现代信息技术在初中生物学教学中的应用，本文主要内容关键词为：生物学论文,现代信息技术论文,初中论文,教学中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、设计理念 《义务教育生物学课程标准（2011年版）》遵循的课程理念是面向全体初中学生、提高生物科学素养、倡导探究性学习，生物学教师应以让学生获得“优质的生命科学教育”为目标。本节课以新课程倡导“自主探究、合作学习、创新发展”的理念为依据，在未来教室环境下，以技术为手段，以过程为主线，通过精心创设问题情境，引导学生开展讨论，制定计划并实施实验，获得概念，并将所学知识用于生活实践。 本节课的设计特色有2点：①未来教室的尝试有助于重新对课堂进行认识和设计，最终构建尊重学生个体差异、面向未来创新人才培养需求的新型课堂。未来教室在课堂教学中的一些优势，具体阐述在教学反思中。②整个教学通过2个实验和数据分析，将抽象知识形象化，构建概念，提升能力。 二、教学分析 1.教材分析 “能量的释放与呼吸”作为苏科版初中《生物》教材第3单元的最后一部分内容，在学生已充分了解生物体获取食物的最根本来源的基础上，让学生继续了解能量是如何释放的。“能量的释放和利用”是本单元第7章的第1节，要求学生通过学习能说出生物体生命活动所需要的能量是如何获取的。对于这一部分知识，学生有一定的认知基础，表现在：一是已知植物通过光合作用所制造的有机物里贮存着能量，其他生物直接或间接地以植物为食，即可获得有机物中的能量用于维持自身的生命活动。二是从人体自身经验已知人的呼吸会吸入空气中的氧气，呼出二氧化碳。但是对两者之间有什么关系、有机物中的能量如何能释放，以及这种能量以什么形式存在等问题却了解甚少。本课时重视学生探究及实验能力的培养，教材设置了2个实验：人体呼吸频率的测定和分析、植物呼吸过程中气体的变化。这2个实验旨在通过学生实验和分析，发现能量的释放需要氧这个呼吸作用的实质性问题。通过前面探究性实验的操作，学生已基本掌握了科学探究的一般方法，本节可以进一步培养学生的探究能力。 2.教学重点 层层递进地通过各种体验、感受、思考、计算、实验等活动，揭示能量的释放与呼吸密切相关，使学生深刻理解“生物的呼吸作用”这一核心概念。 3.教学难点 引导学生分析相关原理，并在此基础上制定“验证植物呼吸过程中气体的变化”实验方法并实施计划。 4.教学准备 ①信息化资源：Starc软件，二氧化碳传感器。 ②常规资源：植物六大器官（山芋、芹菜茎、菠菜叶、山茶花、小番茄、萌发的蚕豆种子等），广口瓶，石灰水，试管，蜡烛，火柴，塑料袋，夹子，橡皮胶管。 ③教学支撑环境：未来教室。
三、教学目标 ①知识目标：体验能量的释放与呼吸密切相关；验证呼吸过程中气体的变化；理解“生物的呼吸作用”这一核心概念。 ②能力目标：通过连续2个实验，尝试从不同角度证明同一个科学结论的方法，了解这种方法的意义；提高探究和实验科学思维的能力，提高通过探究和实验构建科学概念的能力。 ③情感态度与价值观目标：养成热爱生命的观点和热爱体育运动的习惯；认同呼吸作用知识在生产、生活中的科学价值和社会价值。 四、教学过程 1.教学程序
2.教学组织 （1）创设情境，导入新知 多媒体展示教师的“智慧生物教育”微信公众号，如果学生对于生物学学习有困惑，欢迎大家关注公众号并提出各种问题。首先，让学生欣赏一幅图片：一辆小汽车。学生都知道汽车需要汽油才能行驶，因为汽油会通过一系列反应，为汽车的行驶提供能量。与此类似，生物体进行各种各样的生命活动，例如种子的萌发、燕子的捕食、学生的学习等也同样需要消耗能量。 提出问题：以人为例，能量从哪里来？（食物）食物中的哪些营养物质含有能量？（蛋白质、糖类、脂肪）属于什么营养物质？（有机物）基于前面的学习基础，学生比较容易回答教师提出的上述问题。 事实上，有机物中的能量不能直接被人体利用，需要经过人体的消化吸收过程进入细胞，在细胞里通过某种作用被释放。能量是如何释放的？教师提出问题，激发学生进一步学习的兴趣。 （2）活动探究，形成概念 活动1：体验能量释放与呼吸的关系。 教师展示需要能量不同的2种情境，平静状态下和剧烈运动时。根据常识，学生知道剧烈运动时需要的能量较多。提出问题：依据大家的生活经验，剧烈运动与平静状态相比，身体有何不同变化？引导学生联系到呼吸的问题。 能量的释放是否与呼吸有关？课前教师请每个小组测量了在平静状态和剧烈活动时，每人每分钟的呼吸次数，即呼吸频率，并让组长计算本组成员在2种状态下呼吸频率的平均值。 教师根据组长汇总的数据，将4组数据转化为图表形式（图3），学生可以直观地观察到，运动时比安静状态下呼吸频率明显加快，运动时消耗的能量要多于安静时，从而引导学生理解能量需要与呼吸频率成正比。
呼吸是什么样的生理过程？教师提示学生，空气中约78%是氮气，约21%是氧气，二氧化碳和其他气体约占1%。通常说的呼吸即指人体或动物体吸入大气中的氧气，呼出二氧化碳的生理过程。请一位学生做一个演示实验：通过橡皮管向装有澄清石灰水的试管里吹气，观察呼出的二氧化碳有什么特性。 教师指导学生观察实验现象，记住二氧化碳具有使澄清石灰水变浑浊的特性。这对于后续的学习是有帮助的。 活动2：验证呼吸过程中气体的变化。 教师进一步提出一系列问题：植物体的呼吸也要发生这样的气体变化吗？怎样验证假设是否正确？引导学生制定计划。可研究2个方面：一是研究植物呼吸消耗氧气的问题，二是研究植物呼吸释放二氧化碳的问题。学生可以分组讨论，自行选择研究的方向。 制定计划前，教师给出几个提示： 提示1：要验证氧气和二氧化碳的变化，需要了解2种气体的特性。学生已经了解了二氧化碳的特性，氧气有什么特性？播放氧气助燃性的视频，提醒学生需要迅速将木条伸入广口瓶，以免外界气体对实验结果有影响。 提示2：要验证植物呼吸过程中气体变化问题，可以用什么材料？植物的六大器官都可以作为实验材料。教师为全班准备了植物的6种器官：青菜叶、红薯、芹菜的茎、山茶花、小番茄、萌发的蚕豆种子，每组可以选取其中一种进行研究。 提示3：如果用叶片作为实验材料，需要考虑什么问题？引导学生思考叶片光合作用对实验的影响，以及对应措施。 提示4：做对照实验，要遵循单一变量原则。 学生分组讨论，并将制定的计划写在pad上，并发送至主屏幕，便于教师指导，全班讨论修订。在学生设计实验的同时，教师用二氧化碳传感器对装有萌发的蚕豆种子的广口瓶里的气体变化进行定量监测（图4）。
教师逐一点评各组的实验计划，对于各组计划中的亮点予以表扬，对于不足之处，全班一起帮助修改完善。 各小组完善实验计划后，分小组领取课前已处理并装配好的实验材料并实施实验。可将实验过程和结果拍照并上传至主屏幕。教师在巡视过程中拍摄实验过程中有水的现象并一一点评各组上传的实验现象，全班分析实验结果，得出结论。 为使学生更直观地观察到植物呼吸时气体的变化情况，教师可以将二氧化碳传感器定量监测的气体变化情况展示给全班学生，并解释曲线变化的意义，用直观的数据让学生理解生命变化的过程，获得更好的探究体验。 （3）形成概念 引导学生得出结论：植物体呼吸需要消耗氧气，产生二氧化碳。植物体没有专门的呼吸器官。教师介绍大气中的氧气可以从植物体的某些结构，主要是从叶片的气孔进入，在细胞内分解有机物，生成的二氧化碳通过气孔排到大气中，同时有机物中的能量被释放。展示学生实验时，教师拍到的某几组比较明显的有水出现在广口瓶壁的实验现象。引导学生理解呼吸作用的概念：在细胞中分解有机物，产生二氧化碳和水，同时释放能量的这种作用称为呼吸作用。全班归纳概念图（见板书设计，图5）。 而通过某一小组新鲜菠菜叶和煮熟菠菜叶的对照实验，学生可发现植物体活细胞能进行呼吸作用。 （4）补充概念 下课前，教师提出以下问题：呼吸作用的条件是什么？呼吸作用释放的能量主要有哪些表现形式？呼吸与呼吸作用有什么区别？光合作用和呼吸作用有什么区别？ 学生课后思考这些问题，补充概念。 五、板书设计
六、教学反思 现代教育技术正在全面深入地改变教育教学，信息化的进一步普及给教学内容的呈现方式、学生的学习、教师的教学、师生互动等带来变革，未来教室的尝试有助于重新对课堂进行认识和设计，最终构建一个面向未来创新人才培养需求、尊重学生个体差异、充分发展学生个性的新型课堂。在本节课的尝试中，笔者发现未来教室在课堂教学中的一些优势。 ①资料及时保存：学生分组实验后所拍摄的实验现象和教师使用电子感应笔书写的板书，能随时保存，方便课后整理打包，循环使用。 ②资源随时调用：本节课在学生定性判断植物呼吸的基础上，教师还使用了二氧化碳传感器进行定量检测。通过摄像头，学生在大屏幕上清楚地观察到整个过程，这是传统课堂所无法比拟的，而教师在上课过程中根据教学需要随时生成各种资料，甚至可以直接上网在线查找资料。 ③屏幕互相分享：系统可以将教师大屏幕的内容分享至学生的小屏幕，方便所有学生更加直观地观察教师的屏幕，学生也可将自己的小屏幕内容上传至大屏幕。在制定实验计划时，学生分组将实验计划写在pad上并上传至大屏幕，学生分组实验后所拍摄的实验现象也即时上传。这样学生可以分享学习经验，同时也方便教师进行实时点评。 当然，本节课的尝试也遇到了一些问题。例如，计划全班每人1台pad，但是实际操作时发现网络无法承受。在上传实验现象时，会出现pad掉线现象。此外，pad的书写体验不佳，所有学生的字都不流畅。由于在Starc双板软件中展示课件，翻页笔无法使用。对于未来教室的研究和尝试还刚起步，相信以上技术问题容易解决，关键是转变教师自身的教学观念，适应互联网时代教育必然的变革。
标签：植物呼吸论文; 植物呼吸作用论文;
