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科學(xué)探究 領(lǐng)悟科學(xué)
——初中生物“能量的釋放和利用”(第1課時(shí))教學(xué)設(shè)計(jì)

2020-12-18 19:27:00■蔡
初中生世界 2020年12期
關(guān)鍵詞:石灰水蘿卜氧氣

■蔡 惠

一、設(shè)計(jì)思路

日常生活中,學(xué)生對(duì)人體的呼吸以及呼吸過(guò)程中利用氧氣、產(chǎn)生二氧化碳的現(xiàn)象有所了解,但對(duì)具體的呼吸作用的認(rèn)識(shí),還沒(méi)有提升到學(xué)科知識(shí)的高度。本節(jié)課的設(shè)計(jì)中有大量的、層層遞進(jìn)的探究實(shí)驗(yàn),旨在讓學(xué)生在理性思維與動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的碰撞中,產(chǎn)生科學(xué)的火花,深刻明白科學(xué)探究的意義。同時(shí),本節(jié)課在理論教學(xué)中采用情境教學(xué)、問(wèn)題導(dǎo)學(xué),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)、小組合作,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索新知,突破重、難點(diǎn)。

二、教學(xué)目標(biāo)

通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)探究,說(shuō)明呼吸作用的過(guò)程,確立正確的科學(xué)觀念,提高科學(xué)探究能力;通過(guò)小組合作,使用給定器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置,嘗試與他人共同解決問(wèn)題;通過(guò)小組展示,提高表達(dá)能力。

三、教學(xué)過(guò)程

1.創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新知。

教師提問(wèn):同學(xué)們知道常州有哪些特產(chǎn)嗎?引出常州蘿卜干。蘿卜干是由新鮮蘿卜暴曬后腌制而成。本節(jié)課以蘿卜為主線探究呼吸作用的過(guò)程。先通過(guò)學(xué)生喜愛(ài)的“蘿卜蹲”游戲,引導(dǎo)學(xué)生思考人在加速呼吸的過(guò)程中,身體會(huì)有哪些細(xì)微變化。學(xué)生通過(guò)觀察、總結(jié),得出結(jié)論:人的呼吸是消耗氧氣,產(chǎn)生二氧化碳,同時(shí)釋放熱量的過(guò)程。接著,教師引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑:呼吸作用是否消耗氧氣,產(chǎn)生二氧化碳并釋放能量?

2.科學(xué)探究,提出問(wèn)題并做出假設(shè)。

教師給出3個(gè)問(wèn)題:蘿卜的呼吸會(huì)消耗氧氣嗎?蘿卜的呼吸會(huì)產(chǎn)生二氧化碳嗎?蘿卜在呼吸過(guò)程中,會(huì)釋放能量嗎?教師在每個(gè)問(wèn)題下做相應(yīng)提示:氧氣能夠助燃,在氧氣減少或者沒(méi)有的情況下,燃燒的蠟燭會(huì)熄滅;二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁;冷飲外賣(mài)中常用的隔熱保溫棉,有一定的保溫效果。教師將3個(gè)探究主題命名為:氧氣組、二氧化碳組、能量組。各學(xué)習(xí)小組自主挑選探究主題。

3.科學(xué)探究,制定計(jì)劃。

教師給出實(shí)驗(yàn)材料及器材,引導(dǎo)學(xué)生思考其作用。100g新鮮蘿卜與100g煮熟蘿卜:做對(duì)照實(shí)驗(yàn);透明的飲料瓶:裝蘿卜塊;標(biāo)簽:編號(hào)用,方便觀察與表達(dá);溫度計(jì):測(cè)量溫度;小瓶子:裝10ml澄清石灰水,以檢驗(yàn)二氧化碳;針筒(帶刻度):抽取一定量氣體;蠟燭:用鐵絲穿好,可伸進(jìn)瓶子深處,觀察其燃燒現(xiàn)象;隔熱保溫棉:撕開(kāi)后粘貼在瓶身,可起一定的保溫作用;火柴:點(diǎn)燃蠟燭。

教師將以上所有器材置于講臺(tái),各小組根據(jù)所選的探究主題進(jìn)行討論,挑選出與本組主題相對(duì)應(yīng)的器材。氧氣組實(shí)驗(yàn)器材:透明飲料瓶、標(biāo)簽、蠟燭、火柴;二氧化碳組實(shí)驗(yàn)器材:透明飲料瓶、標(biāo)簽、澄清石灰水、針筒;能量組實(shí)驗(yàn)器材:透明飲料瓶、標(biāo)簽、隔熱保溫棉、溫度計(jì)。各組搭建實(shí)驗(yàn)裝置,討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢驗(yàn)方法,并且做出預(yù)估。最后,每組派一位成員上臺(tái)展示。在此過(guò)程中,學(xué)生的科學(xué)思維能力、小組合作能力、語(yǔ)言表達(dá)能力均得到了鍛煉與提高。

4.科學(xué)探究,實(shí)施計(jì)劃。

因?yàn)橹参锏暮粑且粋€(gè)相對(duì)緩慢的過(guò)程,因此教師需在24小時(shí)前準(zhǔn)備好所有實(shí)驗(yàn)裝置,各小組派一名代表,挑選相應(yīng)裝置,然后回到小組內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢測(cè)。同時(shí),教師針對(duì)各小組的主題特點(diǎn),給出相應(yīng)提示:檢測(cè)氧氣時(shí),需快速高效;檢測(cè)二氧化碳時(shí),需定量處理,抽取40mL的氣體緩慢注入10mL澄清石灰水中,效果最佳;溫度的改變需仔細(xì)觀察,記錄細(xì)微變化。學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手檢驗(yàn),更加深刻地認(rèn)識(shí)了呼吸作用,明白了科學(xué)探究的意義,并且在此過(guò)程中,鍛煉了動(dòng)手操作能力。

5.科學(xué)探究,表達(dá)與質(zhì)疑,交流與改進(jìn)。

各小組派一名成員上臺(tái)展示并說(shuō)明實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

氧氣組:將點(diǎn)燃的蠟燭插入盛有100g新鮮蘿卜塊的瓶子里,蠟燭熄滅;將點(diǎn)燃的蠟燭插入盛有100g煮熟蘿卜塊的瓶子里,蠟燭繼續(xù)燃燒。得出結(jié)論:蘿卜的呼吸會(huì)消耗氧氣。

二氧化碳組:在盛有100g新鮮蘿卜塊的瓶子里,抽取40mL氣體,注入10mL澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁;在盛有100g煮熟蘿卜塊的瓶子里,抽取40mL氣體,注入10mL澄清石灰水中,澄清石灰水無(wú)明顯變化。

能量組:對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組溫度計(jì)讀數(shù)無(wú)差別。教師引導(dǎo)學(xué)生提出質(zhì)疑,蘿卜在呼吸的過(guò)程中,究竟有沒(méi)有產(chǎn)生熱量?或許沒(méi)有,或許實(shí)驗(yàn)裝置不夠科學(xué)。如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)?教師引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn):用更先進(jìn)的儀器——溫度傳感器,來(lái)感測(cè)溫度的細(xì)微變化;把塑料瓶換成熱水瓶,加大容器的盛裝量;實(shí)驗(yàn)材料換成1000g萌發(fā)的小麥種子和1000g煮熟的小麥種子,因?yàn)樾←湻N子在萌發(fā)的過(guò)程中,呼吸作用較強(qiáng)。之后,能量組上臺(tái)完成改進(jìn)實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論:呼吸作用過(guò)程中,會(huì)釋放能量。

6.觀察生活現(xiàn)象,引發(fā)思考。

教師呈現(xiàn)圖片:空心的蘿卜。引導(dǎo)學(xué)生思考:蘿卜為什么會(huì)空心?從而得出結(jié)論:在蘿卜呼吸的過(guò)程中,蘿卜體內(nèi)的有機(jī)物被分解。

7.歸納概念,升華情感。

通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)及思考,教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn),蘿卜在呼吸的過(guò)程中,分解有機(jī)物,消耗氧氣,產(chǎn)生二氧化碳,并且釋放能量。這樣的過(guò)程就叫作呼吸作用。教師繼續(xù)啟發(fā)學(xué)生:我們這節(jié)課所經(jīng)歷的,就叫作科學(xué)探究。而在這個(gè)過(guò)程中,所有的體驗(yàn)、感受、發(fā)現(xiàn),都是我們認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)的基礎(chǔ)。希望今后我們依然能夠在探究的道路上相遇,一起去感知科學(xué)的魅力、生命的美好。

8.回歸生活,開(kāi)拓思維。

鼓勵(lì)學(xué)生挑選喜愛(ài)的實(shí)驗(yàn)器材,利用課余時(shí)間,做一些與呼吸作用有關(guān)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

四、教學(xué)反思

本節(jié)課教學(xué)思路清晰,以蘿卜為明線,以科學(xué)探究過(guò)程為暗線,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行了一系列的探究活動(dòng)。蘿卜是學(xué)生所熟知的生物,也是學(xué)生平常生活中經(jīng)常接觸的食物,能夠比較容易激發(fā)學(xué)生的探究熱情。小小的蘿卜中蘊(yùn)藏著怎樣的科學(xué)知識(shí)呢?通過(guò)一系列的引導(dǎo),學(xué)生樂(lè)在其中。對(duì)于科學(xué)探究,初中生物課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出:科學(xué)探究既是科學(xué)家工作的基本方式,也是科學(xué)課程中重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容和有效的教學(xué)方式。課標(biāo)倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,幫助學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)。本節(jié)課在學(xué)生已經(jīng)掌握科學(xué)探究的一般方法的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與,積極思考,逐步培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力、交流與合作的能力。整節(jié)課通過(guò)教師指導(dǎo)、學(xué)生合作、師生交流,實(shí)現(xiàn)了信息的相互傳遞,提高了學(xué)生的科學(xué)探究能力。

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