《观察种子的呼吸作用》实验的创新设计

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(山东省滨州市邹平县第一中学初中部)

一、实验核心素养

1.知识目标：描述绿色植物的呼吸作用。

2.能力目标：通过实验，培养学生的动手设计和操作实验的能力及实验创新能力。

3.情感态度价值观目标：(1)体验科学探究的一般过程，培养学生的求实、严谨、团结协作精神；(2)通过小组活动，引导合作意识，渗透生物学基本观点和研究方法。

二、内容设计

(一)本节课的主要内容

通过《悯农》这首诗导入，由“锄禾”引出植物需要进行呼吸作用；后学生亲自动手设计三个种子呼吸作用的实验，让学生在兴趣中学习，发现呼吸作用在生活中的应用。

(二)原来实验中的不足

1.演示实验效果不理想，实验器材密封性不好控制，很难观察到实验现象。

2.所需的装置繁多，操作繁琐。

3.实验方法不严密，在证明“种子的呼吸作用产生二氧化碳”的实验中，用的是灌水排气法，存在水这个干扰因素。

(三)实验创新之处

1.实验形式的创新——变演示实验为分组探究实验。

2.实验器材的创新——变废为宝。

3.实验方法的创新——变灌水排气法为挤压排气法。

三、实验过程设计

(一)创设情境，导入新课

展示两张农民辛勤劳作的图片，引出《悯农》这首诗，学生齐读《悯农》，由“锄禾”引出植物需要进行呼吸作用。

(二)实验探究，建构概念

1.课前准备。上课前一天，我带领生物兴趣小组的同学，将教材中的实验材料和仪器准备好。

2.实验探究：

实验一：种子的呼吸作用产生二氧化碳

(1)我将全班学生分为8个小组，每个小组都有相同的实验装置。种子的呼吸作用产生二氧化碳，利用“二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊”的性质，由于把该实验设计成了探究实验，所以需要引导学生提出探究问题，制定计划，引导学生自己设计实验。

(2)两瓶已经放置24小时，分别将两瓶中的输液管放入澄清石灰水中，打开开关，轻轻挤压饮料瓶，观察石灰水变化：萌发种子瓶内的气体使澄清石灰水变浑浊，煮熟种子瓶内的气体不能使澄清石灰水变浑浊。实验结束，关闭开关。由此得出实验结论：种子的呼吸作用产生了二氧化碳。

实验二：种子的呼吸作用消耗氧气

(1)种子的呼吸作用消耗氧气，利用“氧气能支持燃烧”的性质。这个实验依然设计成探究实验，让学生体验科学探究的一般过程。

(2)直接利用第一个实验的两装置，取下萌发瓶的橡皮塞，迅速把点燃的蜡烛头放进去，观察蜡烛的燃烧情况。分析实验现象：放入萌发瓶中的蜡烛立即熄灭，放入煮熟瓶中的蜡烛继续燃烧。由此得出实验结论：种子的呼吸作用消耗氧气。

(三)拓展探究，完善概念

1.绿色植物呼吸作用产生的能量有什么意义？是不是一种浪费呢？

2.植物的其他器官是否也进行呼吸作用？

学生实验视频。由此引导学生指出：植物的根、茎、叶、花、果实，都像种子一样能进行呼吸作用。由此完善呼吸作用的反应式、概念和意义。

(四)联系实际，应用概念

学生观看日常生活对玉米处理的几幅图片，思考：

1.为什么在生产中农民播种玉米前要松土，幼苗长出后还要松土？

2.为什么大雨过后，农民要及时排涝？

3.鲜玉米为了保鲜，要装入保鲜袋，然后放入冰箱，原因是什么？

4.玉米收获后，为什么要及时晾晒？

四、教学反思与自我评价

第一，整体设计方面。在本节课的教学中，我组建了生物兴趣小组，并给其他同学起了很好的带头作用。在教学中我把课堂交给学生，放手让他们自己完成“观察种子呼吸作用”的实验，极大地提高了学生合作学习的兴趣。

第二，教学环节方面。(1)图片+唐诗导入，创设情境；(2)实验探究活动，学生通过小组合作进行实验探究，实验器材来源于日常生活，教学形式多样化，极大地调动了学生的积极性和主动性，提高了学生动手动脑的能力和创新能力；(3)联系实际，发现呼吸作用的生活应用，引导学生学以致用，让生活知识成为学生学习生物学和解决问题的源头活水。