的问题，一步一步完善呼吸作用过程的式子。
3、微课助推，微观探秘?
教师：为了让咱们同学能够从微观的角度更加直观地了解到发生在细胞中的呼吸作用，课前我录制了一段微课，请同学们欣赏。（播放微课视频、学生观看）
设计意图：让学生从微观角度更直观的了解细胞内的呼吸作用，发现呼吸作用的本质并进一步认同呼吸作用是发生在所有活细胞之中的。
4、整合信息，建构概念
教师：请同学们结合刚才所观看的微课以及黑板上呼吸作用的反应式子尝试归出呼吸作用的概念。
（学生流利完整的归纳出概念）
教师适时引导学生从概念中提炼出呼吸作用的意义即：呼吸作用释放出的能量可供生命活动所需。
设计意图：仅凭探究实验的结果就让学生概括出植物呼吸作用的概念，还有一定的难度，借助小资料设计有梯度的问题来完善呼吸作用的式子，并适时植入微课，循序渐进，让学生通过整合信息，建构起呼吸作用的概念，最终能很好地让学生体验概念生成的过程。
环节四 直击生活，学以致用?
教师：学了本节课的知识点后，同学们不仅可以用所学知识解答日常生活中的一些困惑，甚至还可以规避一些风险。
紧紧围绕本节知识点设置三个生活中常见的问题：1、回扣导入中的实例，引导学生运用本节课所学的知识，谈一谈如何避免地窖事故的发生（学生思考回答，教师适当点拨）；2、水果、蔬菜如何保存？原理是什么？（学生思考回答，教师适当点拨）；3、建立白板超级链接腾讯街景地图，在欣赏美景的过程中适时询问学生游览公园的最佳时间。（学生思考回答，教师适当点拨）?
设计意图：通过联系生产生活实际，让学生进一步思考体会，经历一个知识的深化过程，从而使学生全面深刻地掌握知识。?
环节五 总结收获、巩固提升???
教师：看来呼吸作用的知识点还真不少，下面就请同学们分享一下你们的收获吧。
（学生畅所欲言之后，教师进行点拨，最后进行课堂检测。）
设计意图：充分调动学生大胆谈收获，分享收获的过程有助于建立本节课知识体系，发散学生思维，让学生对本节的知识点有一个全面整体的认识，最后通过让学生完成课堂检测题，实现对所学知识的巩固提升。
【板书设计】
呼吸作用消耗氧气释放二氧化碳
式子：
有机物 + 氧气
（储存着能量）
二氧化碳 + 水 + 能量
【课堂检测】
1、潮湿的稻谷堆里会产生大量的热，与此有关的生理活动是（ ）。
A.光合作用 B.蒸腾作用 C、呼吸作用 D、吸收作用
2、呼吸作用分解的有机物来自于（ ）
A、根从土壤中吸收的 B、叶从空气中吸收的C、光合作用制造的 D、呼吸作用制造的
3、下列关于呼吸作用的说法，正确的是( )。
A.只在白天进行 B. 只在晚上进行
C. 只在最佳温度下进行 D. 白天、晚上都可以进行
4、土壤板结，空气不流通，不利于植物生长，主要原因是（ ）
A．植物缺少无机盐，妨碍光合作用
B. 植物缺少水分，妨碍光合作用
C．缺少二氧化碳，妨碍根的呼吸作用
D. 土壤缺少氧气，妨碍根的呼吸作用
5、昼夜温差大的地区，作物果实饱满，是因为（ ）
A.光合作用积累的有机物大于呼吸作用分解的有机物
B.白天制造有机物，夜晚也制造有机物
C.白天只制造有机物，夜晚呼吸作用气温低，消耗的有机物少
6、呼吸作用的实质是（ ）。
A.分解有机物，储存能量 B.分解有机物，释放能量
C.制造有机物，储存能量 D.制造有机物，释放能量
附（技术应用）：
手机与电脑互联，实现手机与交互式智能黑板同步；
依托爱学平台强大的数据统计功能，直观的反映出学生课下学习情况，并在课堂上有针对性地纠正易错点；
灵活地将微信好友转发的视频资源分享到课堂上，拓展了课堂获取各类资源的途径；
利用鸿合白板软件自带的学科工具资源，引导学生模拟组装实验装置，组装完毕的实验装置具有较高的仿真度，让学生不必接触实物就能直观的感受实验过程；
利用手机投屏功能，将学生实验过程在大屏幕上进行直播，并录制典型的操作视频上传至交互式智能黑板再次与学生一起欣赏，实现了课堂生成资源并将组间资源共享，提高了课堂效率；
巧妙地利用QQ视频连线其他班级学生开辟第二课堂，分享他们的探究过程，引导学生观察发现现象，拓展了学生的学习空间，解决了一节课堂上无法突破的一个难点；
引入红外线数字测温仪进行温度的测量，由于该仪器测温速度快，精确度高，以数字形式直接呈现温度示数，实现了当场即时快速测温读数，测量结果更让人信服，然后利用电子白板提供的计算器小工具进行数据处理，把信息技术的应用深深地植根于课堂授课中，有效提高了课堂效率和授课质量；
引入小资料阅读，并制作了生动活泼地配音，增进学生阅读的趣味性；
植入微课视频，让学生从微观的角度更加直观地了解到发生在细胞内的呼吸作用；
借助腾讯街景地图模拟户外活动，让学生虽在课堂却有种身处大自然中的体验，起到很好缓解课堂紧张气氛的效果。