王真燕
(重慶市永川中學(xué)校 重慶永川 402160)
《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)提出,教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗探究,讓學(xué)生主動參與,樂于探究,勤于動手,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析問題以及交流合作的能力[1]。突出創(chuàng)新精神和踐能力的培養(yǎng)。因此,教師在教學(xué)中,尤其是實驗教學(xué)中,應(yīng)拋出問題,引導(dǎo)學(xué)生主動參與并完成實驗探究。
在“綠色植物的呼吸作用”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計中,通過發(fā)現(xiàn)問題,設(shè)計實驗并探究,得出結(jié)論,逐步引領(lǐng)學(xué)生們由結(jié)論上升到理論的知識層面,理解科學(xué)的本質(zhì),形成科學(xué)的實驗態(tài)度,提高學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)[2]。
“綠色植物的呼吸作用”選自人教版《生物學(xué) 七年級 上冊 》第三單元第五章第二節(jié),主要介紹呼吸作用的過程、原理及意義。在上一節(jié)學(xué)習(xí)了光合作用原理的基礎(chǔ)上,本節(jié)利用三組演示實驗,逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究,理解呼吸作用的過程,從而歸納出光合作用與呼吸作用之間的區(qū)別與聯(lián)系,進(jìn)一步理解“綠色植物在維持生物圈碳-氧平衡中的作用”,同時也為“第六章 愛護(hù)植被 綠化祖國”做鋪墊。
(1)通過實驗認(rèn)識呼吸作用,并嘗試描述呼吸作用的過程。
(2)說出呼吸作用是生物的共同特征。
進(jìn)行實驗探究,分析實驗現(xiàn)象得出實驗結(jié)論。
圍繞生物圈中碳-氧平衡問題,關(guān)注人類對生物圈的影響,喚起保護(hù)生物圈的意識。
呼吸作用的過程。
探究實驗,并對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析;呼吸作用為生命活動提供能量。
本節(jié)課以實驗為基礎(chǔ),采用實驗探究式教學(xué),以生活為背景,運(yùn)用推理式思維方式,分析實驗現(xiàn)象,逐步認(rèn)識呼吸作用的本質(zhì)。最后從生物圈的角度,聯(lián)系光合作用,探討碳-氧平衡。
生活情境導(dǎo)入:冬天到了,媽媽買來幾盆綠植,擺在臥室,同時,天冷了不用開窗戶也可以凈化空氣??蓵r間久了,總覺得夜晚睡覺時很悶,十分納悶,這是為什么呢?難道植物也在跟我們一樣要呼吸空氣嗎?設(shè)計意圖:以生活情境激發(fā)學(xué)生探究的興趣,引入實驗探究。
提前一周讓學(xué)生查閱相關(guān)資料并選定實驗材料和裝備,上課前一天準(zhǔn)備實驗裝置:將兩份一樣的新鮮菠菜,其中一份用沸水處理后晾干(用作對照);將兩份菠菜分別放入標(biāo)記A、B標(biāo)簽的兩個保溫杯中 ,然后用兩只帶有溫度計的橡皮塞將杯口塞緊,放置于遮光處6小時。
課堂上取出實驗裝置,觀察A、B保溫杯溫度計的變化,顯示A杯溫度為25.6℃,B杯溫度為23.1℃。請兩位同學(xué)準(zhǔn)備兩只點(diǎn)燃的短蠟燭,將保溫杯的橡皮塞取下,用帶長柄的藥匙將蠟燭分別迅速伸入A、B保溫杯中,觀察發(fā)現(xiàn)A杯中的蠟燭熄滅,B杯中的蠟燭仍在燃燒。通過實驗現(xiàn)象,進(jìn)行實驗分析和討論,此時教師應(yīng)作出提示:氧氣有助燃的特性。
設(shè)計意圖 通過實驗探究,證明了植物的呼吸需要氧氣,放出能量。此處對教材實驗的裝置和材料進(jìn)行了一個改良,沒有選擇黃豆而用菠菜,使實驗方便易行也節(jié)約了時間。
提前一天準(zhǔn)備實驗裝置:準(zhǔn)備兩個透明廣口瓶C、D,兩份一樣的新鮮菠菜,其中一份經(jīng)沸水處理過并晾干水汽,分別放置在兩個廣口瓶內(nèi),用塑料膜封口置于黑暗處一夜;然后在課堂上將實驗裝置取出,準(zhǔn)備兩只裝有1/2容積的澄清石灰水的注射器,將兩個注射器針頭分別刺入C、D廣口瓶的塑料膜內(nèi),抽取氣體直至注射器活塞不動為止,再將注射器倒置幾下,混合氣體與石灰水,直到呈現(xiàn)吸入C瓶氣體的注射器內(nèi)石灰水變渾濁,而另一支無明顯現(xiàn)象。
設(shè)計意圖 此實驗探究了植物呼吸產(chǎn)生了二氧化碳,用注射器抽氣法代替了排水取氣法,用綠色蔬菜代替了種子,裝置簡單,操作簡便,效果顯著,適合用于分組教學(xué)。此外,細(xì)心的同學(xué)還會觀察到廣口瓶C的瓶身內(nèi)壁的水珠明顯多于廣口瓶D,引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)探討,得出植物呼吸還產(chǎn)生了水的結(jié)論。
①學(xué)生總結(jié)呼吸作用的實質(zhì):
有機(jī)物+氧氣→二氧化碳+水,釋放能量
②呼吸作用的意義
以生活實際中有關(guān)人類對呼吸作用的應(yīng)用的舉例,啟發(fā)學(xué)生們學(xué)以致用,聯(lián)系光合作用的知識,理解綠色植物對維持生物圈中碳氧平衡的重要性。
本節(jié)內(nèi)容是基于實驗的探究式教學(xué)設(shè)計,以生活情境引入核心問題,創(chuàng)設(shè)兩個演示實驗平臺,層層設(shè)疑,鍛煉學(xué)生利用科學(xué)實驗來解決問題的能力。在教學(xué)中教師也關(guān)注三維目標(biāo)的達(dá)成;在知識和能力目標(biāo)層面,由生物圈中C-O平衡的重要性啟發(fā)同學(xué)們關(guān)注人對生物圈的影響,培養(yǎng)學(xué)生的生態(tài)保護(hù)及責(zé)任意識,貫徹了初中生物學(xué)核心素養(yǎng)的要求。