一、實(shí)驗(yàn)背景：為什么要研究植物的呼吸作用？演講人1.實(shí)驗(yàn)背景：為什么要研究植物的呼吸作用？2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：像科學(xué)家一樣做好"裝備"3.實(shí)驗(yàn)操作：分步驟解密氣體變化4.現(xiàn)象分析：從觀察到結(jié)論的思維跳躍5.拓展應(yīng)用：科學(xué)知識(shí)照進(jìn)生活6.總結(jié)：用實(shí)驗(yàn)點(diǎn)亮生命認(rèn)知目錄2025小學(xué)三年級(jí)科學(xué)下冊(cè)植物呼吸作用氣體變化實(shí)驗(yàn)課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終相信：讓孩子在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)中觸摸科學(xué)，是打開(kāi)自然奧秘最生動(dòng)的鑰匙。今天，我們要共同探索的"植物呼吸作用氣體變化實(shí)驗(yàn)"，正是這樣一把鑰匙——它能讓三年級(jí)的孩子們用眼睛觀察、用雙手操作、用大腦思考，真正理解"植物也會(huì)呼吸"這個(gè)看似抽象的科學(xué)概念。接下來(lái)，我將從實(shí)驗(yàn)背景、準(zhǔn)備、操作、分析到拓展，帶大家一步步揭開(kāi)植物呼吸的秘密。01實(shí)驗(yàn)背景：為什么要研究植物的呼吸作用？1從生活現(xiàn)象到科學(xué)問(wèn)題的聯(lián)結(jié)記得去年春天帶孩子們觀察校園植物時(shí)，有個(gè)扎馬尾的小姑娘舉著綠蘿問(wèn)我："老師，植物會(huì)像我們一樣呼吸嗎？"這個(gè)問(wèn)題像一顆小種子，在我心里發(fā)了芽。孩子們每天給植物澆水、曬太陽(yáng)，卻很少意識(shí)到——即便是靜默生長(zhǎng)的植物，也在進(jìn)行著和人類(lèi)相似的生命活動(dòng)?？茖W(xué)課的價(jià)值，就是把生活中的"為什么"轉(zhuǎn)化為可探究的"怎么做"。植物呼吸作用看似抽象，卻與孩子們的生活緊密相關(guān)：為什么臥室里不宜放太多植物過(guò)夜？為什么儲(chǔ)存蔬菜的地窖需要通風(fēng)？這些問(wèn)題的答案，都藏在"呼吸作用的氣體變化"里。2教材知識(shí)與實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的對(duì)應(yīng)根據(jù)2025版小學(xué)科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)"生命科學(xué)"單元要求，學(xué)生需要"通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，知道植物的生存需要水、陽(yáng)光、空氣，能描述植物的生命活動(dòng)過(guò)程"。本實(shí)驗(yàn)的核心目標(biāo)正是通過(guò)直觀操作，讓學(xué)生：（1）感知植物呼吸作用的存在；（2）觀察并記錄呼吸作用中氧氣與二氧化碳的變化；（3）建立"植物與動(dòng)物一樣需要呼吸"的生命觀念；（4）初步掌握對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路。02實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：像科學(xué)家一樣做好"裝備"1實(shí)驗(yàn)材料的選擇與說(shuō)明為了讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯、操作更安全，我提前兩周和實(shí)驗(yàn)室老師反復(fù)調(diào)試材料，最終確定以下清單（可根據(jù)實(shí)際條件替換）：|材料名稱|數(shù)量|作用說(shuō)明|安全提示||----------------|------|--------------------------------------------------------------------------|------------------------------||新鮮綠蘿/菠菜|2盆|實(shí)驗(yàn)主體（選擇葉片大、生命力強(qiáng)的植物，呼吸作用更明顯）|避免使用帶刺或有毒植物|1實(shí)驗(yàn)材料的選擇與說(shuō)明|透明密封袋|4個(gè)|密封植物，隔離外部空氣（尺寸需完全包裹植物，厚度0.05mm以上防破裂）|檢查密封袋是否有漏氣孔||蠟燭（細(xì)短型）|2支|檢測(cè)氧氣含量（氧氣充足時(shí)燃燒更旺，減少時(shí)熄滅）|由教師操作，學(xué)生保持1米距離||澄清石灰水|200ml|檢測(cè)二氧化碳（二氧化碳遇石灰水變渾濁，是經(jīng)典的氣體檢測(cè)方法）|避免接觸皮膚，誤觸立即清水沖洗||玻璃導(dǎo)管|2根|引導(dǎo)氣體通入石灰水（選擇內(nèi)徑5mm的彎管，便于操作）|導(dǎo)管口需打磨光滑防劃傷||計(jì)時(shí)器|1個(gè)|記錄蠟燭燃燒時(shí)間（精確到秒，增強(qiáng)數(shù)據(jù)對(duì)比性）|選擇數(shù)字顯示型，讀數(shù)清晰|321451實(shí)驗(yàn)材料的選擇與說(shuō)明|標(biāo)簽紙|4張|標(biāo)注實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組（如"植物+光照""植物+黑暗""無(wú)植物對(duì)照"）|用馬克筆書(shū)寫(xiě)，避免沾水模糊|2預(yù)實(shí)驗(yàn)的重要性正式實(shí)驗(yàn)前，我和助教老師進(jìn)行了3次預(yù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：（1）綠蘿在光照下同時(shí)進(jìn)行光合作用（吸收二氧化碳釋放氧氣），會(huì)干擾呼吸作用的氣體變化觀察。因此需設(shè)置"黑暗環(huán)境"（用黑色塑料袋包裹密封袋）來(lái)排除光合作用影響；（2）密封袋內(nèi)的初始空氣成分會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此需在密封前用吹風(fēng)機(jī)向袋內(nèi)吹入新鮮空氣，確保初始氧氣濃度一致。這些調(diào)整讓實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性從60%提升到95%，也讓孩子們能更專(zhuān)注于觀察變量。03實(shí)驗(yàn)操作：分步驟解密氣體變化1實(shí)驗(yàn)一：植物呼吸作用是否消耗氧氣？實(shí)驗(yàn)原理：氧氣是支持燃燒的關(guān)鍵氣體，蠟燭在氧氣含量高的環(huán)境中燃燒更久，氧氣減少則燃燒時(shí)間縮短甚至熄滅。操作步驟：（1）分組：將學(xué)生分為4人一組，每組2個(gè)密封袋（A袋放入綠蘿，B袋不放植物作為對(duì)照）；（2）密封處理：用吹風(fēng)機(jī)向A、B袋各吹入10秒新鮮空氣，立即扎緊袋口，A袋外包裹黑色塑料袋（模擬黑暗環(huán)境，抑制光合作用）；（3）靜置等待：將兩組密封袋放在溫暖的實(shí)驗(yàn)臺(tái)（25℃左右，呼吸作用更活躍），靜置30分鐘；（4）檢測(cè)氧氣：教師依次打開(kāi)A、B袋，迅速放入點(diǎn)燃的蠟燭，同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，記錄蠟1實(shí)驗(yàn)一：植物呼吸作用是否消耗氧氣？燭從放入到熄滅的時(shí)間。學(xué)生觀察要點(diǎn)：注意對(duì)比A袋（有植物）與B袋（無(wú)植物）中蠟燭的燃燒時(shí)間；思考：為什么A袋的蠟燭更快熄滅？可能和什么氣體有關(guān)？3.2實(shí)驗(yàn)二：植物呼吸作用是否釋放二氧化碳？實(shí)驗(yàn)原理：二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，這是因?yàn)槎趸寂c石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)，生成不溶于水的碳酸鈣沉淀。操作步驟：1實(shí)驗(yàn)一：植物呼吸作用是否消耗氧氣？（1）準(zhǔn)備兩組石灰水：每組2個(gè)燒杯（C杯對(duì)應(yīng)A袋氣體，D杯對(duì)應(yīng)B袋氣體），各倒入50ml澄清石灰水；（2）氣體收集：30分鐘后，用玻璃導(dǎo)管連接A袋口與C杯，輕輕擠壓密封袋，讓袋內(nèi)氣體緩慢通入石灰水，持續(xù)1分鐘；（3）對(duì)比觀察：用同樣方法將B袋氣體通入D杯石灰水；（4）現(xiàn)象記錄：觀察C、D杯石灰水的渾濁程度。學(xué)生觀察要點(diǎn)：注意C杯（有植物氣體）是否比D杯（無(wú)植物氣體）更渾濁；聯(lián)系生活：我們呼出的氣體通入石灰水也會(huì)變渾濁，說(shuō)明植物和人呼出的氣體有什么共同點(diǎn)？04現(xiàn)象分析：從觀察到結(jié)論的思維跳躍1實(shí)驗(yàn)一數(shù)據(jù)整理與推理以某小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例：|組別|蠟燭燃燒時(shí)間（秒）|現(xiàn)象描述||--------|--------------------|--------------------------||A袋（有植物）|8秒|火焰逐漸變?nèi)酰?秒后熄滅||B袋（無(wú)植物）|15秒|火焰穩(wěn)定燃燒，15秒后因袋內(nèi)氧氣耗盡熄滅|推理過(guò)程：（1）B袋蠟燭燃燒15秒，說(shuō)明密封袋內(nèi)初始氧氣量可支持燃燒15秒；（2）A袋蠟燭僅燃燒8秒，比B袋少7秒，說(shuō)明袋內(nèi)氧氣被消耗了；（3）唯一變量是A袋有植物，因此可推斷：植物呼吸作用消耗了氧氣。2實(shí)驗(yàn)二現(xiàn)象對(duì)比與結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，孩子們興奮地喊："C杯的水變白了！D杯還是清的！"具體現(xiàn)象：|組別|石灰水變化|原因分析||--------|----------------------|--------------------------||C杯（A袋氣體）|明顯渾濁，出現(xiàn)白色沉淀|氣體中含有較多二氧化碳||D杯（B袋氣體）|幾乎無(wú)變化|氣體中二氧化碳含量低|結(jié)論推導(dǎo)：（1）植物密封袋內(nèi)的氣體能使石灰水變渾濁，說(shuō)明產(chǎn)生了二氧化碳；（2）無(wú)植物的對(duì)照袋氣體無(wú)此現(xiàn)象，排除空氣本身的干擾；（3）因此可推斷：植物呼吸作用釋放了二氧化碳。3對(duì)比光合作用：澄清認(rèn)知誤區(qū)實(shí)驗(yàn)后，有個(gè)男孩舉手問(wèn)："老師，白天植物是不是不呼吸？"這正是引導(dǎo)孩子區(qū)分"呼吸作用"與"光合作用"的好時(shí)機(jī)。我拿出提前準(zhǔn)備的對(duì)比表：|生命活動(dòng)|進(jìn)行時(shí)間|原料|產(chǎn)物|與實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系||------------|----------------|------------|------------|----------------------------||呼吸作用|晝夜持續(xù)|氧氣、有機(jī)物|二氧化碳、水|本實(shí)驗(yàn)觀察的核心活動(dòng)||光合作用|僅光照時(shí)|二氧化碳、水|氧氣、有機(jī)物|實(shí)驗(yàn)中用黑暗環(huán)境排除其干擾|3對(duì)比光合作用：澄清認(rèn)知誤區(qū)通過(guò)表格對(duì)比，孩子們理解了：植物白天同時(shí)進(jìn)行呼吸作用和光合作用（且光合作用更強(qiáng)，總體表現(xiàn)為釋放氧氣），但呼吸作用從未停止——就像我們睡覺(jué)的時(shí)候，也在呼吸一樣。05拓展應(yīng)用：科學(xué)知識(shí)照進(jìn)生活1生活中的"呼吸密碼"實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我讓孩子們用所學(xué)解釋生活現(xiàn)象，課堂瞬間變成"生活科學(xué)討論會(huì)"：小美說(shuō)："奶奶說(shuō)晚上臥室不放太多花，原來(lái)植物晚上呼吸會(huì)和人搶氧氣！"浩浩舉手："我家地窖存白菜，爺爺總說(shuō)要留通風(fēng)口，是不是因?yàn)榘撞撕粑a(chǎn)生二氧化碳，人下去會(huì)悶？"還有孩子聯(lián)想到："媽媽養(yǎng)的綠蘿，水培時(shí)要經(jīng)常換水，可能是根在水里呼吸需要氧氣？"這些發(fā)言讓我欣慰——科學(xué)教育的終極目標(biāo)，就是讓知識(shí)從課本走向生活。03020104052延伸實(shí)驗(yàn)：探索影響呼吸作用的因素學(xué)有余力的孩子可以嘗試拓展實(shí)驗(yàn)，比如：在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容（1）溫度影響：將一組植物放在冰箱冷藏室（5℃），另一組放在常溫（25℃），對(duì)比蠟燭燃燒時(shí)間；在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容（2）植物狀態(tài)影響：用新鮮菠菜和枯萎菠菜做對(duì)比，觀察石灰水渾濁程度；在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容（3）光照強(qiáng)度影響：分別在強(qiáng)光、弱光、黑暗環(huán)境下重復(fù)實(shí)驗(yàn)，理解光合作用與呼吸作用的動(dòng)態(tài)平衡。這些實(shí)驗(yàn)?zāi)苓M(jìn)一步培養(yǎng)孩子的變量控制思維，為高年級(jí)的科學(xué)探究打基礎(chǔ)。06總結(jié)：用實(shí)驗(yàn)點(diǎn)亮生命認(rèn)知總結(jié)：用實(shí)驗(yàn)點(diǎn)亮生命認(rèn)知這節(jié)實(shí)驗(yàn)課，我們通過(guò)"觀察現(xiàn)象—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—記錄數(shù)據(jù)—推導(dǎo)結(jié)論"的科學(xué)探究流程，驗(yàn)證了植物呼吸作用的氣體變化：植物像我們一樣，在呼吸時(shí)會(huì)吸收氧氣、釋放二氧化碳。更重要的是，孩子們?cè)趧?dòng)手操作中體會(huì)到：科學(xué)不是書(shū)本上的文字，而是可以觸摸、可以觀察、可以驗(yàn)證的真實(shí)存