3.1.2 植物的呼吸（第一课时）教学设计-2025-2026学年北京版生物七年级下册

该初中生物学教学设计聚焦“植物呼吸”核心知识，通过“神秘种子之谜”情境导入，以蜡烛燃烧对比实验引发认知冲突，衔接光合作用前备知识，搭建“现象观察—证据推理—概念建构”学习支架。 亮点在于双实验探究（蜡烛燃烧验证耗氧、石灰水变浑浊验证产二氧化碳）落实科学思维与探究实践，分组合作与变量控制培养严谨态度，水生植物呼吸结构拓展深化生命观念，助力突破“植物不呼吸”误区，提升教学效率与学生科学素养。

《3.1.2 植物的呼吸》第1课时教案 学科 初中生物 年级册别 七年级下册 共2课时 教材 北京版《生物学》七年级下册 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本节内容位于《生物的呼吸》单元中，是学生从“光合作用”过渡到“生命活动本质探究”的关键一环。教材通过“种子萌发实验”引导学生观察植物在生命活动中对氧气的消耗与二氧化碳的释放，揭示植物呼吸现象的存在，为后续理解呼吸作用的实质（有机物分解、能量释放）奠定基础。教材以问题链驱动：从“植物是否也会呼吸？”引入，经由两个对比实验（蜡烛燃烧法、石灰水检验法），层层推进得出结论，并拓展至植物体各器官均进行呼吸，体现生命活动的普遍性。该部分内容体现了“科学探究—证据推理—概念建构”的学习路径，符合2022年新课标对“科学思维”和“探究实践”的核心要求。 学情分析 七年级学生已掌握植物光合作用的基本原理，对“植物吸收二氧化碳、释放氧气”有初步认知，但尚未建立“植物也需呼吸”的生命观念。他们具有较强的动手操作兴趣和好奇心，但抽象思维能力仍处于发展期，容易将呼吸与光合作用混淆，误认为“植物只进行光合作用”。部分学生对实验设计的理解较为浅显，难以独立分析变量控制、对照设置的意义。因此，教学中需借助直观实验、对比观察与情境创设，帮助学生突破“植物不呼吸”的思维误区，构建“呼吸是所有活细胞基本特征”的科学概念。教师应注重引导学生从现象中提取证据，发展基于证据的逻辑推理能力。 课时教学目标 生命观念 1. 能说出植物呼吸的本质是吸收氧气、释放二氧化碳，是所有活细胞维持生命活动的基本特征。 2. 能举例说明植物的根、茎、叶、花、果实、种子等器官均能进行呼吸，理解呼吸的普遍性。 科学思维 1. 能根据实验现象（蜡烛熄灭、石灰水变浑浊）分析并推断出萌发种子消耗氧气、产生二氧化碳的结论。 2. 能设计简单的对照实验，理解“变量控制”与“单一变量”的科学原则，提升逻辑推理能力。 探究实践 1. 能按照实验步骤规范操作，完成“萌发种子呼吸实验”，观察并记录实验现象。 2. 能在小组合作中分工协作，共同完成实验装置组装、数据记录与结果分析。 态度责任 1. 能认识到植物与人类一样需要呼吸，增强对生命的敬畏之心。 2. 能关注生活中“烂根”现象，主动查阅资料，尝试提出合理解决方案，培养科学责任感。 教学重点、难点 重点 1. 通过实验现象，归纳出萌发种子会消耗氧气、产生二氧化碳。 2. 理解植物呼吸是所有活细胞的基本生命活动，具有普遍性。 难点 1. 如何引导学生从“蜡烛熄灭”“石灰水变浑浊”等现象中准确推断出“氧气减少”“二氧化碳增多”这一不可见的气体变化过程。 2. 如何帮助学生区分“呼吸作用”与“光合作用”的不同条件与产物，避免概念混淆。 教学方法与准备 教学方法 议题式教学法、情境探究法、合作探究法、讲授法 教具准备 萌发种子、干燥种子、广口瓶、锥形瓶、澄清石灰水、燃烧匙、蜡烛、火柴、分液漏斗、玻璃弯管、烧杯、试管、铁架台 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入，引发思考【5分钟】 一、故事启思：一场“看不见的呼吸” （一）、讲述“神秘的种子之谜”： 同学们，想象一下，在一个寂静的实验室里，有两个密封的瓶子，里面分别装着正在萌发的豆子和干瘪的豆子。它们都静静地待了整整一天。现在，我要把一根点燃的蜡烛伸进其中一个瓶子里…… 请你们闭上眼睛，想象这个画面：火焰突然剧烈摇晃，然后“噗”地一声，迅速熄灭了！而另一个瓶子里的蜡烛却依然明亮燃烧，像在跳舞一样。 提问：为什么一个瓶子里的蜡烛会熄灭？而另一个不会？这背后隐藏着什么秘密？ 引导语：难道是这些小小的种子在悄悄地“呼吸”？它们是不是也需要氧气来维持生命？又会不会像我们一样呼出二氧化碳呢？今天，我们就化身小小科学家，亲自揭开“植物呼吸”的神秘面纱！ （二）、板书课题： 在黑板中央写下大大的标题：“3.1.2 植物的呼吸”——让孩子们感受到这是一个值得探索的科学谜题。 （三）、提出核心议题： 教师手持一张卡片，上面写着：“植物真的会呼吸吗？如果会，它如何呼吸？它的‘呼吸’和我们的有什么不同？” 强调：这不是一个简单的是非题，而是一个需要我们用实验去验证的科学猜想。接下来，我们将一起设计实验，寻找证据。 1. 闭眼想象，感受实验场景的神秘感。 2. 思考并回答教师提出的疑问，表达自己的猜测。 3. 记录核心议题，带着问题进入新课。 4. 激发探究欲望，做好实验准备。 评价任务 思维活跃：☆☆☆ 问题意识：☆☆☆ 参与热情：☆☆☆ 设计意图 通过“故事化”的情境导入，将抽象的生命活动转化为可感知的视觉和情感体验，有效激发学生的求知欲。利用“蜡烛熄灭”的反差现象制造认知冲突，打破“植物不呼吸”的固有观念，自然引出核心问题，为后续实验探究提供强大的内在驱动力。板书课题与提出议题，明确学习方向，引导学生从“好奇”走向“探究”。 实验探究，发现证据【20分钟】 一、分组实验：揭秘种子的“呼吸” （一）、分组与任务分配： 将全班分为6个小组，每组4人，明确角色：组长（负责协调与报告）、记录员（负责填写实验记录表）、操作员（负责装置搭建与操作）、观察员（负责细致观察并汇报现象）。 发放《实验任务卡》，卡上清晰列出：实验目的、材料器具、步骤流程、预期现象、思考问题。 强调安全纪律：使用火柴时注意远离易燃物，操作玻璃仪器要轻拿轻放，实验后及时清理桌面。 （二）、第一阶段实验：蜡烛燃烧法（验证氧气消耗） 1. 教师示范：取两个带塞的广口瓶，甲瓶放入约三分之一体积的萌发种子，乙瓶放入等量干燥种子，塞紧瓶口。 2. 引导学生观察：这两个瓶子看起来一模一样，但内部环境有何不同？提示：萌发种子是“活”的，干燥种子是“死”的或休眠状态。 3. 24小时后，教师带领学生打开瓶塞，迅速将点燃的蜡烛伸入甲瓶中。 4. 观察并描述现象：蜡烛火焰瞬间变小，几秒内完全熄灭，仿佛被“吸走”了空气。 5. 再将点燃的蜡烛伸入乙瓶中： - 预设现象：蜡烛继续燃烧，火焰稳定，持续数分钟才慢慢减弱。 6. 提问引导： - 为什么甲瓶中的蜡烛会立刻熄灭？ - 乙瓶中的蜡烛为什么还能燃烧？ - 这说明了什么？（引导学生意识到：甲瓶内氧气含量极低，不足以支持燃烧） 7. 小结：萌发的种子在密闭环境中消耗了大量氧气，导致其周围氧气不足，使蜡烛无法燃烧。 （三）、第二阶段实验：石灰水检验法（验证二氧化碳产生） 1. 教师再次示范：取两个锥形瓶，按所示组装装置，甲瓶装萌发种子，乙瓶装等量干燥种子。 2. 向两个试管中加入适量澄清石灰水，确保液面高度一致。 3. 关闭分液漏斗，向两瓶中注入等体积清水，静置24小时。 4. 24小时后，打开分液漏斗，缓慢注入等体积清水，观察试管中石灰水的变化。 5. 引导观察： - 甲瓶对应的石灰水：迅速变得浑浊，像牛奶一样，甚至出现絮状沉淀。 - 乙瓶对应的石灰水：保持澄清透明，无明显变化。 6. 提问引导： - 石灰水变浑浊是什么原因？ - 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，这是初中化学知识，回忆一下。 - 由此可以推断出什么？（甲瓶中有大量二氧化碳产生） 7. 小结：萌发的种子在呼吸过程中不仅消耗氧气，还产生了二氧化碳。 （四）、对比分析，形成结论： 组织全班讨论： 1. 甲瓶和乙瓶的唯一区别是什么？（种子是否萌发） 2. 实验结果的差异是由哪个变量引起的？（种子的萌发状态） 3. 我们能否得出结论：萌发的种子会进行呼吸？为什么？ 4. 干燥种子为什么没有明显现象？（呼吸作用微弱，不足以引起显著气体变化） 5. 板书核心结论： - 呼吸作用 = 消耗氧气 + 产生二氧化碳 - 呼吸是活细胞的基本生命活动。 1. 分工明确，各司其职，高效协作。 2. 仔细观察实验现象，真实记录数据。 3. 积极参与讨论，大胆表达观点。 4. 从现象出发，进行逻辑推理，得出科学结论。 评价任务 操作规范：☆☆☆ 现象准确：☆☆☆ 合作有效：☆☆☆ 设计意图 采用“双实验”设计，从“氧气消耗”和“二氧化碳产生”两个维度提供双重证据，增强结论的说服力。通过“对比实验”的设计，强化了“单一变量”控制的科学思想，帮助学生理解对照组的重要性。分组合作模式充分调动了学生的主动性，让学生在“做中学”，在“观察-质疑-推理-结论”的完整链条中，真正经历科学探究的过程，培养科学思维与实践能力。 概念建构，深化理解【10分钟】 一、从种子到全身：呼吸的普遍性 （一）、提出延伸问题： 刚才我们只研究了种子的呼吸。那么，其他植物部分呢？比如一片绿叶、一段茎、一个花瓣，它们会呼吸吗？ 引导语：让我们一起来看看科学家们的研究成果。 （二）、展示多媒体资料： 1. 播放一段短视频：镜头拉近，展示新鲜白菜叶、月季花瓣、马铃薯块茎在密闭容器中，同样导致蜡烛熄灭、石灰水变浑浊。 2. 展示：夜晚的绿色叶片，虽然没有阳光，但依然表现出明显的呼吸现象。 3. 强调：即使是白天，植物也在同时进行光合作用和呼吸作用，只是白天光合作用强度远大于呼吸作用。 （三）、引导学生自主归纳： 提问： 1. 除了种子，还有哪些植物器官能进行呼吸？ 2. 为什么说“呼吸是植物生命活动的基本特征”？ 3. “活”的定义是什么？（必须进行呼吸作用） 4. 请用一句话总结：什么是植物的呼吸？ 5. 板书概念： - 植物的呼吸：指植物体的活细胞吸收氧气，将有机物分解，释放能量，并产生二氧化碳的过程。 - 所有活细胞都进行呼吸，是生命存在的标志。 1. 观看视频与图片，获取新信息。 2. 思考并回答教师提出的问题。 3. 在教师引导下，用自己的语言概括出“植物呼吸”的核心概念。 4. 建立“呼吸=生命存在”的联系。 评价任务 概念清晰：☆☆☆ 表达完整：☆☆☆ 理解深刻：☆☆☆ 设计意图 将“种子呼吸”这一具体案例扩展到“所有活细胞呼吸”的普遍规律，帮助学生实现从特殊到一般的思维跃迁。通过真实的研究案例和影像资料，打破了“只有动物才呼吸”的刻板印象，强化了“呼吸是生命基本特征”的生命观念。引导学生用自己的语言总结概念，促进了知识的内化与迁移。 拓展视野，联系生活【5分钟】 一、水生植物的“呼吸装备”奇观 （一）、提出挑战性问题： 同学们，如果植物长在水里，水会把空气隔开，它们怎么呼吸呢？ 引导语：大自然真奇妙，水生植物进化出了各种“呼吸装备”来应对缺氧环境。 （二）、展示资料： 1. 莲藕的横切面，展示其内部纵横交错的通气孔道。 2. 水葫芦叶柄中部膨大的气囊，像一个小气球。 3. 红树的“气生根”向上生长，露出地面，像一个个小烟囱。 4. 逐一讲解： - 莲藕的通气组织：将空气从叶柄输送到地下茎和根部，保证根系呼吸。 - 水葫芦的气囊：充满空气，使叶片漂浮，始终与空气接触。 - 红树的气生根：直接从空气中吸收氧气，解决土壤缺氧问题。 （三）、启发思考： 提问： 1. 这些“装备”有什么共同功能？（实现气体交换） 2. 如果没有这些“装备”，水生植物会怎样？ 3. 你能想到我们生活中还有哪些类似的“工程设计”吗？（如潜水艇的空气循环系统） 1. 欣赏奇特的自然现象，惊叹于生物的智慧。 2. 分析“呼吸装备”的结构与功能关系。 3. 思考生命适应环境的奥秘，建立生物与环境相适应的观点。 评价任务 兴趣浓厚：☆☆☆ 联想丰富：☆☆☆ 理解到位：☆☆☆ 设计意图 通过介绍水生植物的特殊呼吸结构，将课堂知识与真实世界紧密联系，拓宽了学生的科学视野。以“工程设计”类比，引导学生从生物学视角理解自然界的智慧，激发对生命科学的深层兴趣，培养科学态度与社会责任感。 作业设计 一、实验反思与拓展 1. 请结合本节课的实验，回答以下问题： (1) 在“蜡烛燃烧法”实验中，为什么甲瓶的蜡烛会很快熄灭？请从气体成分变化的角度解释。 (2) 在“石灰水检验法”实验中，如果某组同学发现乙瓶的石灰水也变浑浊了，可能是什么原因造成的？（至少写出两点） (3) 为什么实验要用“等量”的种子和“等体积”的清水？这体现了科学实验的什么原则？ 2. 查阅资料，了解“家庭盆栽烂根”的原因。结合本节课所学，分析“烂根”与植物呼吸之间的关系。提出两条有效的预防措施，并简要说明理由。 二、创意小报 以“我是植物的呼吸侦探”为主题，制作一份手抄报或电子小报。 要求：包含以下内容： - 一张自己画的“植物呼吸”示意图（标注氧气进入、二氧化碳排出的路径）； - 一段简短的文字说明，解释“为什么植物也需要呼吸”； - 一个你发现的自然界中植物“呼吸装备”的例子（配图或文字描述）； - 一句你认为最能体现“生命需要呼吸”的感悟语句。 【答案解析】 一、实验反思与拓展 1. (1) 因为萌发的种子进行呼吸作用，消耗了密闭容器内的氧气，导致氧气浓度急剧下降，当氧气含量不足以支持燃烧时，蜡烛便熄灭。 (2) 可能的原因有：① 干燥种子本身含有少量水分，导致其发生微弱的呼吸作用；② 实验装置密封不严，外界空气进入；③ 操作过程中污染了试剂或装置。 (3) 为了控制单一变量，确保实验结果的可靠性。体现了科学实验的“对照”原则和“公平性”原则。 2. “烂根”主要是因为土壤长期积水，导致根部缺氧。根细胞无法进行正常的呼吸作用，能量供应不足，最终导致细胞死亡腐烂。预防措施：① 控制浇水频率，保持土壤疏松透气；② 使用排水性好的花盆和基质（如珍珠岩、蛭石混合土）。 二、创意小报 （此为开放性题目，无固定答案，参考要点如下） - 图示：箭头从空气中指向根部，表示氧气进入；另一箭头从根部指向空气，表示二氧化碳排出。 - 文字说明：植物和人一样，都是活的生命体，需要呼吸来获得能量维持生命。 - 自然界例子：如红树的气生根，能直接从空气中吸收氧气。 - 感悟语句：例如，“每一口呼吸，都是生命延续的证明。” 板书设计 3.1.2 植物的呼吸 【核心问题】植物会呼吸吗？ 🔍 证据一：蜡烛熄灭 → 消耗氧气（甲瓶） 🔍 证据二：石灰水变浑浊 → 产生二氧化碳（甲瓶） ✅ 结论：萌发的种子进行呼吸作用。 🌱 呼吸的本质：活细胞吸收氧气，分解有机物，释放能量和二氧化碳。 🌍 呼吸的普遍性：根、茎、叶、花、果实、种子皆可呼吸。 🌊 水生植物的“呼吸装备”： - 莲藕：通气组织（空中→根部） - 水葫芦：气囊（漂浮，与空气接触） - 红树：气生根（地上呼吸） 教学反思 成功之处 1. 创设“神秘种子”故事情境，成功制造认知冲突，极大激发了学生的探究热情，课堂氛围活跃。 2. 采用“双实验”验证策略，从“氧气消耗”和“二氧化碳产生”双角度提供证据，论证严谨，学生对结论接受度高。 3. 将“水生植物呼吸装备”作为拓展点，既联系实际，又启发学生进行跨学科联想，提升了科学素养。 不足之处 1. 实验时间较长（24小时），若无法提前准备，可在课堂上简化为“演示实验+视频辅助”，但会削弱学生亲历感。 2. 部分学生在解释“石灰水变浑浊”原因时，仍停留在“有气体”层面，未能准确关联到“二氧化碳”，需加强化学知识的衔接。 3. 对于“呼吸与光合作用”的对比，虽有提及，但未设计专门的辨析活动，学生易混淆，后续需补充专项练习。 学科网（北京）股份有限公司 $