《觀察種子的呼吸作用》實驗的創新設計

李文化

【摘要】在學生設計創新實驗的過程中，合作交流的過程中，能更加有效地為學生可持續發展和個性化發展源源不斷地注入活力，啟迪學生的思維，激活學生的智慧，從而提升學生的生物學素養和創新能力。

【關鍵詞】實驗創新能力素養

一、實驗核心素養

1.知識目標：描述綠色植物的呼吸作用。

2.能力目標：通過實驗，培養學生的動手設計和操作實驗的能力及實驗創新能力。

3.情感態度價值觀目標：（1）體驗科學探究的一般過程，培養學生的求實、嚴謹、團結協作精神；（2）通過小組活動，引導合作意識，滲透生物學基本觀點和研究方法。

二、內容設計

（一）本節課的主要內容

通過《憫農》這首詩導入，由“鋤禾”引出植物需要進行呼吸作用；后學生親自動手設計三個種子呼吸作用的實驗，讓學生在興趣中學習，發現呼吸作用在生活中的應用。

（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，很難觀察到實驗現象。

2.所需的裝置繁多，操作繁瑣。

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

（三）實驗創新之處

1.實驗形式的創新——變演示實驗為分組探究實驗。

2.實驗器材的創新——變廢為寶。

3.實驗方法的創新——變灌水排氣法為擠壓排氣法。

三、實驗過程設計

（一）創設情境，導入新課

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

（二）實驗探究，建構概念

1.課前準備。上課前一天，我帶領生物興趣小組的同學，將教材中的實驗材料和儀器準備好。

2.實驗探究：

實驗一：種子的呼吸作用產生二氧化碳

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

（2）兩瓶已經放置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，輕輕擠壓飲料瓶，觀察石灰水變化：萌發種子瓶內的氣體使澄清石灰水變渾濁，煮熟種子瓶內的氣體不能使澄清石灰水變渾濁。實驗結束，關閉開關。由此得出實驗結論：種子的呼吸作用產生了二氧化碳。

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。這個實驗依然設計成探究實驗，讓學生體驗科學探究的一般過程。

（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。分析實驗現象：放入萌發瓶中的蠟燭立即熄滅，放入煮熟瓶中的蠟燭繼續燃燒。由此得出實驗結論：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？

學生實驗視頻。由此引導學生指出：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式、概念和意義。

（四）聯系實際，應用概念

學生觀看日常生活對玉米處理的幾幅圖片，思考：

1.為什么在生產中農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、教學反思與自我評價

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

第二，教學環節方面。（1）圖片+唐詩導入，創設情境；（2）實驗探究活動，學生通過小組合作進行實驗探究，實驗器材來源于日常生活，教學形式多樣化，極大地調動了學生的積極性和主動性，提高了學生動手動腦的能力和創新能力；（3）聯系實際，發現呼吸作用的生活應用，引導學生學以致用，讓生活知識成為學生學習生物學和解決問題的源頭活水。