《探究酵母菌细胞呼吸的方式》教学设计

1 探究酵母菌细胞呼吸的方式 教学设计 一 设计理念 探究是学生认识生命世界 学习生物课程的方法之一 以实验为基础的生物学科 通 过实施探究性实验教学 有利于促进学生学习方式的转变 促进科学素养的全面发展 使 学生具有适应社会的能力 培养学生获得知识的主动性和创造性 二 设计思路 本节采用提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析现象 得出结论的探究思 路进行教学 合理引导学生积极思考 主动参与 实现从实践 理论 实践的升华 三 实验教学分析 一 内容分析 探究酵母菌细胞呼吸的方式 是人教版高中生物必修 1 分子与细胞 模块中的第 5 章第 3 节 ATP 的主要来源 细胞呼吸 的内容 通过采用探究实验的教学方法 引导 学生主动参与 乐于探究 勤于思考 培养学生科学实验能力 并且通过本次探究 使学 生认识到有氧呼吸和无氧呼吸的区别 为后面学习有氧呼吸和无氧呼吸的过程打下基础 二 学情分析 本节的授课对象是高二的学生 虽然对细胞微观结构有所了解 但细胞呼吸是一个抽 象的化学反应 学生理解起来还是有一定的困难 现在通过对酵母菌细胞呼吸方式的探究 可以让学生从中获得直接经验 加深对细胞呼吸的理解 三 教学条件分析 日常生活中发酵实例等生活情景可以很好的激发学生学习的热情 此外通过前面的学 习初步了解探究实验的流程和对照实验设计原则 为本节课的实验设计顺利开展作好了铺 垫 四 教学重 难点 教学重点及措施 设计实验是本节的重点 可以结合教材的特点和学生实际 采用探究实验法 引导学 生设计并开展实验 从而了解酵母菌细胞呼吸方式及其细胞呼吸的产物 以问题引发兴趣 以实验说明结论 二 教学难点及突破 合理控制实验时间是本节的难点 由于教材提供的案例实验装置不够完善且实验时间 的设定不够合理影响实验的进行 本人通过对原探究实验的改进 避免了以上困难 2 五 实验目标 知识目标 1 简述细胞呼吸的概念 2 说出酵母菌细胞呼吸的方式和产物 能力目标 1 学会对实验条件的控制和对实验结果的检测 2 对实验结果做出合理的分析与判断 情感目标 通过探究活动 培养科学的学习方法 养成科学态度 建立科学价值观 六 实验准备 教师准备 教师准备多媒体课件 设计好导学案 有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的装 置 学生准备 课前预习探究酵母菌细胞呼吸的方式 七 教学流程图 细胞呼吸的概念展示 提出问题 学生实验操作 分析实验现象 得出结论 开始 复习 ATP 分子主要形成途径 联系生活实践作出假设 学生分组设计实验 讨论完善实验 结束 质疑再探 拓展应用 3 八 教学过程 教学内容 教师的组织和引导 学生活动 设计 意图 复习引入 提问 细胞生命活动所需的直接能源物质是什么 ATP 分子高能磷酸键中的能量主要来源于什么 展示 细胞呼吸概念 复习以前 的学习内 容 建构 新知识 激发 兴趣 导入 新课 实验探究 一 提出问题 提问 细胞呼吸是否需要氧气 产物只能是二氧化碳吗 二 作出假设 引导学生描述 家庭如何蒸馒头 如何酿酒 介绍 酵母菌 提问 1 蒸熟的馒头为什么比较松软 2 酒精是酵母菌在什么条件下产生的 3 由此推断酵母菌在不同条件下细胞呼吸产物 展示 有氧条件 葡萄糖 O 2 CO2 酒精 无氧条件 葡萄糖 酒精 CO 2 讲述 要想解答以上内容 必须进行实验探究 活动 请同学介绍探究实验的一般流程 提问 依据探究实验的流程我们已经作了探究实验的前 两步 接下来该如何设计实验呢 三 设计实验 分析 自变量 因变量 无关变量 强调 要遵循单一变量原则 平行重复原则 教师通过设置自探提纲 引导学生分组讨论并设计实验 展示自探提纲 1 如何培养酵母菌 2 怎样控制有氧和无氧条件 绘出有氧条件和无氧 条件下实验装置图 3 怎样鉴定有无 CO2 如何比较 CO2的多少 有无 其他办法 提出探究 问题 借助生活 经验作出 合理假设 引入课题 复习探究 实验的流 程 分组讨论 设计实验 酶 酶 4 4 怎样鉴定有无酒精 如何操作 5 如何保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活 讨论 交流结束后 提出并展示学生绘的有氧和无氧条 件下酵母菌细胞呼吸的装置图 预期结果 普通方法 通过接橡皮球 或气泵 使酵母菌处于有氧 环境 装置二应封口放置一段时间 酵母菌 消耗掉了锥形瓶中的氧气后 再连通盛有澄 清石灰水的锥形瓶 初步确定装置如下图所示 装置一 有氧装置 装置二 无氧装置 提问 1 质量分数为 10 的 NaOH 溶液 澄清的石灰水 各有什么作用 装置一中两只锥形瓶中的澄清 的石灰水的作用相同吗 2 装置一中盛有酵母菌培养液的锥形瓶能直接连 通盛有澄清石灰水的锥形瓶吗 3 装置二中的酵母菌培养液为何不装满整个锥形 瓶 放置一段时间后 为什么要用注射器抽去 锥形瓶中的气体后再连通盛有澄清石灰水的锥 形瓶 提问 利用你们所学的化学知识 想一想能不能将上述 装 置加以改进来缩短实验时间 最终确定改进装置 小组形式 板图交流 并分析 其他学生 评价 总结归纳 分析讨论 让学 生体 验探 究过 程 领悟 科学 探究 方法 养成 尊重 事实 科学 态度 经过 学生 的讨 论与 修正 最终 确定 最严 密的 酵母菌 培养液 澄清的 石灰水 NaOH 溶液 澄清的 石灰水 酵母菌 培养液 澄清的 石灰水 5 装置一连接装有适量 MnO2的锥形瓶 上面用装有过氧 化氢分液漏斗连接制造 O2 来替换含有质量分数为 10 的 NaOH 溶液锥形瓶 其余装置不变 有氧呼吸改进方法 无氧条件下酵母菌细胞的呼吸更好的方法是 在装置 二中加一层油膜或石蜡膜 能确保进入石灰水中的 CO2 是无氧条件下酵母菌细胞呼吸产生的 无氧呼吸改进方法 四 进行实验 提问 按照刚才的思路 具体应如何如何操作实验 a 展示实验步骤 b 进行实验 分四大组进行实验 各组同学分工按照刚才共同讨论 的实验方案进行实验 记录结果 并记录实验现象 五 分析实验现象 得出结果 演示完后 让学生叙述并分析实验现象 共同完成表格 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 澄清的石灰水 能否产生 CO2 酸性重铬酸钾溶液 学生归纳 总结口述 操作步骤 学生作好 分工分组 实验 分析现象 共同完成 表格 比较 有氧呼吸 和无氧呼 吸 一组 为初 步确 定装 置 渗透 科学 方法 和科 学精 神教 育 培养 学生 的合 作学 习精 神 6 能否产生酒精 六 交流表达得出结论 结论 在有氧条件下 酵母菌细胞呼吸产生较多的二氧 化碳 在无氧条件下 细胞呼吸产生酒精和少量 的 CO2 因此 其细胞呼吸的方式分为有氧呼吸和 无氧呼吸两种类型 展示 有氧呼吸 葡萄糖 O 2 CO2 H2O 能量 无氧呼吸 葡萄糖 CO 2 酒精 能量 交流 讨 论 质疑再探 1 配制培养液时高温煮沸加热的原因是什么 加热后能否 立即加入酵母菌 为什么 2 在某次对有氧呼吸实验装置的操作中 将酵母菌培养 液 取样鉴定 鉴定出也含有酒精 这是为什么呢 3 有人认为 实验装置中酒精和 CO2的产生是葡萄糖水 溶 液的纯化学反应 与酵母无关 你如何看待这种观点 进一步补充实验装置 增加对照组实验 知识升华 加深理解 培养 学生 的发 散思 维能 力 应用拓展 1 对酵母菌细胞呼吸方式的叙述 不正确的是 A 在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸 B 在有氧条件下能产生 CO2 在无氧条件下不能产生 CO2 C 在有氧条件下不能产生酒精 D 工业上酿酒利用酵母菌在无氧条件下产生酒精的原理 2 检测司机是否酒后驾车的原理是什么 变式训练 评价 教学 目标 达成 情 况 九 活动反思 1 本堂课是一节探究实验课 为了保证探究活动的效果 课前必须作充分的准备 包括装置的改进 课堂时间的合理分配 实验过程的控制等 2 课堂中要留给学生充足的时间进行讨论和表达 充分发挥学生的主体作用 这样 可以达到事半功倍的效果 3 注重课堂的动态生成 课堂是动态的课堂 课堂教学中需要预设 但决不能完全 依靠预设 要随时审时度势 预设根据课堂的变化而变化 本堂课学生实验中发生的意外 酶 酶 7 成为进一步探究的新问题 这是本堂课的一个亮点