《觀察種子的呼吸作用》實驗的創(chuàng)新設(shè)計

李文化

【摘要】在學(xué)生設(shè)計創(chuàng)新實驗的過程中，合作交流的過程中，能更加有效地為學(xué)生可持續(xù)發(fā)展和個性化發(fā)展源源不斷地注入活力，啟迪學(xué)生的思維，激活學(xué)生的智慧，從而提升學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】實驗創(chuàng)新能力素養(yǎng)

一、實驗核心素養(yǎng)

1.知識目標(biāo)：描述綠色植物的呼吸作用。

2.能力目標(biāo)：通過實驗，培養(yǎng)學(xué)生的動手設(shè)計和操作實驗的能力及實驗創(chuàng)新能力。

3.情感態(tài)度價值觀目標(biāo)：（1）體驗科學(xué)探究的一般過程，培養(yǎng)學(xué)生的求實、嚴(yán)謹(jǐn)、團結(jié)協(xié)作精神；（2）通過小組活動，引導(dǎo)合作意識，滲透生物學(xué)基本觀點和研究方法。

二、內(nèi)容設(shè)計

（一）本節(jié)課的主要內(nèi)容

通過《憫農(nóng)》這首詩導(dǎo)入，由“鋤禾”引出植物需要進行呼吸作用；后學(xué)生親自動手設(shè)計三個種子呼吸作用的實驗，讓學(xué)生在興趣中學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)呼吸作用在生活中的應(yīng)用。

（二）原來實驗中的不足

1.演示實驗效果不理想，實驗器材密封性不好控制，很難觀察到實驗現(xiàn)象。

2.所需的裝置繁多，操作繁瑣。

3.實驗方法不嚴(yán)密，在證明“種子的呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”的實驗中，用的是灌水排氣法，存在水這個干擾因素。

（三）實驗創(chuàng)新之處

1.實驗形式的創(chuàng)新——變演示實驗為分組探究實驗。

2.實驗器材的創(chuàng)新——變廢為寶。

3.實驗方法的創(chuàng)新——變灌水排氣法為擠壓排氣法。

三、實驗過程設(shè)計

（一）創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

展示兩張農(nóng)民辛勤勞作的圖片，引出《憫農(nóng)》這首詩，學(xué)生齊讀《憫農(nóng)》，由“鋤禾”引出植物需要進行呼吸作用。

（二）實驗探究，建構(gòu)概念

1.課前準(zhǔn)備。上課前一天，我?guī)ьI(lǐng)生物興趣小組的同學(xué)，將教材中的實驗材料和儀器準(zhǔn)備好。

2.實驗探究：

實驗一：種子的呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳

（1）我將全班學(xué)生分為8個小組，每個小組都有相同的實驗裝置。種子的呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳，利用“二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁”的性質(zhì)，由于把該實驗設(shè)計成了探究實驗，所以需要引導(dǎo)學(xué)生提出探究問題，制定計劃，引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計實驗。

（2）兩瓶已經(jīng)放置24小時，分別將兩瓶中的輸液管放入澄清石灰水中，打開開關(guān)，輕輕擠壓飲料瓶，觀察石灰水變化：萌發(fā)種子瓶內(nèi)的氣體使澄清石灰水變渾濁，煮熟種子瓶內(nèi)的氣體不能使澄清石灰水變渾濁。實驗結(jié)束，關(guān)閉開關(guān)。由此得出實驗結(jié)論：種子的呼吸作用產(chǎn)生了二氧化碳。

實驗二：種子的呼吸作用消耗氧氣

（1）種子的呼吸作用消耗氧氣，利用“氧氣能支持燃燒”的性質(zhì)。這個實驗依然設(shè)計成探究實驗，讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的一般過程。

（2）直接利用第一個實驗的兩裝置，取下萌發(fā)瓶的橡皮塞，迅速把點燃的蠟燭頭放進去，觀察蠟燭的燃燒情況。分析實驗現(xiàn)象：放入萌發(fā)瓶中的蠟燭立即熄滅，放入煮熟瓶中的蠟燭繼續(xù)燃燒。由此得出實驗結(jié)論：種子的呼吸作用消耗氧氣。

（三）拓展探究，完善概念

1.綠色植物呼吸作用產(chǎn)生的能量有什么意義？是不是一種浪費呢？

2.植物的其他器官是否也進行呼吸作用？

學(xué)生實驗視頻。由此引導(dǎo)學(xué)生指出：植物的根、莖、葉、花、果實，都像種子一樣能進行呼吸作用。由此完善呼吸作用的反應(yīng)式、概念和意義。

（四）聯(lián)系實際，應(yīng)用概念

學(xué)生觀看日常生活對玉米處理的幾幅圖片，思考：

1.為什么在生產(chǎn)中農(nóng)民播種玉米前要松土，幼苗長出后還要松土？

2.為什么大雨過后，農(nóng)民要及時排澇？

3.鮮玉米為了保鮮，要裝入保鮮袋，然后放入冰箱，原因是什么？

4.玉米收獲后，為什么要及時晾曬？

四、教學(xué)反思與自我評價

第一，整體設(shè)計方面。在本節(jié)課的教學(xué)中，我組建了生物興趣小組，并給其他同學(xué)起了很好的帶頭作用。在教學(xué)中我把課堂交給學(xué)生，放手讓他們自己完成“觀察種子呼吸作用”的實驗，極大地提高了學(xué)生合作學(xué)習(xí)的興趣。

第二，教學(xué)環(huán)節(jié)方面。（1）圖片+唐詩導(dǎo)入，創(chuàng)設(shè)情境；（2）實驗探究活動，學(xué)生通過小組合作進行實驗探究，實驗器材來源于日常生活，教學(xué)形式多樣化，極大地調(diào)動了學(xué)生的積極性和主動性，提高了學(xué)生動手動腦的能力和創(chuàng)新能力；（3）聯(lián)系實際，發(fā)現(xiàn)呼吸作用的生活應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，讓生活知識成為學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)和解決問題的源頭活水。