浅议“绿色植物的呼吸作用”概念教学的有效策略

摘 要 以“绿色植物的呼吸作用”的教学案例为例，阐述了教师应如何结合课程标准，从概念的引入、学习、完善、激活、巩固等方面进行有效概念教学。

关键词 概念教学 教学有效性 教学策略

“绿色植物的呼吸作用”是人教版新课标教科书七年级上册第三单元第五章第二节的内容。本节内容包括绿色植物呼吸作用的过程、呼吸作用是生物的共同特征和绿色植物在维持生物圈碳-氧平衡中的作用三部分。此节重要概念的内容多、较抽象，演示实验也多，教学时间难以控制等诸多因素而很少被选为公开课、观摩课。为此，课题组将此课定为典型课例进行备课与研究，结合课程标准，从概念的引入、学习、完善、运用、激活、巩固等教学环节进行，构建高效的课堂教学。

1 研读课标，找准导入，引入概念

《义务教育生物学课程标准（2011版）》倡导生物教师应基于课程标准开展教学，课程标准中此节重要概念的教学要求是：在生物体内，细胞能通过分解糖类等获得能量，同时生成二氧化碳和水。具体内容是：描述绿色植物的呼吸作用。据此本节的教学重点是帮助学生形成以下重要概念：

（1） 细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程叫做呼吸作用；

（2） 呼吸作用是生物的共同特征；

（3） 绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，有助于维持生物圈中的碳―氧平衡。

经过分析可得出：（1）是概念的内涵，（2）与（3）是概念的外延；其中（1）、（2）、（3）是教学重点，（2）是教学难点。教师根据课程标准，结合七年级学生认知水平，如何有效导入新课，是本节课首先需要考虑的问题。

教材将本节安排在绿色植物光合作用之后，显然是利用光合作用相关知识来为呼吸作用的学习作铺垫。学生虽然在“生物的特征”这一节中对生物能进行呼吸作用此特征有一定的认知，但要引申到绿色植物的呼吸作用这一概念并非易事。教师可以用表格的形式，引导学生复习已经学过光合作用的原料、产物、条件、场所和实质，回顾光合作用的反应式，进而引导学生从功能角度思考：有机物除了用于构建植物体外，还有其他什么作用？在学生思考的同时，教师利用PPT展示水稻堆、花生堆的图片，介绍其发热现象，从日常生活现象导出演示实验――“种子萌发过程释放能量”。这样的导入看似是光合作用的继续延伸，实则是新概念学习的开始，过渡自然，直接明了，而且也为下一段呼吸作用的原料、产物、条件、场所及实质等教学起了很好的铺垫作用，为学生更好学习“呼吸作用与光合作用既相互独立，又相互依存”埋下伏笔。

2 优化实验，设问题串，学习概念

教材利用三组演示实验，让学生理解呼吸作用的过程。为了使课堂体现“以学生为主体、教师为主导”的教学理念，笔者将实验一处理为演示实验，实验二、三为学生的探究实验。教师如何利用三❧组实验，转化为学生具体学习的问题串，学生通过问✿题的思考、交流、回答和总结，把看不见摸不着的植物呼吸作用这一生命活动具体化，是本节需要考虑的第二个重要问题。

实验一“种子萌发过程释放了能量”的问题串：

（1） 萌发种子和煮熟种子有何区别？

（2） 根据温度计的数据能得出什么结论？

（3） 能量从哪里来？

（4） 细胞的哪一结构可以将能量从有机物中释放出来？

实验二“种子萌发过程放出了二氧化碳”的问题串：

（1） 澄清石灰水用来检测什么气体？有何现象？

（2） 该实验探究的问题是什么？

（3） 如何设置对照实验？

（4） 观察后，哪个瓶子的的石灰水发生变化？为什么？

实验三“种子萌发过程中吸收氧气”的问题串：

（1） 燃烧的蜡烛用于检测什么气体？

ฑ（2） 该实验探究的问题是什么？

（3） 如何设置对照实验？

（4） 观察后，哪瓶的蜡烛熄灭？为什么？

实验一中，通过教师讲授，学生读取温度计的读数，直观感受种子萌发过程伴随着能量的释放。实验二和三，让学生将各组在课前所准备的实验进行简要介绍并按问题串顺序说出本组所讨论的答案。这样组织教学，有利于节约课堂时间，又适合七年级学生思维活跃、喜欢动手操作、亲身体验的年龄特点。上述每组问题串的设置，都是层层递进，能够迅速抓住学生的思维，让学生在讨论、分析、归纳、总结中解决问题，在亲身实验中逐步学习和认识种子萌发过程：有机物进行分解，释放能量；有机物最终变成了二氧化碳和水；有机物的分解还需 Ü要氧气的参与等呼吸作用的具体知识，把抽象的知识具体化，并且认识到呼吸作用有强有弱。在此基础上，教师再引导学生按照前面光合作用的表格，比较写出呼吸作用的原料、产物、条件、场所和实质，参照副板书中光合作用的公式让学生尝试写出呼吸作用的公式。然后教师进一步纠正学生的错误写法，学生逐步促成呼吸作用这一重要概念的建构，从而理解和学习了这一重要概念。

3 适时设疑，显重难点，完善概念

如何加深对新知识的理解是本节需要考虑的第三个重要问题。“学起于思，思源于疑”，教师在课堂上若能适时设疑，可以持续引起学生的注意力，将学生置于知与不知的矛盾中，从而激发他们积极的思维，学生进一步联想已学知识，加深对新知识的理解。本节的教学有两处适时设疑，可以深化学生对呼吸作用概念的认识，深化学习，完善概念。具体做法如下：

① 在学完实验二时，教师适时设问：只有种子会产生二氧化碳吗？引导学生观看“菠菜会产生二氧化碳”的实验视频，即将新鲜菠菜和煮熟冷却菠菜，分别放入相同的两个消毒过的黑色塑料袋内，过一段时间，用手挤压两个袋子，检测哪个袋子的气体能使澄清石灰水变浑浊的实验。这样一个实验可以使学生明白植物其他器官的生命活动中也产生了二氧化碳。此时教师就可以帮助学生概括――这种活动发生在植物器官的各个活细胞中，所有活细胞时时刻刻都进行着该活动，细胞是呼吸作用的单位，深化了呼吸作用这一生物学重要概念内涵的学习。 ② 在学完呼吸作用概念后，如何过渡到“呼吸作用是生物的共同特征”这一教学内容上，进一步延伸到“绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，有助于维持生物圈中的碳――氧平衡”。此时，教师可以设疑：除植物的呼吸作用外，你还知道哪些过程也产生二氧化碳？引导学生阅读课本P122，重温普利斯特关于“光合作用利用二氧化碳作为原料”的经典实验，再次解释：植物能够更新由于小白鼠呼吸而产生二氧化碳的原因，从不同方面反映了呼吸作用的本质特征，即生物的共同特征。另外，此解释也说明植物能够更新蜡烛燃烧产生二氧化碳，进而理解绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，有助于维持生物圈中的碳――氧平衡。这样本节课概念内涵和外延的学习一气呵成，顺理成章。

教师适时设疑，不仅可以帮助学生认清概念的内涵和外延，而且有助于突破重、难点，深化学生对呼吸作用概念进一步学习，逐步完善概念建构，有效落实教学目标。

4 联系生活，学以致用，激活概念

古人曰：知之而不行，虽敦必困。这种强调知行统一，学以致用的观点，也是我们教育的终极目标。如何让学生在生物学习中领略生活，也在生活中学习生物呢？

本节最后教学环节设计上，教师结合日常生活的一些现象，让学生以小组讨论的形式根据呼吸作用的原理进行分析：

（1） 为什么栽花或种庄稼，都要经常松土？

（2） 幼嫩的叶比衰老的叶呼吸作用强，为什么？

（3） 为什么要将水果、蔬菜放在冰箱中？

（4） 存放蔬菜的地窖里已经安上了电灯，农民在进入地窖时，为什么手里还要拿着点燃的蜡烛？

（5） 卧室为什么不能放置较多的植物？

（6） 大棚蔬菜在夜间适当的降低温度为什么能提高产量？

（7） 种子为 ☻什么要晒干后才储存到仓库？

新课标的理念之一是提高生物科学素养，提高学生的生产实践和个人决策能力。生物学知识与现实生活的联系，让生物学知识生活化，利用所学的知识分析问题、解决问题，彰显生物学的魅力，才能激起学生学习的兴趣，促进学生对知识的理解，为学生的生活提供指导，甚至可以为学生未来的职业选择提供参考。教师将抽象概念置于鲜活的生活情境中，无形中让学生真正进入到生活情境中，在“进入地窖拿着点燃的蜡烛”“卧室为什么不能放置较多的植物”知识探究中，不仅培养了学生的知识迁移能力，让学习成为一个主动的过程，也是一次安全教育、健康教育的过程，从而激活了概念的学习。

5 搭建框架，设巧板书，巩固概念

新课程理念更强调生物学习是一个主动建构知识、发展能力的过程。因此，合理、科学地巧设板书，不仅有助于加强学生的学习，也有助于提高概念教学的有效性。依据本节教学内容的重难点，笔者设计了如图1所示的板书。

此板书的创新点在于将3个重点实验用一个思维导图表示。与传统板书比较，此设计有以下优势：

① 能更好揭示实验原料与产物之间关系，归纳出每个实验的重要结论，并能直观呈现出每个实验之间的逻辑关系；

② 有助于凸显实验的主要内容，避免机械记忆，真正实现学生有意义学习；

③ 可以利用已经学过的光合作用的反应式，启发学生写出呼吸作用的反应式；

④ 突出本节课的重点、难点，直观地体现重要概念的内涵和外延。另外，通过以上探究过程思维导图的板书，呼吸作用概念的得出已显而易见。搭建框架的板书，不仅赏心悦目、一目了然，而且有利于学生回味、捕捉课堂精彩时刻，有利于促进学生的理解记忆、总结归纳、复习巩固，有利于提升学生对知识间联系、知识之间逻辑关系的理解，有利于发展学生的学习能力，符合新课程理念。