高中生物_细胞呼吸第一课时教学设计学情分析教材分析课后反思

《细胞呼吸第一课时》教学设计

一、教学目标确立的依据

（一）课程标准要求和解读

1．课程标准要求

说明细胞呼吸（理解），探讨其原理的应用（经历）

活动建议：探究酵母菌的呼吸方式（经历）

2．课程标准解读

课程标准要求是“说明细胞呼吸，探讨其原理的应用”。其中知识技能水平要求为“理解”，是指初步把握学习内容的由来、意义和主要特征，是对知识的一般认识，并对要“理解”的知识，要求能明了知识的确切含义，并能运用、分析、解决简单的实际问题。对于本节内容来说，就是要求学生明确细胞呼吸的定义，理解细胞呼吸产物的由来，把握细胞呼吸的过程。能力方面能运用所学的细胞呼吸内容，去分析、解决生活中的一些问题，比如酿酒、稻田排水等。“探究酵母菌的呼吸方式”为活动建议，属于体验要求中的“经历”水平，是指独立从事或合作参与相关活动，建立感性认识等，在本节课中应指学生通过个人活动或小组合作，设计并进行相关的实验，通过对现象的分析，明确细胞呼吸的产物。

本节内容的教学安排为2课时，第1课时为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”，但不能把本课时的课标理解成只是单纯探究酵母菌细胞呼吸的方式，因为本探究活动与细胞呼吸过程、原理及应用原本就密不可分，探究实验的结果为学习细胞呼吸奠定科学的基础，探究实现的过程本身就体现出细胞呼吸原理的实际应用。因此，第1节课的教学应当体现出整节内容的课程标准。

（二）教材分析

1．内容分析

本节课是必修1第5章第3节的内容，在此之前，学生学习了“降低化学反应活化能的酶”以及“细胞的能量通货——ATP”，这为学习本节内容奠定的基础。在此之前，学生已经学习了葡萄糖是细胞呼吸的主要能源物质，而细胞的直接能源物质是ATP，那么葡萄糖中的能量是怎样转变成ATP中的能量呢？这就自然引出本节内容——细胞呼吸。本节内容安排为2课时，我讲授内容为第1课时——探究酵母菌细胞呼吸的方式，通过本课时的学习，学生亲自设计、完成实验，明确细胞有氧呼吸和无氧呼吸的产物，为下节课学习奠定科学的基础。实验间隙可穿插讲解米酒的制作过程，既充实了本节课的内容，也加深了学生对细胞产物的理解（有氧呼吸产生水，无氧呼吸产生酒精），同时也是细胞呼吸原理在生活中应用的一部分。

2．不同版本教材比较及本实验的创新设计

人教版与中图版都有“探究酵母菌细胞呼吸的方式”这一实验，人教版用锥形瓶，中图版用保温瓶，相比之下，中国版在实验设计上更合理、巧妙。

生物学是一门以实验为基础的学科，实验操作除了遵循严谨的科学态度，还应有创新的科学精神，虽然这两个版本的实验都能达到教学目的，但在实验设计上，都存在着很大的不足：一是实验时间长，人教版的实验要求是8—10小时，中图版的要求是24

小时，不利于学生在课堂上操作；二是学生参与性较差，无法保证每个学生都有动手的机会；三是学生体验性较差，不能直观的观察酵母菌细胞呼吸的过程，很难形成良好的感性认识。

本实验的创新之处在于用注射器替代锥形瓶或保温瓶，与前两者相比，注射器的优点很多，一是体积小巧，节约材料，每只注射器最多吸取10mL培养液就能保证实验顺利进行，所需的氧气量、检测用的试剂所需量极少，只用只支试管就可完成；二是透明性好，观察方便，酵母菌细胞呼吸产生的气泡很容易观察到；三是自带刻度，控制精准，吸取酵母菌的量以及氧气的量可以精准控制；四是开关阀门，控制条件，如果注射器吸取酵母菌后立刻关闭控制阀（一次输液器的部分软管及控制阀），即是无氧条件，如果吸取酵母菌后再吸入氧气，最后关闭控制阀，就是有氧条件；五是时间短暂，效果明显，如果温度合适，最多十分钟就能取得明显的效果，具体表现在气泡产生量明显，无氧呼吸产生的CO2的量可通过气体推动活塞的刻度反映出来。

3．重难点分析

教学重点：酵母菌细胞呼吸不同条件的创设、细胞产物的检测及无关变量的控制。

教学难点：细胞产物的检测及实验结果的分析

（三）学情分析

学生在学习本节内容之前，刚刚学习完了酶和ATP，对细胞代谢有了初步的认识，知道了细胞中复杂的化学反应离不开酶的催化，细胞所需能量的直接来源是ATP，这为本节内容的学习打下了基础。

从学生的知识储备分析，学生虽然对实验材料——酵母菌了解不多，但学生对酵母菌在日常生活中应用比较熟悉，具备了进一步学习的知识基础，保障了本节实验教学的顺利进行。

从心理接受角度分析，学生之前学习了细胞能量的主要来源是葡萄糖，细胞所需能量的直接来源是ATP，那么葡萄糖转化为ATP的过程之一就是本节课所要解决的问题，学生在心理上接受起来比较容易，不会产生突兀感。

从能力要求上看，学生通过酶的学习，已经掌握了实验设计的相关原则及设计思路，本节课的实验设计也主要考查学生的实验设计思路及设计方案、结果分析，学生已经具备了相应的能力。

二、教学目标

1.举例说明酵母菌在日常生活中的应用，并分析酵母菌呼吸作用的产物有酒精和CO2。

2.小组分析“探究酵母菌呼吸作用的方式”的实验，找出各种变量并进行分析，掌握生物实验设计的基本原则。

3.观看米酒制作视频，回答相关的4个问题，用所学知识解决生活中的具体问题。

4. 本照实事求是的科学态度，分析小组的实验结果并进行评价，明确有氧呼吸及无氧呼吸的产物，加深对细胞呼吸定义的理解。

三、评价设计

目标1评价：通过提问酵母菌在日常生活中有哪些应用，馒头松软多孔的原因，各种酒的酿造等问题，检测学生对酵母菌细胞呼吸产物种类的认识。

目标2评价：通过小组讨论、回答自变量、因变量、无关变量的分析及控制等相关设计问题，检测学生对实验设计原则的掌握情况。

目标3评价：通过小组讨论、回答视频中涉及到的相关问题，检测学生对不同条件下细胞呼吸产物的理解，同时检测学生理论联系实际的能力。

目标4评价：通过对实验结果的展示、分析，结合自评与他评，检测学生对待实验的态度及分析实验问题的能力。

四、教学方法

通过问题引导、实例分析，通过学生回答，完成酵母菌细胞呼吸产物的学习；

通过问题引导、小组合作探究及教师适当引导，完成探究酵母菌细胞呼吸方式的实验设计、进行环节；

通过问题引导、视频展示，结合小组讨论，完成细胞呼吸在生活中的具体应用。

通过小组讨论、展示、交流、评价，完成酵母菌在不同条件下呼吸产物的学习。

五、教学流程设计

教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 时间预设

问题导 入 展示本节课学习目标：（具体内容略）

问题1：细胞生命活动的主要能源物质是什么？

问题2：细胞新陈代谢所需能量的直接来源是什么？

通过1、2，引出问题3：葡萄糖中储存的能量如何转化为生命活动所需要的直接能量ATP的呢？

引入本节内容：细胞呼吸，展示细胞呼吸定义，从而为本节的实验探究做准备。 学生观看目标

学生集体回答：葡萄糖

学生集体回答：ATP

学生思考二者之间的关系

观看定义，思考其内容。 展示目标，对学习引领

导入简洁，节约时间，既引出本节所讲内容，又为实验进行预留时间。

引出本节实验探究内容。

2分钟

生活实例 教师展示酵母菌图片，指出其为单细胞真菌，既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，是探究细胞呼吸的好材料。

教师展示安琪酵母图片，提出其主要成分是什么？在生活中有哪些应用？

教师展示馒头横切面，提出问题：为什么松软多孔？

教师展示米酒、啤酒、白酒、红酒图片，也与酵母菌有关，说明了什么？

目标1评价：

酵母菌细胞呼吸的产物是什么？ 学生了解实验材料——酵母菌的特点。

学生思考回答：蒸馒头、做面包、酿酒。

学生思考回答：酵母菌能产生CO2

学生回答：酵母菌产生酒精 通过几个生活实例，引导学生得出酵母菌细胞呼吸的产物有CO2和酒精，从而为本节课的实验探究内容作铺垫。

检测目标1达成情况。

2分钟

一、问题提出：

探究酵母菌细胞呼吸的方式 教师首先明确酵母菌细胞呼吸的产物有CO2和酒精，产物究竟是有氧呼吸产生，还是无氧呼吸产生；是有氧呼吸产生多，还是无氧呼吸产生多，引出探究问题。

二、材料用具：

教师大屏幕结合实物展示相关的材料用具：

1.含有葡萄糖的酵母菌培养液（展示并提问为什么将培养液放在温水中）

2. 注射器、控制阀

3. 盛有O2的试管

4.盛有澄清石灰水试管

5. 盛有橙色重铬酸钾的试管（结合交警测酒驾的酒精测试仪讲解重铬酸钾的作用）

三、实验设计

教师展示实验设计需要讨论明确的问题：

1.该实验的自变量是什么？如何实现？

（教师讲解、展示相关操作）

2. 该实验的因变量是什么？如何测定？

3.该实验的无关变量是什么？如何控制？

目标2评价：

如何设计该实验，如何控制自变量、因变量与无关变量？如何检测因变量？

四、进行实验：

大屏幕展示具体实验操作步骤：

1.取两支注射器，分别吸取10mL培养液。

2.一支注射器用控制阀封口，记录初始时间及液面高度。

3.另一支注射器吸取10mLO2，再用控制阀封口，记录初始时间及液面高度。

4.将两支注射器倒置在试管架插孔处，观察气泡产生速率及注射器活塞对应刻度的变化。

教师讲解实验注意事项：

1.明确分工 学生思考，明确本实验探究的问题。

学生思考回答：为了保证酶的活性。

回答其作用

明确其作用

学生认真观看，掌握实验操作方法。

学生思考、小组讨论并回答

学生明确该实验的具体操作流程，做到心中有数。

学生认真听，设计本环节的目的是明确实验探究的具体内容。

本实验为创新实验，材料用具与教材差别很大，需要重点讲解相关材料用具的作用。

让学生明确本实验的基本操作方法。

检测目标2达成情况，为进行实验做铺垫

规范实验操作，为实验结果的分析做准备。

明确分工，每

1分钟

3分钟

8分钟

6分钟