盲校初中生物七年级上册《绿色植物的呼吸作用》教学设计

盲校初中生物七年级上册《绿色植物的呼吸作用》教学设计一、教学分析（一）教材分析【基础】本节课是盲校义务教育实验教科书生物学七年级上册第三单元“生物圈中的绿色植物”第五章“绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡”中的第二节。在此之前，学生已经学习了“绿色植物的光合作用”，理解了绿色植物能够利用光能，将二氧化碳和水合成为储存能量的有机物，并释放氧气。本节内容“绿色植物的呼吸作用”则从另一个方向揭示了植物的生命活动本质，即植物如何利用光合作用产生的有机物，通过呼吸作用分解有机物、释放能量，以维持自身的生命活动。【核心概念】本节内容的核心概念是“呼吸作用”。它不仅揭示了植物体自身能量代谢的内在机制，还直接关联到生物圈中的碳—氧平衡。呼吸作用与光合作用看似是两个相反的过程，但它们相互依存、相互对立，共同构成了绿色植物物质循环和能量流动的基础。理解呼吸作用，有助于学生全面、辩证地认识植物的生命活动，为后续学习生态系统中物质循环和能量流动、生物圈中的碳氧平衡等知识奠定坚实的基础。教材通过“种子呼吸时释放热量的实验”“种子呼吸时放出二氧化碳的实验”以及“种子呼吸时消耗氧气的实验”三个层层递进的探究活动，引导学生从现象入手，逐步分析、归纳出呼吸作用的概念、公式和实质。（二）学情分析【重要】授课对象为盲校七年级学生。他们的年龄普遍在1315岁，正处于从形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键阶段。但由于视觉障碍，他们对事物外部特征的感知主要依赖听觉、触觉、嗅觉和动觉，缺乏对植物器官（如叶片、茎、根）及生命活动过程（如气体交换）的直观视觉表象。因此，在教学设计中，必须充分调动手、耳、鼻等多种感官通道，将抽象的概念转化为可触摸、可听闻、可嗅知的具体体验。1.知识基础：学生通过上一节“光合作用”的学习，已经掌握了光合作用的原料、产物、条件和场所，知道淀粉等有机物是光合作用的产物，氧气是在光下产生的。这为理解呼吸作用的原料（有机物、氧气）和产物（二氧化碳、水）提供了知识上的锚点。但学生容易形成思维定势，认为植物只有在光下才进行气体交换，误以为植物和人一样只在夜间才“呼吸”。2.认知特点与障碍：【难点】对看不见摸不着的气体（氧气、二氧化碳）及其性质（助燃、使澄清石灰水变浑浊）的理解存在困难。对“能量”这一抽象概念的理解更是教学的难点，他们难以感知能量的存在形式及其变化。手部触觉是盲生获取信息的重要途径，在实验操作中，应引导他们安全、有序地触摸实验装置、感知温度变化、感知种子的质地等。听觉可用于感知实验装置中气泡的产生，嗅觉可用于感知某些实验材料（如萌发种子）的特殊气味。3.情感态度：盲生好奇心强，对动手操作、亲身参与的探究活动有浓厚的兴趣。他们对生活中的现象，如“为什么堆积的粮食会发热？”“为什么萝卜放久了会空心？”有一定的感性认识，这为创设问题情境、激发探究欲望提供了良好的契机。（三）核心素养目标1.生命观念：【重要】通过探究呼吸作用的实质，理解植物体作为一个开放的生命系统，时刻与外界环境进行着物质（气体）和能量（热能）的交换。认同呼吸作用是所有活细胞共同具有的生命特征，是生物体进行各项生命活动（如生长、发育、繁殖、吸收无机盐、物质运输等）的能量源泉。2.科学思维：能够基于观察到的实验现象（如温度计示数上升、澄清石灰水变浑浊、燃烧的蜡烛熄灭），运用分析、比较、归纳等方法，推断出呼吸作用的原料、产物和条件，最终构建呼吸作用的概念模型和反应式。初步形成“现象问题假设验证结论”的科学探究思维流程。3.科学探究：【核心】在教师引导下，能针对“植物呼吸作用”这一课题提出可探究的科学问题。能够亲自动手操作或协助操作教材中的三个探究实验，体验对比实验的设计思想（如用煮沸并冷却的种子作对照）。在实验过程中，能运用多种感官获取信息，如实记录观察到的现象。能与同学合作完成探究任务，进行有效的交流与讨论。4.社会责任：能够运用所学呼吸作用的知识，解释生活中常见的现象（如农田松土、涝灾后排涝、储藏果实蔬菜时降低温度或增加二氧化碳浓度等）。初步形成将植物呼吸作用与农业生产、日常生活相联系，关注生产生活实践的意识。（四）教学重难点1.【重点】通过探究实验，归纳总结出呼吸作用的概念、总反应式及其实质。2.【难点】理解呼吸作用分解有机物、释放能量的过程。设计和完善对比实验，排除干扰因素，得出科学结论。区分呼吸作用与光合作用。二、教学准备（一）教具与学具准备1.实验材料：萌发的黄豆种子、煮熟后冷却的黄豆种子、干燥的黄豆种子。2.实验器材：保温瓶（带瓶塞）、普通广口瓶、温度计（最好是触觉可见的指针式或盲用有声电子温度计）、橡胶管、止水夹、漏斗、烧杯、试管、火柴（或打火机）、蜡烛、澄清石灰水（提前配置好并分装）、黑布（用于遮光处理）。确保所有玻璃仪器无破损，避免划伤学生。3.模型与教具：植物细胞结构模型（可触摸式）、叶表皮气孔模型（可放大触摸）。盲文版教材、大字版教材。4.辅助工具：盲文纸、盲笔、录音设备。（二）实验预处理1.提前一周准备好萌发的黄豆种子。将一部分种子煮熟，一部分保持干燥，分装置于相同环境。2.提前一天将三个实验装置组装好，置于教室一角备用。装置一：装有萌发种子的保温瓶，插入温度计，用瓶塞塞紧。装置二：装有萌发种子的广口瓶，瓶塞上插入漏斗和带止水夹的弯管，漏斗下口需用少量水液封，防止气体逸出。装置三：装有萌发种子的广口瓶，瓶口敞开，用于消耗瓶中氧气，另准备一个同样装置但放入煮熟的种子作为对照。三、教学实施过程（一）创设情境，导入新课1.【基础】生活体验唤醒（教师引导）同学们，在开始新知识的学习前，请大家回想一下，当我们剧烈运动后，为什么会感到气喘吁吁、心跳加快？（请一位同学回答）大家知道，这是我们在进行深呼吸，为身体补充更多的氧气，同时呼出更多的二氧化碳。那么，植物需不需要呼吸呢？它又是怎样呼吸的呢？让我们带着这些问题，走进今天的探究课——《绿色植物的呼吸作用》。（设计意图：从学生自身熟悉的生命现象出发，通过类比迁移，引出植物是否也需要呼吸这一核心问题，激发学生的探究兴趣。对盲生而言，利用自身感受建立概念，是有效的切入点。）2.【难点铺垫】问题串引导（教师继续提问）大家有没有接触过刚收获的粮食？比如稻谷、小麦。如果把它们堆放在一起，用手伸进去摸一摸，会有什么感觉？（引导学生回答：发热）对了，会感觉到潮湿和温热。这些热量是从哪里来的呢？难道是太阳晒的吗？如果是在粮仓里，没有太阳直射，为什么也会发热呢？这热量会不会是粮食本身产生的？这就与我们今天要学习的知识密切相关了。（设计意图：利用盲生在生活中更易触摸和感知的“粮堆发热”现象，创设认知冲突，将学生的思维引入到植物体自身能否产生热量、能否进行类似“呼吸”的生命活动上来，为接下来的实验探究做好心理铺垫。）（二）层层递进，实验探究（核心环节）【核心】本环节是本课的核心，通过三个连续的探究实验，引导学生从不同侧面揭示呼吸作用的奥秘。每个实验都将遵循“提出问题→作出假设→实验验证→得出结论”的流程，并充分照顾盲生的感知特点。1.【重要】实验一：种子呼吸时释放热量（感知能量的释放）（1）提出问题：刚才我们说到粮堆会发热，是不是植物种子本身在进行某种生命活动时产生了热量？（2）作出假设：学生可能会猜测，可能是活的种子在“运动”时产生了热。（3）实验验证（教师演示与学生协助相结合）：a.感知装置：教师首先向学生介绍两个保温瓶。一个瓶内装有萌发的黄豆种子（活的），另一个瓶内装有煮熟的黄豆种子（死的）。引导学生用手轻轻触摸两个瓶子的外壁，感受初始温度是否相同。然后，让学生用手触摸并感知两个瓶内插入的温度计，记录下初始温度（教师读出声或用盲文贴标注）。b.对比观察：将两个保温瓶的瓶塞盖好，放置一段时间（约4050分钟）。期间，可以穿插讲解实验设计的原则——对照组和实验组。煮熟的种子由于细胞已死亡，不能进行生命活动，是对照组；萌发的种子是实验组。通过对比，可以排除外界温度变化等干扰因素。c.结果感知：一段时间后，再次引导学生触摸两个保温瓶的外壁，并观察温度计示数的变化。让几位学生代表依次上前，用手背（对温度变化更敏感）贴近瓶壁感受温差，并仔细听教师读出或自己摸出温度计的数值。（4）现象描述：学生报告，装有萌发种子的保温瓶温度明显升高了，而装有煮熟种子的保温瓶温度几乎没有变化。（5）【难点突破】分析与讨论：教师引导学生思考，温度升高意味着什么？能量从哪里来？为什么只有萌发的种子温度升高？从而引出“能量”的概念。教师解释：种子在萌发过程中，进行着旺盛的生命活动，它们将储存在种子内的有机物（如淀粉）分解，有机物中的化学能就被释放出来，一部分转化为热能，所以我们能感受到温度升高。（6）初步结论：萌发的种子在进行生命活动时，会释放出热量。这种热量是来自有机物的分解。2.【核心】【高频考点】实验二：种子呼吸时放出二氧化碳（感知产物的变化）（1）提出问题：植物呼吸时，除了释放能量，还会产生什么物质？我们呼出的是二氧化碳，植物会不会也是这样？（2）作出假设：学生可能根据自身经验，猜测植物可能也产生二氧化碳。（3）【重要】实验验证（分组探究）：a.认识检验试剂：教师首先让学生闻一闻澄清石灰水（无味），并告知其特性——遇到二氧化碳会变得浑浊。这是检验二氧化碳的常用方法。b.介绍装置：教师分发装有萌发种子的广口瓶（已密闭一段时间）。介绍瓶上的装置：一个漏斗（加水口）和一根带止水夹的弯管。让学生用手触摸，建立空间结构感。c.操作与观察：请两位学生上台合作。一位学生负责向漏斗中缓慢注入清水（事先在漏斗颈下口处用少量水密封），由于水位上升，会将瓶内的气体沿着弯管挤压出来。另一位学生负责将弯管另一端伸入装有澄清石灰水的试管底部。同时，让全体学生侧耳倾听，是否能听到气体从弯管口冒出的“咕嘟”声。d.感知结果：气体通入一段时间后，让学生们（尤其是嗅觉和视觉有残留的学生）描述澄清石灰水的变化。（教师辅助描述：“原本清澈透明的液体，现在变得像牛奶一样浑浊了。”）对于全盲学生，让他们轻轻晃动试管，听声音的变化，或由教师引导其手指轻触试管外壁，感知液体粘稠度的细微变化（尽管不明显，但结合语言描述可增强印象）。（4）现象对比：教师展示另一个装置——装有煮熟种子的广口瓶，按照同样方法操作。让学生对比，通入气体后，澄清石灰水变化不明显。（5）分析与结论：萌发的种子产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体，这种气体是二氧化碳。煮熟的种子几乎没有产生。这说明，活的种子在进行呼吸作用时，会放出二氧化碳。教师进一步引导，二氧化碳中的碳元素和氧元素从哪里来？（有机物和吸入的氧气）。（6）【难点】思维深化：教师提问：“这些二氧化碳是我们通水后才被赶出来的，还是种子本身就产生的？”引导学生认识到，种子在呼吸过程中持续产生二氧化碳，并积累在瓶内。我们只是用排水法将其收集并检验。3.【核心】【高频考点】实验三：种子呼吸时消耗氧气（感知原料的变化）（1）提出问题：人的呼吸需要吸入氧气，植物的呼吸需要氧气吗？（2）作出假设：学生结合自身，推测植物也需要氧气。（3）实验验证（演示实验）：a.准备装置：教师介绍两个广口瓶，一个装有萌发的种子（活的），另一个装有煮熟的种子（死的）。两个瓶都已用瓶塞密闭，并放置了相同时间。告诉学生，在这段时间里，瓶内的生物进行了呼吸作用。b.检验方法：点燃两根小蜡烛（或使用长柄火柴），分别迅速伸入两个广口瓶中。引导学生用听觉感知火焰燃烧的声音变化，并请有光感或视力较好的学生描述火焰的亮度变化。c.现象记录：学生报告，伸入装有萌发种子瓶中的蜡烛，火焰很快熄灭了。伸入装有煮熟种子瓶中的蜡烛，火焰继续燃烧一会儿才熄灭（或正常燃烧）。（4）分析与结论：教师引导学生分析，蜡烛燃烧需要氧气。火焰在装有萌发种子的瓶中熄灭，说明瓶内缺少氧气。缺少的氧气到哪里去了？被萌发的种子呼吸作用消耗掉了。而煮熟种子的瓶中，由于种子死亡，没有消耗氧气，所以蜡烛可以继续燃烧。（5）结论整合：种子在呼吸作用中，需要消耗氧气。（三）归纳总结，构建概念1.【核心概念】归纳呼吸作用概念（教师引导）现在，让我们把三个实验的结论综合起来。通过实验一，我们知道了什么？（萌发种子呼吸释放能量）实验二呢？（产生二氧化碳）实验三呢？（消耗氧气）除此之外，植物细胞里还有大量水，呼吸作用会不会也产生水呢？虽然我们的实验中没有直接证明，但科学家研究发现，水也是呼吸作用的产物。（师生共同总结）那么，什么是绿色植物的呼吸作用？细胞利用______，将______分解成______和______，并且将储存在有机物中的______释放出来，供给生命活动需要的过程。2.构建反应式教师板书（或用盲文板书写）并带领学生用语言描述反应式：有机物（储存着能量）+氧气→（线粒体）二氧化碳+水+能量教师应强调反应物、产物、条件（需要氧气，场所是线粒体）以及能量的变化（从化学能释放出来）。3.【重要】【难点】类比呼吸作用与光合作用（教师引导）学习了呼吸作用，我们自然联想到前面学过的光合作用。它们之间有区别又有联系，是植物体两大最重要的生命活动。（师生互动，共同填写对比）场所不同：光合作用在叶绿体，呼吸作用主要在活细胞的线粒体。条件不同：光合作用必需光，呼吸作用有光无光都能进行（时时刻刻都在进行）。原料和产物相反：光合作用原料是二氧化碳和水，产物是有机物和氧气；呼吸作用原料是有机物和氧气，产物是二氧化碳和水。能量变化相反：光合作用储存能量，呼吸作用释放能量。（教师强调）联系：呼吸作用所分解的有机物，正是光合作用制造的；呼吸作用释放的能量，正是光合作用固定在有机物中的能量。它们是相互依存的关系。（四）联系生活，学以致用【热点】教师提出几个生活实际问题，引导学生运用刚学的呼吸作用知识进行解释，将科学知识与生产生活实践紧密联系，培养社会责任感。1.问题一：为什么农田遇到水涝后，要及时排涝？（学生讨论后回答）水太多会把土壤缝隙中的空气挤走，导致土壤中缺氧。植物根细胞因缺氧而无法进行正常的呼吸作用，时间长了会导致烂根甚至死亡。排涝是为了让空气进入土壤，保证根的呼吸作用正常进行。2.问题二：储存粮食时，为什么要晒干？储存水果、蔬菜时，为什么要放在冰箱里？（学生分析）晒干是为了减少粮食种子中的水分。水分越少，种子的呼吸作用越微弱，消耗的有机物就越少，有利于长期保存。冰箱里温度低，能抑制水果蔬菜细胞的呼吸作用，减少有机物的消耗，从而延长保鲜期。3.【难点】问题三：萝卜放久了为什么会空心？（引导学生思考）萝卜长时间储存，虽然你看不到它腐烂，但它内部的细胞一直进行着呼吸作用，不断地分解自身的有机物，产生二氧化碳和水，并释放能量。有机物被大量消耗，萝卜就变得空心，口感也变差了。4.问题四：为什么夜间在卧室里不宜摆放过多绿色植物？（学生辩论）学生可能会说植物晚上吸收氧气和人争夺氧气。教师应予以肯定并修正：植物在夜间无光的情况下，光合作用基本停止，但呼吸作用照常进行，会消耗氧气，释放二氧化碳。如果室内植物过多，密闭空间内，人就会和植物“争氧”，导致空气中氧气浓度下降，二氧化碳浓度升高，影响健康。因此，室内特别是卧室，不宜摆放过多植物。（五）课堂小结与当堂检测1.【基础】小结教师引导学生回顾本节课的核心内容：通过三个探究实验，我们一步步揭示了绿色植物呼吸作用的奥秘，明确了呼吸作用的概念、反应式、实质（分解有机物，释放能量）以及它与光合作用的区别与联系。更重要的是，我们学会了用科学的方法去探究生命现象，并将学到的知识用来解释和指导我们的生活。2.【高频考点】当堂检测（口答或盲文书写）（1）简述绿色植物呼吸作用的概念。（2）写出呼吸作用的反应式。（3）判断正误：植物只在夜间才进行呼吸作用。（错）（4）选择：农民伯伯经常给庄稼松土，主要是为了（）。A.促进庄稼的光合作用B.促进庄稼的呼吸作用C.抑制庄稼的呼吸作用（5）【难点】简答：储存新鲜水果时，有时会向储藏库中通入一定量的二氧化碳，这是为什么？（提示：高浓度二氧化碳可以抑制呼吸作用，减少有机物消耗，延长保鲜期。）（六）实践与拓展1.课后探究：回家后，用一个塑料袋套住几片自家阳台上的植物叶片，将袋口扎紧，第二天观察塑料袋内壁发生了什么现象？（有水珠）这水珠可能来自哪里？（提示：植物呼吸作用产生水，以及蒸腾作用）2.家庭小实验：尝试用两个相同的矿泉水瓶，分别装入等量的萌发种子和煮熟种子，密封，放置一天后，用点燃的蜡烛伸入瓶口检验氧气含量变化。3.【跨学科视野】查阅资料或与物理老师交流：能量的形式有哪些？呼吸作用释放的能量除了热能，还会转变成哪些能量形式（如植物生长过程中物质运输、细胞分裂所需的化学能、动能等）？初步建立能量转化的概念。四、板书设计（盲文与视觉相结合）第二节绿色植物的呼吸作用（一）探究过程1.释放热量