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《第二节 绿色植物的呼吸作用》教学设计
一、核心素养目标
生命观念：描述绿色植物呼吸作用的过程
科学态度：尝试植物的呼吸作用探究实验。
责任态度：养成良好的实验习惯，实事求是的科学态度
二、教学重点难点
1、描述呼吸作用的过程。
2、对植物细胞的呼吸作用实验的分析。
三、教学思路
按照教材上的内容讲实验或演示实验，学生缺乏亲自动手实验直观的认识。教材实验还存在教学准备时间长，实验效率不高，装置过多，不利于开展分组实验等不足。1.器材装置方面的不足及改进教材中安排三个演示实验，分别探究绿色植物的呼吸作用释放能量、产生二氧化碳、以及消耗氧气，需要三套实验装置，器材装置较多，且探究绿色植物呼吸作用释放二氧化碳实验中缺少对照实验。不利于开展分组实验。改进：利用常用的玻璃保温杯、特制橡胶塞、带阀门的输液管线组装简易装置（图1），既有良好的密封效果又有很好的保温效果。每组设置甲萌发种子和乙煮熟种子一套装置就可以完成三个实验，减少材料用量，缩短准备时间。
2.实验效率方面不足及改进不足：教材中的实验，需要教师提前准备好实验材料，让种子萌发，实验准备时间较长。在一个实验班级完成实验后，短时间内装置不能重复操作，实验的效率不高，不便于多个班级开展实验教学。改进：如何利用一套装置完成三个实验的效果呢？在教育信息化这个大背景下，笔者将信息技术与生物课堂教学相结合。采用“朗威数字化信息系统”，将温度、二氧化碳、氧气传感器与橡胶塞连接，组装密封好实验装置。分别将温度、二氧化碳、氧气传感器与朗威数字信息系统连接（图 2）。
通过传感器就可以同时测量收集两组的温度、二氧化碳、氧气的前后数据，将定性实验的结果检测方法改为使用传感器检测，将定性实验变为定量实验，通过数据分析反映实验结果，说明呼吸作用的概念。传感器的信息采集灵敏，短时间内装置能重复操作，便于多个班级开展实验教学，提高实验效。
3.实验材料方面不足及改进不足：
教材中仅选用种子单一材料进行实验，对于植物的其他器官没有开展探究，不能说明植物的呼吸作用也发生所有植物细胞的内部。改进：采用小麦种子探究呼吸作用效果明显，小麦种子更易萌发，升温效果明显。数字信息系统的使用和材料的创新，缩短了实验时间，提高了整个实验效率。对植物叶、花的呼吸作用拓展探究（图3），使学生直观认识呼吸作用也发生在植物所有活细胞的内部。
四、教学准备：
教师准备：朗威数字化信息系统、温度传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器、等量萌发种子和煮熟种子、特制橡胶塞、保温杯、玉兰花（新鲜的和煮熟的）、油菜（新鲜的和煮熟的）、黑塑料袋、气液相密封实验器、课件等。
学生准备：部分学生帮助老师准备实验。
五、教学过程设计
环节一：创设情境 发现问题
教师活动：有人认为绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，能够更新居室内的空气，于是在卧室内放置多盆绿色植物，夜晚居室内放置过多的花卉，是否有利于身体健康？为什么？
学生活动：观察与思考，联系实际并讨论回答。
探究任务一：绿色植物呼吸作用的过程过渡：生命活动需要能量的供应，绿色植物光合作用制造的有机物，除了用于构建植物体，还有一个重要作用为植物的生命活动提供能量。
（一）实验探究
1、教师活动：启发学生思考学生交流实验材料和实验方法。种子萌发需要供给能量，今天我们就以种子萌发为例，探究绿色植物的呼吸作用的过程。不同于教材的是，我们将采用数字化信息系统和温度、二氧化碳、氧气传感器，通过量的变化来探究呼吸作用的过程。引导学生认识检查器材，介绍朗威数字化信息系统、温度传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器、等量萌发种子和煮熟种子、特制橡胶塞、保温瓶、玉兰花（四组拓展探究）、气液相密封实验器等，。
学生活动：初步认识数字化的信息系统和传感器，熟悉实验装置。
2、观看视频，学会实验方法教师活动：请同学们认真观看实验前数据测量视频，将邀请 6 位同学来测一测神秘装- 3 -置中的温度、二氧化碳、氧气数值。播放实验前--甲萌发种子和乙煮熟种子起始数据测量视频，学生认真观看学习。
学生活动：6 位同学分别检测黑塑料袋装置内温度、二氧化碳、氧气数值，记录好时间，以备 10 分钟后测量。熟悉数字化信息系统和温度、二氧化碳、氧气传感器的使用方法。教师演示如何添加曲线：时间--二氧化碳曲线（煮熟的和新鲜的），时间--氧气曲线（煮熟的和新鲜的）
教师强调温馨提示：
①、小组同学分工合作，两人同时盖好胶塞（或盖子），分别测量实验前的温度、二氧化碳、氧气数值，每一个量要保证同步测量。
②、记录好实验前数据，填写实验报告单，派代表输入数据汇总表。
③、记录好每一个实验开始时间，10 分钟后提醒分别测量实验后数值。记录并在数据表输入实验后数据。
④、小组讨论，依据表中数据分析实验结论。
3、实验探究
（1）实验一：测量温度的前后变化实验步骤：在甲和乙两瓶内分别装入等量萌发的小麦种子和煮熟并冷却的小麦种子，接通温度传感器同时测量甲、乙两瓶内示数。10 分钟后同样的方法测量数值，与起始温度比较有何变化。
（2）实验二：测量煮二氧化碳含量的前后变化实验步骤：连接管线，打开阀门，接通二氧化碳传感器同时测量甲和乙瓶内的二氧化碳含量，示数稳定后记录数据。10 分钟后同样方法测量测量瓶内二氧化碳含量，记录比较前后变化。
（3）实验三：测量氧气含量的前后变化实验步骤：接通氧气传感器，同时测量实验前甲瓶的氧气含量和乙瓶内的氧气含量，示数稳定后记录。10 分钟后同样的方法测量甲乙两瓶内氧气含量，记录比较前后变化。小组分工合作按照实验步骤进行实验，记录实验数据，填写实验报告单。
注意：邀请学生测量 10 分钟后，甲、乙黑色塑料袋内温度、二氧化碳、氧气数值，并输入汇总表。
4、数据分析：实验一：温度前后变化数据分析呈现温度数据汇总表，计算平均值，呈现数据分析直方图。
实验现象：与起始温度相比，甲瓶内温度升高 ，乙瓶内温度无明显变化
实验结论：萌发的种子放出热量
过渡：种子萌发过程中，其中的有机物发生了变化，释放出能量，一部分用于萌发，一部分以热量的形式散失。萌发过程中有机物最终转变成什么物质？我们来看实验二实验二：
二氧化碳含量前后变化的数据分析呈现二氧化碳数据汇总表，计算平均值，呈现数据分析直方图。
实验现象：甲萌发种子二氧化碳含量增加，乙煮熟种子二氧化碳含量无明显变化实验结论：萌发的种子产生二氧化碳科学实验证明，二氧化碳来自于种子中的有机物，有机物在彻底分解时，还产生水。过渡：在转变过程中还需要哪些物质参与呢？来看实验三实验三：氧气含量变化的数据分析呈现二氧化碳数据汇总表，计算平均值，呈现数据分析直方图
实验现象：甲瓶萌发种子内氧气含量降低，乙瓶煮熟种子内氧气含量无明显变化实验结论：萌发的种子吸收氧气
5、拓展思维
①、煮熟的种子在实验中起什么作用？它没有表现出呼吸现象，说明了什么？对照作用，只有活细胞才能进行呼吸作用。
②、植物的其他器官有呼吸现象吗？解密黑塑料袋内植物为油菜，根据玉兰花煮熟的和新鲜的温度、二氧化碳、氧气数据变化，以及新鲜的和煮熟的油菜（叶）二氧化碳和氧气的变化曲线，让学生认识到植物的其他器官都能进行呼吸作用。
③、植物的呼吸必须在有光条件下进行吗？ 有光无光均可。
6、建构概念细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程叫做呼吸作用
呼吸作用主要是在 线粒体 内进行的，其实质是 分解有机物，释放能量。请写出呼吸作用的反应式 。
保证农作物呼吸作用的措施：松土、排涝
④. 农业生产
降低呼吸作用强度的措施：蔬菜水果保鲜，降低绿色植物的呼吸作用。
⑤. 回扣开头夜晚居室内放很多的花卉，会与人争夺室内氧气，不利身体健康，关注健康生活。
探究任务二：呼吸作用是生物的共同特征过渡：绿色植物制造的有机物通过食物链进入其他生物体内，为生命活动提供能量，在这些生物体内提供能量的方式是怎样的？请同学们，阅读教材 P129 最后一段，回答下列问题：自然界中的生物都要通过细胞的呼吸作用，分解 有机物 ，为生物体的 生命活动提供能量。可见，呼吸作用是生物的共同特征 。列表比较光合作用和呼吸作用：
环节三：达标检测完成巩固练习，汇报答案
一、选择题1.植物体进行呼吸作用的部位是（ ）
A．只在叶片中 B．只在萌发的种子中
C．只在根系中 D．在所有的活细胞中都能进行
2．植物体进行呼吸作用的时间是（ ）
A.只在白天 B.只在光下 C.在白天和黑夜 D.只在晚上
3．植物体进行吸作用的部位是（ ）
A.只在叶片中 B.只在萌发的种子中
C.只在根系中 D.在所有的活细胞中都能进行
4.呼吸作用的实质是（ ）
A.合成有机物，贮存能量 B.合成有机物，释放能量
C.分解有机物，贮存能量 D. 分解有机物，释放能量
5.浇花过勤，花土总是含有大量的水分，这样会导致根烂掉，植物死亡，其原因是（ ）
A．水分过多，根毛无法吸收
B．水分过多，根无法呼吸
C．水分过多，使细胞能大量繁殖，导致根烂掉
D．根吸收的水分过多而死亡
6.在农业生产上，为了利于植物呼吸，常采取的措施是（ ）
A、大量使用有机肥料 B、及时清除田间杂草
C、及时灌溉农田 D、及时进行中耕松土
7.白天在光下绿色植物能表现出光合作用，而表现不出呼吸作用，是由于（ ）
A.只进行光合作用 B.呼吸作用吸入二氧化碳放出氧气
C.没有呼吸作用 D.光合作用与呼吸作用同时进行，光合作用旺盛，呼吸作用显示不出来。
8.农民伯伯经常在雨后一两天对庄稼进行松土，意义在于（　　）
A．使土壤中充满空气，促进根部呼吸
B．排除田间杂草，促进植物生长
C．使土壤中充满二氧化碳，抑制根的呼吸
D．锄断庄稼过多的根，减少有机物的消耗
板书设计：
第二节 绿色植物的呼吸作用
有机物+氧气 二氧化碳+水+能量（为生命活动提供能量）

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