淺議“綠色植物的呼吸作用”概念教學(xué)的有效策略

陳秋香

摘 要 以“綠色植物的呼吸作用”的教學(xué)案例為例，闡述了教師應(yīng)如何結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)，從概念的引入、學(xué)習(xí)、完善、激活、鞏固等方面進(jìn)行有效概念教學(xué)。

關(guān)鍵詞 概念教學(xué) 教學(xué)有效性 教學(xué)策略

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

文件編號(hào)： 1003 - 7586（2016）06 - 0012 - 03

“綠色植物的呼吸作用”是人教版新課標(biāo)教科書七年級(jí)上冊(cè)第三單元第五章第二節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容包括綠色植物呼吸作用的過(guò)程、呼吸作用是生物的共同特征和綠色植物在維持生物圈碳-氧平衡中的作用三部分。此節(jié)重要概念的內(nèi)容多、較抽象，演示實(shí)驗(yàn)也多，教學(xué)時(shí)間難以控制等諸多因素而很少被選為公開課、觀摩課。為此，課題組將此課定為典型課例進(jìn)行備課與研究，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)，從概念的引入、學(xué)習(xí)、完善、運(yùn)用、激活、鞏固等教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行，構(gòu)建高效的課堂教學(xué)。

1 研讀課標(biāo)，找準(zhǔn)導(dǎo)入，引入概念

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》倡導(dǎo)生物教師應(yīng)基于課程標(biāo)準(zhǔn)開展教學(xué)，課程標(biāo)準(zhǔn)中此節(jié)重要概念的教學(xué)要求是：在生物體內(nèi)，細(xì)胞能通過(guò)分解糖類等獲得能量，同時(shí)生成二氧化碳和水。具體內(nèi)容是：描述綠色植物的呼吸作用。據(jù)此本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)是幫助學(xué)生形成以下重要概念：

（1） 細(xì)胞利用氧，將有機(jī)物分解成二氧化碳和水，并且將儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量釋放出來(lái)，供給生命活動(dòng)的需要，這個(gè)過(guò)程叫做呼吸作用；

（2） 呼吸作用是生物的共同特征；

（3） 綠色植物通過(guò)光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣，有助于維持生物圈中的碳—氧平衡。

經(jīng)過(guò)分析可得出：（1）是概念的內(nèi)涵，（2）與（3）是概念的外延；其中（1）、（2）、（3）是教學(xué)重點(diǎn)，（2）是教學(xué)難點(diǎn)。教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合七年級(jí)學(xué)生認(rèn)知水平，如何有效導(dǎo)入新課，是本節(jié)課首先需要考慮的問(wèn)題。

教材將本節(jié)安排在綠色植物光合作用之后，顯然是利用光合作用相關(guān)知識(shí)來(lái)為呼吸作用的學(xué)習(xí)作鋪墊。學(xué)生雖然在“生物的特征”這一節(jié)中對(duì)生物能進(jìn)行呼吸作用此特征有一定的認(rèn)知，但要引申到綠色植物的呼吸作用這一概念并非易事。教師可以用表格的形式，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過(guò)光合作用的原料、產(chǎn)物、條件、場(chǎng)所和實(shí)質(zhì)，回顧光合作用的反應(yīng)式，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生從功能角度思考：有機(jī)物除了用于構(gòu)建植物體外，還有其他什么作用？在學(xué)生思考的同時(shí)，教師利用PPT展示水稻堆、花生堆的圖片，介紹其發(fā)熱現(xiàn)象，從日常生活現(xiàn)象導(dǎo)出演示實(shí)驗(yàn)——“種子萌發(fā)過(guò)程釋放能量”。這樣的導(dǎo)入看似是光合作用的繼續(xù)延伸，實(shí)則是新概念學(xué)習(xí)的開始，過(guò)渡自然，直接明了，而且也為下一段呼吸作用的原料、產(chǎn)物、條件、場(chǎng)所及實(shí)質(zhì)等教學(xué)起了很好的鋪墊作用，為學(xué)生更好學(xué)習(xí)“呼吸作用與光合作用既相互獨(dú)立，又相互依存”埋下伏筆。

2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，設(shè)問(wèn)題串，學(xué)習(xí)概念

教材利用三組演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解呼吸作用的過(guò)程。為了使課堂體現(xiàn)“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念，筆者將實(shí)驗(yàn)一處理為演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)二、三為學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)。教師如何利用三組實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)化為學(xué)生具體學(xué)習(xí)的問(wèn)題串，學(xué)生通過(guò)問(wèn)題的思考、交流、回答和總結(jié)，把看不見摸不著的植物呼吸作用這一生命活動(dòng)具體化，是本節(jié)需要考慮的第二個(gè)重要問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)一“種子萌發(fā)過(guò)程釋放了能量”的問(wèn)題串：

（1） 萌發(fā)種子和煮熟種子有何區(qū)別？

（2） 根據(jù)溫度計(jì)的數(shù)據(jù)能得出什么結(jié)論？

（3） 能量從哪里來(lái)？

（4） 細(xì)胞的哪一結(jié)構(gòu)可以將能量從有機(jī)物中釋放出來(lái)？

實(shí)驗(yàn)二“種子萌發(fā)過(guò)程放出了二氧化碳”的問(wèn)題串：

（1） 澄清石灰水用來(lái)檢測(cè)什么氣體？有何現(xiàn)象？

（2） 該實(shí)驗(yàn)探究的問(wèn)題是什么？

（3） 如何設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)？

（4） 觀察后，哪個(gè)瓶子的的石灰水發(fā)生變化？為什么？

實(shí)驗(yàn)三“種子萌發(fā)過(guò)程中吸收氧氣”的問(wèn)題串：

（1） 燃燒的蠟燭用于檢測(cè)什么氣體？

（2） 該實(shí)驗(yàn)探究的問(wèn)題是什么？

（3） 如何設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)？

（4） 觀察后，哪瓶的蠟燭熄滅？為什么？

實(shí)驗(yàn)一中，通過(guò)教師講授，學(xué)生讀取溫度計(jì)的讀數(shù)，直觀感受種子萌發(fā)過(guò)程伴隨著能量的釋放。實(shí)驗(yàn)二和三，讓學(xué)生將各組在課前所準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹并按問(wèn)題串順序說(shuō)出本組所討論的答案。這樣組織教學(xué)，有利于節(jié)約課堂時(shí)間，又適合七年級(jí)學(xué)生思維活躍、喜歡動(dòng)手操作、親身體驗(yàn)的年齡特點(diǎn)。上述每組問(wèn)題串的設(shè)置，都是層層遞進(jìn)，能夠迅速抓住學(xué)生的思維，讓學(xué)生在討論、分析、歸納、總結(jié)中解決問(wèn)題，在親身實(shí)驗(yàn)中逐步學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)種子萌發(fā)過(guò)程：有機(jī)物進(jìn)行分解，釋放能量；有機(jī)物最終變成了二氧化碳和水；有機(jī)物的分解還需要氧氣的參與等呼吸作用的具體知識(shí)，把抽象的知識(shí)具體化，并且認(rèn)識(shí)到呼吸作用有強(qiáng)有弱。在此基礎(chǔ)上，教師再引導(dǎo)學(xué)生按照前面光合作用的表格，比較寫出呼吸作用的原料、產(chǎn)物、條件、場(chǎng)所和實(shí)質(zhì)，參照副板書中光合作用的公式讓學(xué)生嘗試寫出呼吸作用的公式。然后教師進(jìn)一步糾正學(xué)生的錯(cuò)誤寫法，學(xué)生逐步促成呼吸作用這一重要概念的建構(gòu)，從而理解和學(xué)習(xí)了這一重要概念。

3 適時(shí)設(shè)疑，顯重難點(diǎn)，完善概念

如何加深對(duì)新知識(shí)的理解是本節(jié)需要考慮的第三個(gè)重要問(wèn)題?！皩W(xué)起于思，思源于疑”，教師在課堂上若能適時(shí)設(shè)疑，可以持續(xù)引起學(xué)生的注意力，將學(xué)生置于知與不知的矛盾中，從而激發(fā)他們積極的思維，學(xué)生進(jìn)一步聯(lián)想已學(xué)知識(shí)，加深對(duì)新知識(shí)的理解。本節(jié)的教學(xué)有兩處適時(shí)設(shè)疑，可以深化學(xué)生對(duì)呼吸作用概念的認(rèn)識(shí)，深化學(xué)習(xí)，完善概念。具體做法如下：

① 在學(xué)完實(shí)驗(yàn)二時(shí)，教師適時(shí)設(shè)問(wèn)：只有種子會(huì)產(chǎn)生二氧化碳嗎？引導(dǎo)學(xué)生觀看“菠菜會(huì)產(chǎn)生二氧化碳”的實(shí)驗(yàn)視頻，即將新鮮菠菜和煮熟冷卻菠菜，分別放入相同的兩個(gè)消毒過(guò)的黑色塑料袋內(nèi)，過(guò)一段時(shí)間，用手?jǐn)D壓兩個(gè)袋子，檢測(cè)哪個(gè)袋子的氣體能使澄清石灰水變渾濁的實(shí)驗(yàn)。這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生明白植物其他器官的生命活動(dòng)中也產(chǎn)生了二氧化碳。此時(shí)教師就可以幫助學(xué)生概括——這種活動(dòng)發(fā)生在植物器官的各個(gè)活細(xì)胞中，所有活細(xì)胞時(shí)時(shí)刻刻都進(jìn)行著該活動(dòng)，細(xì)胞是呼吸作用的單位，深化了呼吸作用這一生物學(xué)重要概念內(nèi)涵的學(xué)習(xí)。

② 在學(xué)完呼吸作用概念后，如何過(guò)渡到“呼吸作用是生物的共同特征”這一教學(xué)內(nèi)容上，進(jìn)一步延伸到“綠色植物通過(guò)光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣，有助于維持生物圈中的碳——氧平衡”。此時(shí)，教師可以設(shè)疑：除植物的呼吸作用外，你還知道哪些過(guò)程也產(chǎn)生二氧化碳？引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P122，重溫普利斯特關(guān)于“光合作用利用二氧化碳作為原料”的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，再次解釋：植物能夠更新由于小白鼠呼吸而產(chǎn)生二氧化碳的原因，從不同方面反映了呼吸作用的本質(zhì)特征，即生物的共同特征。另外，此解釋也說(shuō)明植物能夠更新蠟燭燃燒產(chǎn)生二氧化碳，進(jìn)而理解綠色植物通過(guò)光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣，有助于維持生物圈中的碳——氧平衡。這樣本節(jié)課概念內(nèi)涵和外延的學(xué)習(xí)一氣呵成，順理成章。

教師適時(shí)設(shè)疑，不僅可以幫助學(xué)生認(rèn)清概念的內(nèi)涵和外延，而且有助于突破重、難點(diǎn)，深化學(xué)生對(duì)呼吸作用概念進(jìn)一步學(xué)習(xí)，逐步完善概念建構(gòu)，有效落實(shí)教學(xué)目標(biāo)。

4 聯(lián)系生活，學(xué)以致用，激活概念

古人曰：知之而不行，雖敦必困。這種強(qiáng)調(diào)知行統(tǒng)一，學(xué)以致用的觀點(diǎn)，也是我們教育的終極目標(biāo)。如何讓學(xué)生在生物學(xué)習(xí)中領(lǐng)略生活，也在生活中學(xué)習(xí)生物呢？

本節(jié)最后教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)上，教師結(jié)合日常生活的一些現(xiàn)象，讓學(xué)生以小組討論的形式根據(jù)呼吸作用的原理進(jìn)行分析：

（1） 為什么栽花或種莊稼，都要經(jīng)常松土？

（2） 幼嫩的葉比衰老的葉呼吸作用強(qiáng)，為什么？

（3） 為什么要將水果、蔬菜放在冰箱中？

（4） 存放蔬菜的地窖里已經(jīng)安上了電燈，農(nóng)民在進(jìn)入地窖時(shí)，為什么手里還要拿著點(diǎn)燃的蠟燭？

（5） 臥室為什么不能放置較多的植物？

（6） 大棚蔬菜在夜間適當(dāng)?shù)慕档蜏囟葹槭裁茨芴岣弋a(chǎn)量？

（7） 種子為什么要曬干后才儲(chǔ)存到倉(cāng)庫(kù)？

新課標(biāo)的理念之一是提高生物科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策能力。生物學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，讓生物學(xué)知識(shí)生活化，利用所學(xué)的知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，彰顯生物學(xué)的魅力，才能激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，為學(xué)生的生活提供指導(dǎo)，甚至可以為學(xué)生未來(lái)的職業(yè)選擇提供參考。教師將抽象概念置于鮮活的生活情境中，無(wú)形中讓學(xué)生真正進(jìn)入到生活情境中，在“進(jìn)入地窖拿著點(diǎn)燃的蠟燭”“臥室為什么不能放置較多的植物”知識(shí)探究中，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的知識(shí)遷移能力，讓學(xué)習(xí)成為一個(gè)主動(dòng)的過(guò)程，也是一次安全教育、健康教育的過(guò)程，從而激活了概念的學(xué)習(xí)。

5 搭建框架，設(shè)巧板書，鞏固概念

新課程理念更強(qiáng)調(diào)生物學(xué)習(xí)是一個(gè)主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)、發(fā)展能力的過(guò)程。因此，合理、科學(xué)地巧設(shè)板書，不僅有助于加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)，也有助于提高概念教學(xué)的有效性。依據(jù)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)，筆者設(shè)計(jì)了如圖1所示的板書。

此板書的創(chuàng)新點(diǎn)在于將3個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)用一個(gè)思維導(dǎo)圖表示。與傳統(tǒng)板書比較，此設(shè)計(jì)有以下優(yōu)勢(shì)：

① 能更好揭示實(shí)驗(yàn)原料與產(chǎn)物之間關(guān)系，歸納出每個(gè)實(shí)驗(yàn)的重要結(jié)論，并能直觀呈現(xiàn)出每個(gè)實(shí)驗(yàn)之間的邏輯關(guān)系；

② 有助于凸顯實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容，避免機(jī)械記憶，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生有意義學(xué)習(xí)；

③ 可以利用已經(jīng)學(xué)過(guò)的光合作用的反應(yīng)式，啟發(fā)學(xué)生寫出呼吸作用的反應(yīng)式；

④ 突出本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)，直觀地體現(xiàn)重要概念的內(nèi)涵和外延。另外，通過(guò)以上探究過(guò)程思維導(dǎo)圖的板書，呼吸作用概念的得出已顯而易見。搭建框架的板書，不僅賞心悅目、一目了然，而且有利于學(xué)生回味、捕捉課堂精彩時(shí)刻，有利于促進(jìn)學(xué)生的理解記憶、總結(jié)歸納、復(fù)習(xí)鞏固，有利于提升學(xué)生對(duì)知識(shí)間聯(lián)系、知識(shí)之間邏輯關(guān)系的理解，有利于發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，符合新課程理念。