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1、2021年安徽省初中生物优质课评选教学设计授课课题呼吸作用授课对象七年级授课教师曹海荣单位名称淮北师范大学附属实验中学时间2021年12月15日第5章第2节呼吸作用教学设计一、基本理念中学生物课程理念以提升学生的生物科学素养为宗旨，面向全体学生倡导探究性学习，积极主动习得生物学知识，提升社会责任感。本章围绕“生物圈中的绿色植物”这一大主题，从“绿色植物能利用太阳能（光能），把二氧化碳和水合成贮存了能量的有机物，同时释放氧气”和“在生物体内，细胞能通过分解糖类等获得能量，同时生成二氧化碳和水”这两个重要概念开展了多种教学活动。教学设计采用整体教学的设计思想，精简容量，突出重点，落实了学生对绿色植
2、物呼吸作用过程的理解，以及通过科学事实来支撑理论学习的态度。二、课标分析“呼吸作用”属于“生物圈中的绿色植物”这一主题，因此教学中关注的核心概念不能仅仅停留在呼吸作用的物质变化和能量变化，而是要关注整个内容主题，明确相关联的核心概念，引导学生建立概念之间的联系，课程标准对“绿色植物的生活方式”要求如下。1.绿色植物能利用太阳能（光能），把二氧化碳和水合成贮存了能量的有机物，同时释放氧气。具体内容：阐明绿色植物的光合作用。举例说出绿色植物光合作用原理在生产上的应用。2.在生物体内，细胞能通过分解糖类等获得能量，同时生成二氧化碳和水。具体内容：描述绿色植物的呼吸作用。说明绿色植物有助于维持生物圈中
3、的碳氧平衡。三、教材分析1 .本章内容结构2 .本节内容分析本节内容选自北师大版初中生物教材第五章的第二节，在植物的光合作用内容之后。教材通过设置一系列的实验来探究植物的呼吸作用，通过实验现象的展示引导学生描述植物的呼吸作用的原理和意义。植物的呼吸作用的过程包括有机物的分解、氧气的消耗、二氧化碳的生成以及能量的释放这几个过程，这些过程和光合作用在物质和能量的变化上有着紧密的联系，也是对光合作用内容的延伸和拓展。同时也为高中阶段呼吸作用的学习打下基础。四、学情分析1 .知识层面：本节内容的学习主体是七年级的学生，他们刚刚学习过绿色植物的光合作用，掌握了光合作用的生理过程和意义，同时也已经具备了氧
4、气和二氧化碳的相关知识，以及氧气的检测方法。2 .能力层面：七年级的学生还具有一定的资料分析和提取信息的能力，其解决问题的能力亦在不断的发展中，在教师的引导下能够独立解决一定的问题，并能与同伴合作学习。3.心理层面：细胞中生理过程的学习存在一定的抽象性，学生会出现一定的畏难情绪，需要教师提供精确的引导。五、教学过程【教学目标】1 .通过分析课前实验实测数据和观察课堂实验现象，阐述种子呼吸作用过程中的物质及能量变化，提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生严谨的科学态度和科学探究精神。2 .通过利用传感器检测植物的不同器官消耗氧气和产生二氧化碳的实时动态数据，引导学生对呼吸作用的物质变化从感性
5、认识上升到理性认识，同时认同所有的植物细胞都进行呼吸作用。3 .阐述绿色植物的呼吸作用的重要意义，利用呼吸作用的原理解决生活中的问题，培养学生学以致用的科学态度。【教学重难点】1.观察并描述绿色植物的呼吸现象，阐述植物细胞呼吸作用的实质。2.概述呼吸作用的概念和意义。【教学策略】为了更好地突出重点，突破难点，本节课采用情境激发、问题驱动、实验探究、交流研讨的教学策略，将实验探究、问题讨论及实际应用相结合，以促进学生自主学习、合作学习和探究学习。【课前准备】相关实验器材、多媒体课件、传感器等【实施过程】教学环节教师组织和引导学生活动设计意图环节一：课前准备【分组】全班同学分成六组，选出小组长。【
6、准备实验及课前实验】1 .称重：每组同学利用电子天平称量两份小麦活种子，每份IOO克，将其中的一份处死，备用。2 .培育种子发芽：将活小麦种子和死小麦种子洒上适量且等量的水，培养小麦种子fv-*-发牙。3 .测种子温度变化：待小麦萌发后，将两份小麦同时转入两个保温杯中，分别测量【小组活动】1 .每天对小麦种子进行洒水，培育小麦种子萌发。2 .按照要求对小麦种子堆中心的温度进行测量，并记录测温时间及温度。3 .5天后，测量种子的干事。对学生进行提前分组和确定小组长，方便管理和实验。通过课前布置准备实验工作，引导学生参与到实验中来，亲自获取部分实验数据，体验植物呼吸作用的发生，初始温度和3小时后种
7、子堆中心的温度，记录时间和温度变化。4.测种子干重变化：5天后对两份小麦种子进行烘干处理，测量种子的干重。并进一步地认识到生物学知识来源于事实数据的支撑。环节二：情境导入【图片展示】粮仓中“发霉的小麦【提出问题】分析小麦种子上为什么长出大量霉菌？周围环境发生了什么变化？【预期回答】1 .环境变得温暖潮湿2 .环境的改变可能是环境本身引起的，也可能是小麦引起的。学生己具备“霉菌的生活环境”的前概念，通过直观地感受霉菌在粮仓中的生长来分析粮仓的环境，激发学习兴趣，引出新课。环节三：交流研讨植物【数据展示】萌发的种子放置于保温杯中，小时后的温度，并记录：测初始和3【学生展示】由参与测量种子温度变化的
8、学生向大家介绍测通过展示由学生参与测量的具体数据，呈现出呼呼吸作用的能量变萌发组1萌发组2萌发组3萌发组4a首发S5萌发组6平均值温的过程。吸作用过程中的产生了热能，培初始12.8P13.413.0P13.0匕13.2P13.5匕化3*JB15.51：.5r1.5V16.5X：162C16.5V养学生树立以事升高值2.71;3.13.5X;35匕3.o3.0173.or实为依据的科学死种子1蝴子2渊子3蝴子4蝴子5蝴子6平均值态度。初始12.5V13.0C13。C13Qe13.2V13.5孙时14Qe13.413.5V14.0C13.4IC13.5升高值150.3Co.r1.0V1.4X：Oe
9、0.78IC【提出问题】1.依据表中数据，描述温度的变化。2.说出你得到的结论。【提供资料】【预期回答】1 .萌发的种子使环境的温度升高。2 .种子中有机物贮存的能量转化成了热能。/1【分析资料】独立思考，回答问题。通过资料分析，引导学生感受呼吸作用释放的能f量为生命活动提供动力，初步感受到呼吸作用的意义。资料一：根吸收无机盐需要能量。资料二：细胞的分裂需要能量。【提出问题】有机物中贮存的能量能不能转化成其他形式的能量？【总结】师生共同总结：植物的呼吸作用释放了能量。【预期回答】有机物中贮存的能量转化成了其他形式的能量。环节四：课堂探究【过渡】能量的转化都是与物质的变化相伴而行，植物呼吸作用的
10、物质变化植物呼吸作用的过程中又出现了哪些变化呢？【数据展示】【分析资料】学生观察思考。【回答问题】1 .随着种子的萌发，干重在减少。2 .种子的呼吸作用消耗有机物。【总结】呼吸作用的原料有：M气和有机物。【学生展示】1 .四位同学进行实验演示。2 .认真观察实验的过程和现象。3 .描述实验现象：放置萌发种子锥形瓶的蜡烛很快熄灭；放置死种子锥形瓶内的蜡烛没有熄灭。【总结】实验结论：萌发的种子消耗氧气任务一：【作出假设】通过学生亲手测出的数据，得出结论：植物的呼吸作用消耗有机物。通过实验现象的呈现，引导学生总结实验结论：植物的呼吸作用消耗氧气。依据事实的支撑，学生自然而然习得了呼吸作用的原引导学生
11、通过实验法探究植物呼吸作用的产生了二氧化碳，通过这一活动培养学生的科学探究能力。4种子萌发5天后，对萌发种子和死种子同时测干重，并比较其大小：萌发组1萌发组2萌发组3萌发组4萌发组5萌发组6平均值91.167克91.324克92.175克92.065克91.889克92.225克91.807克未萌血1未萌发组2未萌发组3未萌发组4未萌发组5未萌发组6平均值93.725克92.356克93.446克93.605克93.665克93.542克93.390克【提出问题】1 .依据表中实验数据，描述萌发后种子的干重和死种子干重有何区别？2 .由此你能得出什么结论？【过渡】植物的呼吸作用还会消耗其他物质
12、吗？【演示实验】萌发的种子消耗氧气提供相关的实验器材：放置相同质量死种子和萌发种子的锥形瓶、蜡烛、火柴，燃烧匙提醒：1 .取下橡皮塞后，迅速将燃烧的蜡烛放入锥形瓶。2 .两个小组同时进行操作。总结请&结呼吸作用的原料有哪些？【过渡】植物的呼吸作用消耗了氧气和有机物，会产生什么物质呢？【布置任务】探究植物呼吸作用的产物。r擢山向颈】依据你的经验,大胆猜想植物的呼吸作用植物的呼吸作用产生二会产生什么物质？【设计实验】思考：1 .本实验的自变量是什么？2 .如何将锥形瓶中的气体排出？【提供资料】呼吸作用产生水。【总结】植物的呼吸作用产物有哪些？【布置任务】请你仿照光合作用的反应式，写出呼吸作用的反应
13、式。【过渡】实验中，呼吸作用的过程不仅发生了能量变化，还发生了物质变化，其他的植物器官也在进行呼吸作用吗？【演示实验】以萝卜作为实验材料，利用二氧化碳和氧气传感器现场测量密闭容器中二氧化碳和氧气的含量变化。氧化碳。【设计实验】1 .独立思考，在导学案中写出实验步骤。2 .评价实验方案，指出其优点和不足。3 .班级内呈现实验方案，小组间评价并进一步修正和完善。【进行实验】合理分工，进行实验。【实验结果】放置活种子锥形瓶中的气体使澄清的石灰水变浑浊；而死种子锥形瓶的气体不能使澄清石灰水变浑浊。【实验结论】萌发的种子产生了二氧化碳。【总结】呼吸作用产生了二氧化碳和水。任务二：【回答问题】学生讨论并总
14、结，得出答案：有腑+箱一二眦附水僦【观察实验】认真观察实验，通过实验结果得出实验结论。从定性的实验现象到定量的实验结果，进一步证实了植物的呼吸作用过程中的物II311质变化，引导学生对呼吸作用从7感性到理性的认识。【资料呈现】根茗叶等器官的传感器测曷结果：从种子延伸到植物的各种器官，二百一J-【总结】植物的不同器官都在进行呼吸作用，组成这些器官的细胞都在进行呼吸作用。所有的细胞在整个生命历程中均需进行呼吸作用。证实了植物的细胞都在进行呼吸作用，以事实支撑结论，培养学生实事求是的科学态度。环节五：总结提升【提出问题】植物为什么要进行呼吸？对于植物有何意义？【小组讨论】为植物的生命活动提供能量。通
15、过小组合作解决问题，培养学生合作探究，解决问题的能力。环节六：学以致用【过渡】结合本节所学的内容，解决生活中的相关问题：例如，粮食在储存的过程中的霉变问题。【提出问题】1 .储存粮食时，为延长储存时间，应控制哪些条件？2 .我们为什么不能随意进入粮仓、地窖等密闭空间？【讨论交流】1 .密闭为主，适时通风；低温低湿；添加化学药剂抑制呼吸作用等。2 .储存植物的密闭空间缺氧。引导学生认识至人知识源于生活，用于生活，“学以致用通过学习的知识解决实际问题，培养学生解决问题的能力，同时引导学生提高安全意识。环节七：拓展延伸【课后思考】完成导学案上课后思考题，并总结呼吸作用和光合作用之间的关系。【完成作业
16、】完成课后思考题，构建呼吸作用和光合作用的思维导图。通过课后的延伸学习，进一步地巩固课堂上所学的知识，通过总结呼吸作用与光合作用之间的关系培养学生建立知识体系间联系和应用的能力。【板书设计】第2节呼吸作用六、教学反思本节课在生物课程标准的指导下，贯彻了以学生为学习主体的教学理念，面向全体学生，通过科学探究的手段学习绿色植物的呼吸作用。整个学习过程以科学事实为依据，以基本概念为基础，以构建知识体系为延伸，以解决实际问题为提高。本节课以粮仓中发霉的小麦为情境导入，最终以解决粮食发霉的措施为提升，首尾呼应,引导学生在具体的情境中学习。教学过程涉及到多个实验，实验结论需要实验数据的支撑，而有些数据的获
17、取需要一定的时间，不能完全在课堂上完成，需要利用课前的时间。课前实验的准备及操作，由学生全程参与，获取实验数据的同时，极大地激发了学生的学习兴趣。学生们参与实验的过程并不顺利，有不规范的操作，有不理想的结果，但是，孩子们在磕磕绊绊中收获了更多，也体验了科学研究工作的不易。在课堂学习中，学生通过自己获取的数据得到结论，掌握了植物呼吸作用的能量变化和物质变化，获得了极大的成就感。传感器的应用让学生感受到了现代科技的魅力，体会到科学的发展离不开学科之间的相互支持，传感器测出的数据直接把呼吸作用的物质变化从感性的角度上升到理性的层次，增强了说服力。在今后的教学工作中，我要更加重视生物实验的教学过程中的
18、应用。实验准备时一定要有提前量，多查阅相关资料，提前做预实验，保证学生实验的科学性和有效性。在课程标准的指导下，选择合理的教学手段，积极提升全体学生的生物科学素养。第5章第2节呼吸作用导学案姓名：班级：学习目标：1.通过分析课前实验实测数据和观察课堂实验现象，阐述种子呼吸作用过程中的物质及能量变化，提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生严谨的科学态度和科学探究精神。2.通过利用传感器检测植物的不同器官消耗氧气和产生二氧化碳的实时动态数据，引导学生对呼吸作用的物质变化从感性认识上升到理性认识，同时认同所有的植物细胞都进行呼吸作用。3.阐述绿色植物的呼吸作用的重要意义，利用呼吸作用的原理解决生
19、活中的问题，培养学生学以致用的科学态度。课前准备：促使种子萌发1 .选取颗粒饱满的种子，称取IOO克，每组称取两份，放置于容器中；2 .加入适量水分；3 .观察种子萌发情况，并记录相关数据：（1）种子的干重（2）种子萌发过程中的温度变化。一、植物呼吸作用的能量变化组温度上升较大。萌发组1萌发 组2萌发 组3萌发 组4萌发 组5萌发 组6平均值初始12.8V13.413 OC13.0T13213.6C3，1弼15.5P,5r1.516.516.2P16.5升闻12.7C3.1 r3.er3.r3.or3.0V3.1OlC死种子1蝴 子2沸 子3死种 子45K 子5死种 子6平均值初始12.5X：
20、i3.or13.0Ci3.or13”13.53小时14.0C13.4C13.5C14.0IC13.413.51:刑Iflter0.3OfCtor1.4Xor0.78IC二、植物呼吸作用的物质变化（一）观察现象，分析呼吸作用的原料1 .观察种子在萌发过程中的干重变化，干重（减少或增加）萌发组1萌发 组2萌发 组3萌发 组4萌发 组5萌发 组6平均 值91.16791.32492.17992.06591.88992.22591.807克克克克克克克未萌四1未萌 血2未萌 发组3未萌 发组4未萌 发组5未萌 雌6平均 值93.725 克92.356 克93.446 克93.605 克93.665 克93.542 克93.390 克结论：种子的呼吸作用消耗。2.观察蜡烛的燃烧情况：结论：种子的呼吸作用消耗。（二）观察现象，分析呼吸作用的产物任务一：探究种子呼吸作用的产物2 .阅读资料，观察现象3 .作出假设：种子的呼吸作用产生。4 .设计实验：（活种子、死种子、澄清石灰水、锥形瓶、导管、止水夹、烧杯、清水）学生活动：请你根据所给材料写出实验方案，验证呼吸作用的产物。任务二：仿照光合作用的反应式，写出呼吸作用的反应式三、课后拓展：光合作用与呼吸作用的联系思考：该植物进行光合作用时，叶绿体产生的氧气的量是多少（单位：%）?
