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视频标签：细胞呼吸产生能量
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视频课题：高中生物苏教版必修1第四章第三节细胞呼吸细胞呼吸产生能量_江苏省 - 连云港
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高中生物苏教版必修1第四章第三节细胞呼吸细胞呼吸产生能量_江苏省 - 连云港
“细胞呼吸”的教学创新案例
一、教材分析
“细胞呼吸”选自苏教版高中《生物.必修一.分子与细胞》第四章第3节，第一课时为探究活动， 是培养学生生物科学素养的良好素材，从物质与能量的视角，探索呼吸作用的过程，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化，体现了新课程标准的生命观念、科学思维、科学探究的学科核心素养。通过学生的探究性实验学习活动，加深对细胞呼吸科学概念的理解，提升应用知识的能力，进而能用科学的知识方法解决现实生活中的实际问题。 二、学情分析
奥苏伯尔曾说“影响学习唯一的重要因素是学习者已经知道了什么。”学生通过初中的学习对酵母菌细胞呼吸的产物和能量已有所了解，但是对于酵母菌在不同条件下产生CO2的多少和产生酒精的条件还处于未知的好奇状态。所以本节课通过实物的直观演示创设情境激发学生的探究兴趣。 三、学科核心素养
（1）生命观念：从物质与能量视角，探索酵母菌细胞呼吸的方式，阐明细胞呼吸的概念、类型；说出有氧呼吸和无氧呼吸的发生条件和生成产物。
（2）科学思维：通过探索呼吸作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量变化
（3）科学探究：初步掌握探究实验的一般方法，学会控制变量和设计对比实验；尝试对实验结果进行分析，并对实验方案进行改进。
（3）社会责任：培养小组合作意识，形成勇于创新的科学精神，进一步树立实事求是的科学态度。 四、 教学重点和难点
（1）教学重点：分别探究酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物；设计并实施实验方案。
（2 五、教学过程
（一） 创设情境 提出问题 作出假设
丁朗艺说过“在观察中寻找奥秘，在奥秘中寻找快乐”。学生通过观察教师实物的直观演示：注射器插入医用玻璃瓶中活塞发生的神奇变化。以及观看视频生物兴趣小组所做的一组有趣实验：A瓶放入50 mL酵母菌、葡萄糖溶液接触O2插上注射器，8min后活塞移动16mL；B瓶放入等量的酵母菌、葡萄糖溶液滴加石蜡油隔绝空气插上注射器，8 min后活塞移动4mL; C瓶放入等量的加热煮沸的酵母菌、葡萄糖溶液，8min后活塞不移动，一段时间后B瓶中有明显的酒味。学生在质疑中提出问题：在不同条件下产生的气体一样多吗？什么条件下产生酒精等等。从而奠定思维的起点。接着引导学生尝试作出大胆的假设。 （二）小组合作设计实验方案并连接装置
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设计实验是整个实验最关键的环节，因为可以检验假设的正确与否。引导学生通过小组讨论实验的变量归纳出实验的设计思路，小组内达成共识后派代表交流。教师给学生提供实验中的试剂和创新材料。试剂：有氧条件：10%NaOH溶液、H2O2溶液、FeCl3溶液、注射器注空气、增氧泵；无氧条件：石蜡油、注射器抽真空。创新材料1：医用玻璃瓶、注射器、针头-橡胶管-针头（口服液吸管）、针头-橡胶管-无胶头滴管[1]；创新材料2：注射器、输液管、止水夹[2]。每个小组派代表自由选择，设计实验方案并完成装置的连接。教师用手机捕捉正确或错误连接的精彩片段，用于学生的交流展示，提高教学效果。 （三）课堂汇报、师生评价、交流讨论
小组代表分享展示连接装置，师生共评，生生互评。利用生成资源，捕捉教学时机，挖据思维深度，孕育智慧课堂。例如在医用玻璃瓶材料这组用澄清石灰水检测CO2时，学生提到可以进一步完善装置避免空气中CO2对实验结果的干扰。 （四）小组合作实施方案并改进完善
小组代表自由选择检测试剂同时进行操作，每组派代表分享实验结果及得出的结论，完成表1的填写。
表1 酵母菌细胞呼吸产物检测实验记录表 条件 澄清石灰水
溴麝香草酚蓝水溶液
结论 酸性重铬酸钾溶液 现象 现象
现象 结论 有氧
无氧
（五）汇报实验结果 得出结论 构建概念
为了动态生成教学，特别要注意学生在交流展示中的错误。例如在学生汇报酒精检测时有氧条件和无氧条件都是灰绿色，可以引导学生分析（1）有氧条件通气不足，可能有部分酵母菌在无氧条件下产生了酒精。（2）葡萄糖也可使橙色的重铬酸钾溶液变成灰绿色，要通气时间足够长将葡萄糖消耗掉。（3）市售的活性干酵母粉里的食品添加剂也会使橙色重铬酸钾变成灰绿色，可选择纯酵母菌菌种做。完善后的方案我鼓励学生课后再探究。 学生在本实验中发生的错误，可做为进一步思考和探究的新问题。最终通过学生探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的产物构建出细胞呼吸的概念。
（六）课外拓展探究 定量研究
通过教师精心设计的问题层层激发，使学生自主设计出对应的实验组并定量测定两个比值。比值1：酵母菌有氧呼吸消耗O2与生成CO2的体积比；比值2：酵母菌消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸CO2与无氧呼吸CO2的体积比。最终通过学生的一系列实验得出前者是1：1，后者是2.5:1至5:1 。后者与理论值3:1有误差可以引导学
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生探究误差产生的原因，以达到规范实验思路，为自主探究积累经验，培养学生事实求是记录、整理和分析实验数据，定量表述实验结果等能力。
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