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有機(jī)物的分解利用――呼吸作用 教案示例
第四章第一節(jié)有機(jī)物的分解利用――呼吸作用 教案示例
教學(xué)目標(biāo)
1．通過(guò)證明植物進(jìn)行呼吸作用的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握呼吸作用的概念，理解呼吸作用的過(guò)程；了解光合作用與呼吸作用的區(qū)別與聯(lián)系；了解呼吸作用與人類(lèi)生產(chǎn)、生活的關(guān)系。
2．通過(guò)證明植物進(jìn)行呼吸作用的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力以及進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練。
3．通過(guò)了解光合作用和呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系。初步樹(shù)立事物是相互聯(lián)系、相互影響的基本觀點(diǎn)。
重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
植物呼吸作用實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和分析，以及呼吸作用的概念是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)呼吸作用是植物體的一種重要的生理活動(dòng)，主要表現(xiàn)在對(duì)有機(jī)物的分解，產(chǎn)生能量，供給生命活動(dòng)的需要。呼吸現(xiàn)象在人體的表現(xiàn)非常明顯，但是植物體有沒(méi)有呼吸作用？如果有怎樣證明它的存在？最好的辦法就是用實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力，在完成實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí)，進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練。做完每一個(gè)實(shí)驗(yàn)后，在對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自己得出結(jié)論。這樣不僅使學(xué)生從直觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中總結(jié)出知識(shí)內(nèi)容，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題的能力，最終使學(xué)生自己總結(jié)出呼吸作用的概念。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
一、本課題的參考課時(shí)為一課時(shí)。
二、教學(xué)過(guò)程：
1． 引言的設(shè)計(jì)：
上好本節(jié)課的關(guān)鍵之一就在于做好實(shí)驗(yàn)，并且引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)分析得出結(jié)論。
教師在導(dǎo)入新課時(shí)，可以啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生得出檢測(cè)植物是否進(jìn)行呼吸，可以用檢測(cè)植物周?chē)鷼怏w成分是否改變的方法�？商釂�(wèn)：
（1）什么是呼吸？請(qǐng)舉出身邊可見(jiàn)到的呼吸現(xiàn)象。
（2）人在呼吸時(shí)，吸進(jìn)的氣體和呼出的氣體在成分上有什么不同？
（3）植物有沒(méi)有呼吸？可以用什么方法證明？
如果植物也進(jìn)行呼吸，植物周?chē)腛2就會(huì)減少， CO2增多。所以，要知道植物是否進(jìn)行了呼吸作用，可以通過(guò)檢測(cè)植物周?chē)鷼怏w成分是否改變來(lái)證明。怎樣檢測(cè)植物周?chē)鷼怏w成分是否改變了呢、教師可以讓學(xué)生去考慮，以實(shí)驗(yàn)小組為單位設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方案。為了使學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案有可行性和科學(xué)性，教師可以提一些啟發(fā)性的問(wèn)題，幫助學(xué)生思考。例如：
（1）選擇什么材料做實(shí)驗(yàn)好？一棵樹(shù)，一株小草或是植物的某些器官如種子。
（2）選擇實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所：在開(kāi)放的空間（如教室）做實(shí)驗(yàn)，還是在密閉的容器里（如廣口瓶）做實(shí)驗(yàn)？為什么？
（3）怎樣才能檢測(cè)02，含量的變化？（O2可助燃，缺02會(huì)使燃燒的蠟燭熄滅）
（4）怎樣才能檢測(cè)CO2含量的變化？（CO2能使澄清的石灰水變混濁。教師可演示：口含吸管向澄清的石灰水吹氣，使石灰水變混濁）
投影片：實(shí)驗(yàn)的材料和用具
豌豆苗、小麥種子、廣口瓶、橡皮塞、細(xì)玻璃管、長(zhǎng)頸漏斗、尖頭鑷子、燒杯、打孔器、黑布或黑紙、澄清的石灰水、試管、紗布、凡士林、蠟燭、火柴。
學(xué)生分組討論時(shí)，教師巡視指導(dǎo)，參與某些組的討論，提醒學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，不要忘了對(duì)照實(shí)驗(yàn)，把設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)圖繪制在投影片上。學(xué)生匯報(bào)設(shè)計(jì)方案時(shí)，每組選派一名代表利用繪制的簡(jiǎn)圖在投影儀上按圖說(shuō)明。
學(xué)生的發(fā)言，可能有考慮不周全的地方，教師不要急于糾正，讓全班學(xué)生共同思考。在教師循序誘導(dǎo)下，由學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和不足。為了保證實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行，有的準(zhǔn)備工作要在課前進(jìn)行。教師可以帶領(lǐng)課外小組的學(xué)生完成這些工作。由于實(shí)驗(yàn)的條件要求不高，過(guò)程也不復(fù)雜，有條件的學(xué)�？梢园蜒菔緦�(shí)驗(yàn)改為學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。
2． 植物呼吸作用實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)：
【實(shí)驗(yàn)一】植物呼吸時(shí)吸收O2
取兩個(gè)廣口瓶，甲瓶?jī)?nèi)放入活的豌豆苗，乙瓶?jī)?nèi)放人用開(kāi)水燙死的豌豆苗，密封后放到黑暗的環(huán)境條件下24小時(shí)（想一想，為什么要在黑暗的條件下培養(yǎng)豌豆24小時(shí)？），另取一 個(gè)空瓶為丙瓶，密封后也同甲、乙瓶一樣處理。
上課時(shí)，用燃燒的蠟燭放到瓶中檢驗(yàn)瓶中氣體的成分。教師指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析原因，得出結(jié)論。將討論的結(jié)果填寫(xiě)在投影片及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的表格內(nèi)。（表格中的現(xiàn)象、分析和結(jié)論由學(xué)生填寫(xiě)）
當(dāng)學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，教師可以詢(xún)問(wèn)他們實(shí)驗(yàn)操作的詳細(xì)步驟。從學(xué)生的回答中可以看出，有些人的實(shí)驗(yàn)步驟比較科學(xué)。合理省時(shí)。有些人的操作繁瑣、重復(fù)、費(fèi)事。如果把點(diǎn)燃的蠟燭先放入丙瓶檢驗(yàn)，再依次放入乙瓶和甲瓶檢驗(yàn)，只要點(diǎn)燃一次蠟燭就可以完成三個(gè)測(cè)試工作。這是最合理、省時(shí)的實(shí)驗(yàn)程序。運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)，合理安排工作程序，求得省時(shí)、省力的效果，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法訓(xùn)練的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
【實(shí)驗(yàn)二】植物呼吸時(shí)釋放CO2
取三個(gè)廣口瓶，甲瓶?jī)?nèi)放入活的豌豆苗，乙瓶放入燙死的豌豆苗，丙瓶為空瓶。蓋上蓋后放到黑暗環(huán)境條件下24小時(shí)，換上雙孔瓶塞，用澄清的石灰水檢驗(yàn)瓶里的氣體。
教師指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，討論分析現(xiàn)象發(fā)生的原因，得出結(jié)論，將結(jié)果填寫(xiě)在投影和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的表格內(nèi)。
【實(shí)驗(yàn)三】方法步驟與實(shí)驗(yàn)二相同，但甲瓶?jī)?nèi)沒(méi)有萌發(fā)的種子，乙瓶?jī)?nèi)放有干燥的種子，丙瓶為空瓶。實(shí)驗(yàn)三和實(shí)驗(yàn)二的實(shí)驗(yàn)裝置可參考課本P60的演示實(shí)驗(yàn)“種子呼吸時(shí)釋放CO2”中的圖示。學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，一部分人做實(shí)驗(yàn)二，另一部分人做實(shí)驗(yàn)三。學(xué)生填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的表格時(shí)，仍然填寫(xiě)“現(xiàn)象”、“分析”和“結(jié)論”。
完成實(shí)驗(yàn)一、二、三后，教師進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考：
�。�1）植物的呼吸作用除了引起周?chē)臍怏w成分改變外，還會(huì)引起什么變化？
（2）怎樣才能測(cè)定呼吸作用引起的熱量變化呢？
課前，教師可以布置學(xué)生自制保暖的實(shí)驗(yàn)裝置：在礦泉水瓶中分別裝入萌發(fā)的種子和干燥的種子，把它們和另一個(gè)空瓶中分別插入一支溫度計(jì)，然后把三個(gè)瓶子放在一個(gè)硬紙箱中，在三個(gè)瓶子的周?chē)畛錆M(mǎn)鋸未木屑做為保溫材料（也可填充棉花或碎布等材料），在保溫材料里也插一支溫度計(jì)。
【實(shí)驗(yàn)四】種子呼吸時(shí)放熱
教師指導(dǎo)學(xué)生分組觀察各組的實(shí)驗(yàn)裝置，記錄甲、乙、丙三瓶?jī)?nèi)及保溫材料的溫度，然后，由各組代表匯報(bào)觀察的記錄。教師引導(dǎo)學(xué)生分析記錄，得出結(jié)論。
教師啟發(fā)學(xué)生思考以下問(wèn)題：
（1）盛萌發(fā)種子的瓶?jī)?nèi)溫度明顯較高，說(shuō)明什么？
（2）干種子也有生命，但是盛干種子的瓶?jī)?nèi)溫度都沒(méi)有明顯升高，這又說(shuō)明了什么？
（3）呼吸作用的強(qiáng)弱與生命活動(dòng)是否旺盛有什么關(guān)系？（辯證統(tǒng)一，相互影響）
3．呼吸作用的概念和意義：
經(jīng)過(guò)前面所做的四個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生已經(jīng)確信植物具有呼吸作用。因此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步概括和綜合觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析得出的結(jié)論，最后讓學(xué)生自己得出呼吸作用的概念和意義，并且用公式表示呼吸作用。
4.呼吸作用和光合作用的區(qū)別和聯(lián)系：
呼吸作用與光合作用的關(guān)系是帶有總結(jié)性的內(nèi)容，它總結(jié)了這節(jié)課與上一節(jié)課的內(nèi)容要點(diǎn)。先明確兩者的區(qū)別，再說(shuō)明它們的聯(lián)系，這實(shí)際也是起復(fù)習(xí)鞏固的作用，學(xué)生是不難理解的。教師可以提出一些問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)。
（1）光合作用在哪里進(jìn)行，呼吸作用在哪里進(jìn)行？
（2）光合作用必須有光時(shí)才能進(jìn)行，呼吸作用在何時(shí)進(jìn)行？
（3）進(jìn)行光合作用時(shí)植物吸收什么氣體？放出什么氣體？進(jìn)行呼吸作用時(shí)又是怎樣？
（4）光合作用與呼吸作用在物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換上有什么區(qū)別？
在學(xué)生認(rèn)清這兩個(gè)相反的生理過(guò)程后，教師可以再提出一些問(wèn)題，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)它們之間相互依存的關(guān)系。
（1）植物呼吸作用分解的有機(jī)物是從哪里來(lái)的？
（2）呼吸作用釋放的能量是從哪里來(lái)的？
（3）植物進(jìn)行光合作用時(shí)，原料的吸收和產(chǎn)物的運(yùn)輸需要消耗能量，這些能量是怎樣產(chǎn)生的？
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P62光合作用和呼吸作用比較表，最后使學(xué)生得出呼吸作用與光合作用具有相互依存的關(guān)系這一結(jié)論。
5．植物的呼吸作用與人類(lèi)生產(chǎn)、生活的關(guān)系：
教師可以舉一些生活和生產(chǎn)實(shí)際中的實(shí)例來(lái)說(shuō)明。例如：
（1）為什么在栽培農(nóng)作物時(shí)常常要松土？
（2）保存水果、蔬菜或糧食時(shí)，需要注意哪些問(wèn)題？（低溫、低氧、高CO2等）
（3）為什么新疆的西瓜特別甜？
（4）為什么通氣不良的菜窖會(huì)缺氧？應(yīng)該采取哪些預(yù)防措施？
（5）臥室中放大量的植物過(guò)夜有利于健康嗎？為什么？
小資料
1．植物呼吸時(shí)放出C02的實(shí)驗(yàn)：
把萌發(fā)的小麥種子和干燥未萌發(fā)的種子分別包入甲、乙兩個(gè)紗布袋里，用線(xiàn)扎緊袋口，把甲、乙兩個(gè)紗布袋分別掛在盛有澄清石灰水的甲、乙兩個(gè)廣口瓶?jī)?nèi)，布袋不能碰到石灰水，塞上瓶塞，把瓶移到溫暖處，1～2天后觀察石灰水的變化，如果石灰水變混濁了，證明植物體產(chǎn)生了CO2。
2．證明植物在白天也進(jìn)行呼吸作用的實(shí)驗(yàn)：
培養(yǎng)一盆黃化苗（沒(méi)有葉綠體），把它放在有光的條件下做呼吸作用的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明植物在白天也進(jìn)行呼吸作用（吸入02，呼出CO2）。用黃化苗的原因是讓植物不能進(jìn)行光合作用（因?yàn)闆](méi)有葉綠素），這樣就很容易證明植物在白天（光下）也進(jìn)行呼吸作用。把黃化苗放在光下幾天后，它又形成了葉綠素，再做同樣的實(shí)驗(yàn)，呼吸現(xiàn)象在白天（光下）就不明顯了。這是因?yàn)楣夂献饔美昧撕粑饔冕尫诺腃O2，而且還不夠，還必須從大氣中吸入C02。而光合作用釋放的02，呼吸作用卻用不完，于是從葉中釋放出來(lái)。所以，植物在白天的呼吸作用被強(qiáng)烈的光合作用掩蓋了。
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