一、 实验教学目标
（一）教材分析：初中生物苏教版七年级上册，第六章第四节 植物的呼吸作用。 （二）课标分析：掌握呼吸作用原理及应用。
（三）学情分析：学生已经具备了一定的基础生物知识，熟悉植物的光合作用的原理和原料以及产物。
学生来源较优质，理解能力强，思维活跃，动手能力好，乐于探究和钻研。
（四）制定目标：
知识目标：概述植物呼吸作用释放二氧化碳。
能力目标：尝试设计实验，完成实验获取数据，处理分析数据。 情感目标：体验科学探究的过程，形实成事求是的科学态度。
（五）教学重难点：
重点：1、植物体活细胞呼吸作用产生二氧化碳这一概念。
2、完成演示和探究实验。
难点：完成探究实验的设计、过程以及结果分析。
二、实验方案设计 （一）实验原理
植物体活细胞能进行呼吸作用，消耗氧气，释放二氧化碳、水和能量。
因此，植物器官在实验中能否检测到二氧化碳及二氧化碳产生量的多少，可以衡量植物该器官是否进行了呼吸作用和呼吸作用的强弱。 （二）实验原型
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图1 原实验使用了蔬菜、塑料袋、软管、止水夹等材料
（三）实验创新设计
1.材料选择
（1）演示实验中原实验使用实验材料是叶子，改进实验使用的种子，不需要避光实验，所用材料更直观。
（2）原实验探究的植物器官是一种，改进实验中的探究实验部分探究的是六种植物器官，验证器官更全面。 2.方法创新
图2 用注射器判断浑浊程度
图3 用自制比色卡鉴定澄清石灰水浑浊等级，判断各器官呼吸强弱
3．装置改进
图4 改进前后的实验装置对比
（1）更简单，易携带。
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（2）装置使用次数更多，效果明显。
图5 一次实验后的装置对比
图6 五次实验后的装置对比
三、 实验材料和数据分析 （一） 实验材料的准备 1. 演示实验的材料
（1）取A、B两个250ML的饮料瓶，A瓶中装入适量萌发的种子，B瓶中装入煮熟且等量的种子，用保鲜膜密封2小时后备用。 （2）两只贴好A、B标签的注射器。
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（3）装有澄清石灰水的小烧杯一只。
图7 萌发的种子和煮熟的种子装置图 图8 装有器官——花的实验组 2. 探究实验一的材料
准备一、二、三、四、五组，每组3个同样的饮料瓶（图9），一组装入不同植物的根，二组装入不同植物的茎（瓶子外边用黑色塑料袋包裹遮光，贴上植物名称），三组装入不同植物的叶子（处理同第二组），四组装入不同植物的花，五组装入不同植物的果实。每个瓶子准备对应的注射器。 3. 探究实验二的材料
（1）天平。
（2）在2~3种植物体上选取等量的植物的六大器官。
（3）每种器官准备3个平行组，每个平行组准备3瓶，即每种器官分别9瓶。 （二）实验操作步骤 1.实验分成两部分
（1）演示实验：植物的呼吸作用发生在活细胞内。 （2）探究实验：①植物不同器官的活细胞都有呼吸作用。 ②不同器官的呼吸强弱不同。
2.演示实验：
（1）取一个小烧杯，倒入适量的澄清石灰水。 （2）将A、B两注射器分别吸取等量 （约1ml）。
（3）再将A、B两注射器透过保鲜膜分别缓慢吸取A、B两瓶中气体（约4mL），震荡均匀。
教师演示实验步骤，让学生观察两注射器中石灰水的变化情况，分析实验现象，进而得到实验结论。
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图9 吸取瓶中的气体 图10 演示实验的实验现象 演示实验结论：植物的活细胞发生了呼吸作用，释放二氧化碳。 3.探究实验一：
学生在演示实验结束时提出问题，植物的其他不同器官有没有呼吸作用？进而做出假设，设计实验方案，课下分组研究，为课上验证做准备。
图11 课上探究，表格记录结果。 表1不同植物的根的呼吸作用情况记录表 第一组：不同植物的根的呼吸作用情况记录 根的种类（用的哪种植物） 石灰水浑浊情况 表2不同植物的茎的呼吸作用情况记录表
第二组：不同植物的茎的呼吸作用情况记录（避光试验） 茎的种类（用的哪种植物） 石灰水浑浊情况
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表3不同植物的叶的呼吸作用情况记录表
第三组：不同植物的叶的呼吸作用情况记录（避光试验） 叶的种类（用的哪种植物） 石灰水浑浊情况 表4不同植物的花的呼吸作用情况记录
第四组：不同植物的花的呼吸作用情况记录 花的种类（用的哪种植物） 石灰水浑浊情况 表5不同植物的果实的呼吸作用情况记录表
第五组：不同植物的果实的呼吸作用情况记录 果实的种类（用的哪种植物） 石灰水浑浊情况 学生多次实验，汇总实验记录结果，讨论分析，得出试验结论。
探究实验结论：植物不同器官的活细胞都可以进行呼吸作用，释放二氧化碳。 4.探究实验二
学生在探究实验一的基础上提出新的问题，不同器官的活细胞都能进行呼吸作用，呼吸强弱都是一样的吗？针对这一问题，学生做出假设，制定方案，开始探究实验二，定量分析植物的呼吸作用。 （1） 方案设计
① 教师要求 a． b． c． d．
减少植物种类，不超过3种为宜。
选取实验材料每份要等量（学生视频展示如何获取等量的实验材料）。 课后用微课学习天平的使用。 设置平行实验。
教师视频展示澄清石灰水浑浊度比色卡的使用。
② 学生方案
a. 学生制定实验的整体方案，各小组制定符合自己的小组方案。 b. 各小组积极准备。 探究实验二所用小组表格
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表6 探究叶、茎和根的呼吸作用强度
组别 选用菊花菊花叶2 菊花菊花A 菊花菊花红薯红薯红薯叶3 茎1 茎2 茎3 根1 根2 根3 器官 叶1 是否遮光 浑浊等级 是 是 否 视频展示学生的课上验证情况。 （2） 实验结果和数据分析
将六组的实验汇总，把小组内同一器官三瓶的等级平均值和其平行组的平均值放在一起，再一次平均，得到一个器官的最终浑浊度等级，判断呼吸作用强弱。
图12 不同器官呼吸强度的结果对比
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实验结论： 植物不同器官的活细胞都能进行呼吸作用，且呼吸强弱不同，果实、种子、花呼吸作用略强、茎、叶子、根的呼吸作用略弱，即植物体生殖器官的呼吸作用强于营养器官。
四、 实验效果评价 （一）实验创新之处 1.材料选择
（1）演示实验中原实验使用实验材料是叶子，改进实验使用的种子，不需要避光实验，所用材料更直观。
（2）原实验探究的植物器官是一种，改进实验中的探究实验部分探究的是六种植物器官，验证器官更全面。 2.方法创新
比色卡鉴定澄清石灰水浑浊等级，判断各器官呼吸强弱。
3．装置改进
（1）改进后装置更简单，易携带。 （2）改进后装置使用次数更多，效果明显。
（二） 效果评价
1. 装置和方法的创新使定量实验效果明显。
2. 由单一器官到多种器官，让学生获取丰富的证据，构建呼吸作用的概念。
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