《能量的释放》教学设计
一、设计思路：
七年级学生年龄尚小，抽象思维能力弱，对具体、直观的事物兴趣浓、印象深，而“实验”恰恰具备具体、直观的特点，是打开学生学习生物学兴趣之门的钥匙。本节课旨在通过设计巧妙的实验引领学生去检验或探究课上得出的每一个结论，培养学生尊重实验现象、实事求是的精神以及设计实验验证已知、探索未知的兴趣和能力。
二、教学目标：
（一）知识目标：
从生物体进行生命活动需要能量这个角度了解能量的释放与呼吸的关系；描述什么叫呼吸作用。
（二）能力目标：
学会测定呼吸频率的简单方法，初步学会将测定结果进行分析，尝试得出能量释放与呼吸有关的结论；初步学会验证植物呼吸释放二氧化碳、吸收氧气的方法。
（三）情感态度与价值观目标：
从学生在日常生活中遇到的一些生理现象和生活实际入手，用正确的科学研究方法，逐渐深入地发现能量的释放与呼吸之间的关系，懂得珍爱绿色植物，并运用所学的知识解决生活中的实际问题。
三、教学重、难点：
重点：引导学生通过体验—分析—实验，揭示能量的释放需要氧。
难点：指导学生分析实验原理及结论，进而尝试设计实验方案。
四、教具选用：
多媒体课件、实验用品（黑塑料袋、各种新鲜的蔬菜和水果、腌萝卜、麻辣豆瓣、橡皮管、石灰水、透明塑料杯、锥型瓶、火柴、烫过的菠菜和新鲜的菠菜）
五、教学过程：
（一）创设情境，引入新课
同学们，大屏幕上的图片美吗？你们知道这是哪里吗？
对了，这就是我们家乡的花果山。花果山的水、花果山的石、花果山的竹，还有活泼可爱的小猴子，五彩斑斓的锦鲤，让无数游人流连忘返。
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同学们登过花果山吗？起初一定也和他们一样兴致勃勃吧？可是，登着登着，有一种感觉会向你袭来，什么感觉？（累）这时，你会怎么做呢？（停下来休息，吃东西）为什么要吃东西呢？（学生举手回答，吃东西可以补充能量）
当我们剧烈运动时，体力会大量消耗，需要补充食物获得能量。生物体的各种生命活动都需要能量。平静时消耗的能量少，剧烈运动时消耗的能量多。
食物中的有机物含有很多能量，但这些能量不能直接被人体利用，想知道有机物中的能量是如何释放出来的吗？今天，我们就来研究这个问题。（板书课题）
（二）新课教学
1、体验能量释放与呼吸的关系
师：让我们回忆一下剧烈运动时的感觉，也许会有所启发
生：学生谈感觉
师：身体发热，大汗淋漓——释放热量（热量是能量的一种）
呼吸急促，气喘嘘嘘——呼吸加快
能量的释放与呼吸有关吗？
让我们通过一个活动来现场体验能量释放与呼吸的关系（板书）
测量三种不同生活状态下的呼吸频率
什么叫呼吸频率呢？请看小资料，强调：吸气加上呼气算作呼吸1次。测量时应正常呼吸，避免故意深呼吸。
为了提高测量效率，我们也可以测30秒的呼吸次数再乘以2得出呼吸频率。
现在准备测安静时的呼吸频率，开始
生：测安静时30秒内的呼吸次数
师：好，请将数据乘以2填在课本108页表格里
现在请靠走廊一侧的同学起立，向外跨一步，准备迅速起蹲，开始
请没参加运动的同学，注意观察正在运动的同学有什么表现？呼吸有什么变化。
生：迅速起蹲1分钟
师：看样子，运动消耗的能量真的很大，有些同学有点儿体力不支了。
好，回到座位，准备测呼吸频率，未运动的同学可以再测一次安静时的呼吸频率。
（这个环节根据上课场地的大小来决定是全体同学都运动，还是部分同学运动。）
开始
生：测迅速起蹲1分钟后30秒内的呼吸次数
师：好，请将数据乘以2填在课本表格里
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第三组数据需要休息一会儿才能测量。利用这段时间，先请同学们看两张图片。我们知道：动物每时每刻都需要呼吸，几分钟不呼吸就会危及生命。那么，动物呼吸需要什么气体呢？
生：齐答 氧气
师：非常好，大家都知道动物呼吸需要消耗氧气（板书）
动物呼吸又产生了什么气体呢？
生：二氧化碳
师：同学们也知道，但是能不能用实验来检验一下呢？化学上用澄清的石灰水检验二氧化碳的存在。这是两杯澄清的石灰水，请一位同学上来用吸管向其中一杯澄清的石灰水中吹气，大家一起来观察石灰水的变化。
生：在实物投影仪上向其中一杯澄清的石灰水中吹气，直至石灰水变混浊。
师：吹气的时候千万不要太卖力，因为石灰水有腐蚀性，溅到身上或吸到肚子里是有害的。
[展示超链接——化学 二氧化碳可使澄清的石灰水因生成白色沉淀而变浑浊]你能说一说看到了什么现象？说明了什么？
生：向内吹气的石灰水变浑浊了，说明人的呼吸产生了二氧化碳。（板书）
师：好了，已经休息了一会儿，现在我们来测第三组数据。准备好了吗？开始
生：测休息后30秒内的呼吸次数
师：好，请将数据乘以2填在书上表格里。下面，我们来统计一下同学们所测得的呼吸频率，看看有什么发现？谁愿意第一个把数据告诉我？
（6名学生依次报数据，教师将数据填在课件“呼吸频率统计表”中，课件自动算出均值）
同学们看了这些数据有什么发现吗？
生：各抒己见
师：能量消耗的多少与呼吸频率有关系吗？关系如何？
生：进一步分析
师：有机物中能量的释放与呼吸频率成正比。生物通过呼吸作用将有机物中的能量释放出来。（板书）
2、验证植物呼吸过程中气体的变化
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师：动物进行生命活动要消耗大量能量。植物的生命活动也要消耗能量吗？植物也会呼吸吗？你对植物的呼吸了解多少呢？
生：各抒己见
师：植物呼吸过程会发生怎样的气体变化呢？同学们的想法谁对谁错呢？让我们通过两组实验来验证植物呼吸过程中气体的变化（板书）。
第一组：验证植物的呼吸产生二氧化碳
取甲、乙两只黑塑料袋，甲袋内装有空气和植物，乙袋内只有空气。将袋口密封。静置24小时后，用澄清石灰水检验袋内气体。（如下图）
静置24h
实验时注意：先将止水夹取下，把橡皮管插入澄清石灰水中，用手挤出袋内气体。
观察现象，小组讨论屏幕上的问题：
石灰水发生了什么变化？说明了什么？乙袋起什么作用？
生：分组实验后，回答屏幕上的问题
师：其它组的实验现象都和他们一样吗？
生1：我们组通空气的石灰水也有点变浑浊了。
生2：这是因为空气中也含有少量的二氧化碳。
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生3：我们组两杯石灰水都没有变浑浊。
师：这是怎么回事呢？撕开塑料袋看看，有什么发现？
（学生撕开塑料袋发现袋内装有植物的各种器官，但有的组袋内装的是死亡的植物。课件展示相应图片）
撕开塑料袋你看到什么？想到什么？
生：植物呼吸产生二氧化碳，植物所有生活的部位都可以呼吸。（板书）
师：原来植物的呼吸也和人与动物一样是产生二氧化碳的，是否也消耗氧气呢？我们再来看另一个实验
第二组：验证植物的呼吸消耗氧气
取等量的新鲜菠菜叶和烫过的菠菜叶，分别装入甲、乙两只锥形瓶中，封闭，放在黑暗处一昼夜。瓶内氧气真的被植物呼吸消耗了吗？我们可以用点燃的火柴来检验。燃烧需要氧气助燃，如果瓶内没有氧气火焰会立即熄灭。
实验时特别要注意：一人拔下瓶塞后，另一人迅速将点燃的火柴伸入瓶内，千万不能让火柴碰到瓶壁或菜叶。
观察火焰情况，小组讨论屏幕上的问题：
甲乙两瓶内火焰有什么变化？说明了什么？
对照组是哪一组？
生：分组实验后，回答屏幕上的问题
结论：植物的呼吸消耗了氧气（板书）
讨论：两个实验中，为什么都把植物放在黑暗处？
学生分析实验原理
提示：植物的绿色部分在有光时可进行光合作用。
（因学生还未学到光合作用的知识，但通过小学科学课的学习对光合作用又有一点了解，故给出以上提示。）
师：试一试
你能利用第一组实验的哪些材料看到植物在有光时的呼吸？
生：各抒己见
师：同学们的想法正确吗？让我们检验一下。
师生共同完成演示实验（利用植物非绿色部分在有光情况下实验）
这也说明植物有光无光都可以呼吸。
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（三）小结反馈：
学生谈收获和疑惑
（四）知识应用：
1、有些人喜欢在卧室内养一些绿色植物，这么做科学吗？
2、花盆底部的小孔有什么用？
（五）课外探究：
植物的呼吸作用也释放能量吗？请你设计实验来探究这个问题。
通过这节课的学习，老师希望你们能够体会到生物学是一门实验科学，只有设计科学、操作规范的实验才能得出正确结论。也祝愿你们能设计出更多、更好的实验去验证已知、探索未知！
（六）板书设计：
能量的释放
一、体验能量释放与呼吸的关系（成正比）
动物呼吸消耗氧气，产生二氧化碳，释放有机物中的能量
二、验证植物呼吸过程中气体的变化
植物呼吸消耗氧气，产生二氧化碳，释放有机物中的能量
植物所有生活的部位，有光无光都能呼吸
六、创新之处：
本节课包含多组实验，最大的创新和亮点是对《验证植物的呼吸产生二氧化碳》这个实验的实验材料进行了拓展，在各小组黑塑料袋甲中分别放了植物的根、茎、叶、花、果、种六种器官以及死亡的植物。当学生看到自己甲袋中的气体未使澄清石灰水变浑浊，而质疑实验是否失败时，打开黑色塑料袋后，惊奇地发现原来里面装的是腌萝卜（死亡的植物），顿时明白了死亡的植物不能呼吸。而其他组看到袋内装的是花、苹果、毛豆、萝卜等植物的器官后，也明白了苹果、萝卜是活的，植物活的器官都能呼吸。学生通过实验得到、通过眼睛看到的结论，相信比任何语言更有说服力。
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