基于核心素养的教学设计——以“绿色植物的呼吸作用”为例

王真燕

（重庆市永川中学校 重庆永川 402160）

《义务教育生物学课程标准》（2011年版）提出，教师应积极引导学生进行实验探究，让学生主动参与，乐于探究，勤于动手，培养学生发现、分析问题以及交流合作的能力[1]。突出创新精神和践能力的培养。因此，教师在教学中，尤其是实验教学中，应抛出问题，引导学生主动参与并完成实验探究。

在“绿色植物的呼吸作用”一节的教学设计中，通过发现问题，设计实验并探究，得出结论，逐步引领学生们由结论上升到理论的知识层面，理解科学的本质，形成科学的实验态度，提高学生的生物学核心素养[2]。

一、教材分析

“绿色植物的呼吸作用”选自人教版《生物学 七年级 上册 》第三单元第五章第二节，主要介绍呼吸作用的过程、原理及意义。在上一节学习了光合作用原理的基础上，本节利用三组演示实验，逐步引导学生进行探究，理解呼吸作用的过程，从而归纳出光合作用与呼吸作用之间的区别与联系，进一步理解“绿色植物在维持生物圈碳-氧平衡中的作用”，同时也为“第六章 爱护植被 绿化祖国”做铺垫。

二、教学目标

（一）知识方面

（1）通过实验认识呼吸作用，并尝试描述呼吸作用的过程。

（2）说出呼吸作用是生物的共同特征。

（二）能力方面

进行实验探究，分析实验现象得出实验结论。

（三）情感态度与价值观方面

围绕生物圈中碳-氧平衡问题，关注人类对生物圈的影响，唤起保护生物圈的意识。

三、教学重点和难点

（一）教学重点

呼吸作用的过程。

（二）教学难点

探究实验，并对实验现象进行分析；呼吸作用为生命活动提供能量。

四、教学设计思路

本节课以实验为基础，采用实验探究式教学，以生活为背景，运用推理式思维方式，分析实验现象，逐步认识呼吸作用的本质。最后从生物圈的角度，联系光合作用，探讨碳-氧平衡。

五、教学过程

（一）新课导入

生活情境导入：冬天到了，妈妈买来几盆绿植，摆在卧室，同时，天冷了不用开窗户也可以净化空气。可时间久了，总觉得夜晚睡觉时很闷，十分纳闷，这是为什么呢？难道植物也在跟我们一样要呼吸空气吗？设计意图：以生活情境激发学生探究的兴趣，引入实验探究。

（二）植物的呼吸需要氧气，放出热量

提前一周让学生查阅相关资料并选定实验材料和装备，上课前一天准备实验装置：将两份一样的新鲜菠菜，其中一份用沸水处理后晾干（用作对照）；将两份菠菜分别放入标记A、B标签的两个保温杯中 ，然后用两只带有温度计的橡皮塞将杯口塞紧，放置于遮光处6小时。

课堂上取出实验装置，观察A、B保温杯温度计的变化，显示A杯温度为25.6℃，B杯温度为23.1℃。请两位同学准备两只点燃的短蜡烛，将保温杯的橡皮塞取下，用带长柄的药匙将蜡烛分别迅速伸入A、B保温杯中，观察发现A杯中的蜡烛熄灭，B杯中的蜡烛仍在燃烧。通过实验现象，进行实验分析和讨论，此时教师应作出提示：氧气有助燃的特性。

设计意图 通过实验探究，证明了植物的呼吸需要氧气，放出能量。此处对教材实验的装置和材料进行了一个改良，没有选择黄豆而用菠菜，使实验方便易行也节约了时间。

（三）植物的呼吸产生二氧化碳和水

提前一天准备实验装置：准备两个透明广口瓶C、D，两份一样的新鲜菠菜，其中一份经沸水处理过并晾干水汽，分别放置在两个广口瓶内，用塑料膜封口置于黑暗处一夜；然后在课堂上将实验装置取出，准备两只装有1/2容积的澄清石灰水的注射器，将两个注射器针头分别刺入C、D广口瓶的塑料膜内，抽取气体直至注射器活塞不动为止，再将注射器倒置几下，混合气体与石灰水，直到呈现吸入C瓶气体的注射器内石灰水变浑浊，而另一支无明显现象。

设计意图 此实验探究了植物呼吸产生了二氧化碳，用注射器抽气法代替了排水取气法，用绿色蔬菜代替了种子，装置简单，操作简便，效果显著，适合用于分组教学。此外，细心的同学还会观察到广口瓶C的瓶身内壁的水珠明显多于广口瓶D，引导学生继续探讨，得出植物呼吸还产生了水的结论。

（四）归纳总结

①学生总结呼吸作用的实质：

有机物＋氧气→二氧化碳＋水，释放能量

②呼吸作用的意义

以生活实际中有关人类对呼吸作用的应用的举例，启发学生们学以致用，联系光合作用的知识，理解绿色植物对维持生物圈中碳氧平衡的重要性。

六、教学反思

本节内容是基于实验的探究式教学设计，以生活情境引入核心问题，创设两个演示实验平台，层层设疑，锻炼学生利用科学实验来解决问题的能力。在教学中教师也关注三维目标的达成；在知识和能力目标层面，由生物圈中C-O平衡的重要性启发同学们关注人对生物圈的影响，培养学生的生态保护及责任意识，贯彻了初中生物学核心素养的要求。