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《观察种子的呼吸作用》实验的创新设计

发布时间:2019-02-25  点击量:

作者:李文化
  【摘要】在学生设计创新实验的过程中,合作交流的过程中,能更加有效地为学生可持续发展和个性化发展源源不断地注入活力,启迪学生的思维,激活学生的智慧,从而提升学生的生物学素养和创新能力。
  【关键词】实验创新能力素养
  一、实验核心素养
  1.知识目标:描述绿色植物的呼吸作用。
  2.能力目标:通过实验,培养学生的动手设计和操作实验的能力及实验创新能力。
  3.情感态度价值观目标:(1)体验科学探究的一般过程,培养学生的求实、严谨、团结协作精神;(2)通过小组活动,引导合作意识,渗透生物学基本观点和研究方法。
  二、内容设计
  (一)本节课的主要内容
  通过《悯农》这首诗导入,由“锄禾”引出植物需要进行呼吸作用;后学生亲自动手设计三个种子呼吸作用的实验,让学生在兴趣中学习,发现呼吸作用在生活中的应用。
  (二)原来实验中的不足
  1.演示实验效果不理想,实验器材密封性不好控制,很难观察到实验现象。
  2.所需的装置繁多,操作繁琐。
  3.实验方法不严密,在证明“种子的呼吸作用产生二氧化碳”的实验中,用的是灌水排气法,存在水这个干扰因素。
  (三)实验创新之处
  1.实验形式的创新——变演示实验为分组探究实验。
  2.实验器材的创新——变废为宝。
  3.实验方法的创新——变灌水排气法为挤压排气法。
  三、实验过程设计
  (一)创设情境,导入新课
  展示两张农民辛勤劳作的图片,引出《悯农》这首诗,学生齐读《悯农》,由“锄禾”引出植物需要进行呼吸作用。
  (二)实验探究,建构概念
  1.课前准备。上课前一天,我带领生物兴趣小组的同学,将教材中的实验材料和仪器准备好。
  2.实验探究:
  实验一:种子的呼吸作用产生二氧化碳
  (1)我将全班学生分为8个小组,每个小组都有相同的实验装置。种子的呼吸作用产生二氧化碳,利用“二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊”的性质,由于把该实验设计成了探究实验,所以需要引导学生提出探究问题,制定计划,引导学生自己设计实验。
  (2)两瓶已经放置24小时,分别将两瓶中的输液管放入澄清石灰水中,打开开关,轻轻挤压饮料瓶,观察石灰水变化:萌发种子瓶内的气体使澄清石灰水变浑浊,煮熟种子瓶内的气体不能使澄清石灰水变浑浊。实验结束,关闭开关。由此得出实验结论:种子的呼吸作用产生了二氧化碳。
  实验二:种子的呼吸作用消耗氧气
  (1)种子的呼吸作用消耗氧气,利用“氧气能支持燃烧”的性质。这个实验依然设计成探究实验,让学生体验科学探究的一般过程。
  (2)直接利用第一个实验的两装置,取下萌发瓶的橡皮塞,迅速把点燃的蜡烛头放进去,观察蜡烛的燃烧情况。分析实验现象:放入萌发瓶中的蜡烛立即熄灭,放入煮熟瓶中的蜡烛继续燃烧。由此得出实验结论:种子的呼吸作用消耗氧气。
  (三)拓展探究,完善概念
  1.绿色植物呼吸作用产生的能量有什么意义?是不是一种浪费呢?
  2.植物的其他器官是否也进行呼吸作用?
  学生实验视频。由此引导学生指出:植物的根、茎、叶、花、果实,都像种子一样能进行呼吸作用。由此完善呼吸作用的反应式、概念和意义。
  (四)联系实际,应用概念
  学生观看日常生活对玉米处理的几幅图片,思考:
  1.为什么在生产中农民播种玉米前要松土,幼苗长出后还要松土?
  2.為什么大雨过后,农民要及时排涝?
  3.鲜玉米为了保鲜,要装入保鲜袋,然后放入冰箱,原因是什么?
  4.玉米收获后,为什么要及时晾晒?
  四、教学反思与自我评价
  第一,整体设计方面。在本节课的教学中,我组建了生物兴趣小组,并给其他同学起了很好的带头作用。在教学中我把课堂交给学生,放手让他们自己完成“观察种子呼吸作用”的实验,极大地提高了学生合作学习的兴趣。
  第二,教学环节方面。(1)图片+唐诗导入,创设情境;(2)实验探究活动,学生通过小组合作进行实验探究,实验器材来源于日常生活,教学形式多样化,极大地调动了学生的积极性和主动性,提高了学生动手动脑的能力和创新能力;(3)联系实际,发现呼吸作用的生活应用,引导学生学以致用,让生活知识成为学生学习生物学和解决问题的源头活水。


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