基于核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)
——以“綠色植物的呼吸作用”為例

王真燕

（重慶市永川中學(xué)校 重慶永川 402160）

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2011年版）提出，教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生主動(dòng)參與，樂于探究，勤于動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析問題以及交流合作的能力[1]。突出創(chuàng)新精神和踐能力的培養(yǎng)。因此，教師在教學(xué)中，尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)拋出問題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與并完成實(shí)驗(yàn)探究。

在“綠色植物的呼吸作用”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)中，通過發(fā)現(xiàn)問題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并探究，得出結(jié)論，逐步引領(lǐng)學(xué)生們由結(jié)論上升到理論的知識(shí)層面，理解科學(xué)的本質(zhì)，形成科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，提高學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)[2]。

一、教材分析

“綠色植物的呼吸作用”選自人教版《生物學(xué) 七年級(jí) 上冊(cè) 》第三單元第五章第二節(jié)，主要介紹呼吸作用的過程、原理及意義。在上一節(jié)學(xué)習(xí)了光合作用原理的基礎(chǔ)上，本節(jié)利用三組演示實(shí)驗(yàn)，逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，理解呼吸作用的過程，從而歸納出光合作用與呼吸作用之間的區(qū)別與聯(lián)系，進(jìn)一步理解“綠色植物在維持生物圈碳-氧平衡中的作用”，同時(shí)也為“第六章 愛護(hù)植被 綠化祖國”做鋪墊。

二、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)方面

（1）通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)呼吸作用，并嘗試描述呼吸作用的過程。

（2）說出呼吸作用是生物的共同特征。

（二）能力方面

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀方面

圍繞生物圈中碳-氧平衡問題，關(guān)注人類對(duì)生物圈的影響，喚起保護(hù)生物圈的意識(shí)。

三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

（一）教學(xué)重點(diǎn)

呼吸作用的過程。

（二）教學(xué)難點(diǎn)

探究實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析；呼吸作用為生命活動(dòng)提供能量。

四、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

本節(jié)課以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，采用實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)，以生活為背景，運(yùn)用推理式思維方式，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，逐步認(rèn)識(shí)呼吸作用的本質(zhì)。最后從生物圈的角度，聯(lián)系光合作用，探討碳-氧平衡。

五、教學(xué)過程

（一）新課導(dǎo)入

生活情境導(dǎo)入：冬天到了，媽媽買來幾盆綠植，擺在臥室，同時(shí)，天冷了不用開窗戶也可以凈化空氣。可時(shí)間久了，總覺得夜晚睡覺時(shí)很悶，十分納悶，這是為什么呢？難道植物也在跟我們一樣要呼吸空氣嗎？設(shè)計(jì)意圖：以生活情境激發(fā)學(xué)生探究的興趣，引入實(shí)驗(yàn)探究。

（二）植物的呼吸需要氧氣，放出熱量

提前一周讓學(xué)生查閱相關(guān)資料并選定實(shí)驗(yàn)材料和裝備，上課前一天準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)裝置：將兩份一樣的新鮮菠菜，其中一份用沸水處理后晾干（用作對(duì)照）；將兩份菠菜分別放入標(biāo)記A、B標(biāo)簽的兩個(gè)保溫杯中 ，然后用兩只帶有溫度計(jì)的橡皮塞將杯口塞緊，放置于遮光處6小時(shí)。

課堂上取出實(shí)驗(yàn)裝置，觀察A、B保溫杯溫度計(jì)的變化，顯示A杯溫度為25.6℃，B杯溫度為23.1℃。請(qǐng)兩位同學(xué)準(zhǔn)備兩只點(diǎn)燃的短蠟燭，將保溫杯的橡皮塞取下，用帶長柄的藥匙將蠟燭分別迅速伸入A、B保溫杯中，觀察發(fā)現(xiàn)A杯中的蠟燭熄滅，B杯中的蠟燭仍在燃燒。通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析和討論，此時(shí)教師應(yīng)作出提示：氧氣有助燃的特性。

設(shè)計(jì)意圖 通過實(shí)驗(yàn)探究，證明了植物的呼吸需要氧氣，放出能量。此處對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的裝置和材料進(jìn)行了一個(gè)改良，沒有選擇黃豆而用菠菜，使實(shí)驗(yàn)方便易行也節(jié)約了時(shí)間。

（三）植物的呼吸產(chǎn)生二氧化碳和水

提前一天準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)裝置：準(zhǔn)備兩個(gè)透明廣口瓶C、D，兩份一樣的新鮮菠菜，其中一份經(jīng)沸水處理過并晾干水汽，分別放置在兩個(gè)廣口瓶內(nèi)，用塑料膜封口置于黑暗處一夜；然后在課堂上將實(shí)驗(yàn)裝置取出，準(zhǔn)備兩只裝有1/2容積的澄清石灰水的注射器，將兩個(gè)注射器針頭分別刺入C、D廣口瓶的塑料膜內(nèi)，抽取氣體直至注射器活塞不動(dòng)為止，再將注射器倒置幾下，混合氣體與石灰水，直到呈現(xiàn)吸入C瓶氣體的注射器內(nèi)石灰水變渾濁，而另一支無明顯現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)意圖 此實(shí)驗(yàn)探究了植物呼吸產(chǎn)生了二氧化碳，用注射器抽氣法代替了排水取氣法，用綠色蔬菜代替了種子，裝置簡單，操作簡便，效果顯著，適合用于分組教學(xué)。此外，細(xì)心的同學(xué)還會(huì)觀察到廣口瓶C的瓶身內(nèi)壁的水珠明顯多于廣口瓶D，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)探討，得出植物呼吸還產(chǎn)生了水的結(jié)論。

（四）歸納總結(jié)

①學(xué)生總結(jié)呼吸作用的實(shí)質(zhì)：

有機(jī)物＋氧氣→二氧化碳＋水，釋放能量

②呼吸作用的意義

以生活實(shí)際中有關(guān)人類對(duì)呼吸作用的應(yīng)用的舉例，啟發(fā)學(xué)生們學(xué)以致用，聯(lián)系光合作用的知識(shí)，理解綠色植物對(duì)維持生物圈中碳氧平衡的重要性。

六、教學(xué)反思

本節(jié)內(nèi)容是基于實(shí)驗(yàn)的探究式教學(xué)設(shè)計(jì)，以生活情境引入核心問題，創(chuàng)設(shè)兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，層層設(shè)疑，鍛煉學(xué)生利用科學(xué)實(shí)驗(yàn)來解決問題的能力。在教學(xué)中教師也關(guān)注三維目標(biāo)的達(dá)成；在知識(shí)和能力目標(biāo)層面，由生物圈中C-O平衡的重要性啟發(fā)同學(xué)們關(guān)注人對(duì)生物圈的影響，培養(yǎng)學(xué)生的生態(tài)保護(hù)及責(zé)任意識(shí)，貫徹了初中生物學(xué)核心素養(yǎng)的要求。