5.3细胞呼吸的原理和应用第1课时教学设计2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

《细胞呼吸的原理和应用》第 1 课时——探究酵母菌细胞呼吸的方式 （基于“ADI”教学模式的教学设计） 一、教学分析设计 【课型】新授课 【教材分析】 “细胞呼吸的原理和应用”是人教版 2019 年版生物学《必修 1•分子与细胞》第五章第三节的内容， 包括探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸、无氧呼吸、细胞呼吸原理的应用。“探究酵母菌的细胞呼吸 方式”是高中生物学的一个重要探究实验，是学习细胞呼吸规律、过程和应用之前的一个探究•实践，同 时也是学生学习选择性必修 3“发酵工程”的基础。《普通高中生物学课程标准（2017 年版 2020 修订版）》 教学提示中指出：为能帮助学生达成对生物学概念 2“细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂完成 增殖”的理解，促进生物学学科核心素养的提升，建议开展探究酵母菌的呼吸方式这一教学实践活动。开 展该探究实验不仅能帮助学生掌握科学探究实验的一般思路和方法，提高实践能力，更力求通过本实验帮 助学生理解、解释细胞呼吸在生产生活中的应用。但在实际教学中，由于连接方式繁杂，有氧、无氧环境 难以控制，耗尽瓶内氧气的时间难以把控，检测手段不严谨，教材提供的新鲜食用酵母菌不好找且反应时 间长等原因，开设率并不高。 为此，需要教师在提供学习资料、优化实验装置、遵循实验科学性、可行性的前提下，引导学生在教 材实验的基础上循序渐进的开展创新实验，驱动学生对生物现象和规律的好奇心，使学生学会利用科学知 识解决生生活实践中的实际问题，发展学生的科学思维，提升学生的科学探究能力，培养学生勇于创新的 科学精神。 【学情分析】 学生在七年级上学期通过学习绿色植物的呼吸作用，已经知道呼吸作用的简单含义。同时通过本章前 面 2 节的知识内容学生已经知道酶能够催化反应的发生，ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质，这些 都为学生进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的学习打下基础。高一学生通过化学学科的学习已经知道可 以利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊检测反应中的二氧化碳。从核心素养角度看，学生已经参与过“比 较过氧化氢在不同条件下的分解”等多个实验，具备设计对照实验、控制单一变量等探究能力；在前面几 章的学习中，也多次从结构与功能相适应的角度进行探讨，认同分子、细胞层面存在结构与功能的适应性。 但学生对于自主设计实验、开展探究活动、正确书写实验思路等未完全掌握，尝试通过此教学活动使学生 掌握实验探究的整体过程。 【教学目标】 课程标准与本节对应的“内容要求”是：“细胞的生存需要能量和营养物质” 、“说明生物通过细 胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命可以利用的能量”。“教学提示”是：“开展探究酵母菌的 呼吸方式”实践教学活动。“学业要求”是：“从物质与能量视角，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的变化（生命观念、科学思维、科学探究）”。 依据课程标准的内容要求、教学提示、学业要求及学业质量标准，并围绕培养学生核心素养的要求， 利用学生已有的“葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质、酵母菌是单细胞真菌、线粒体是细胞进 行有氧呼吸的主要场所、酶能够催化反应的发生、ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质”的知识储备， 基于“《手捧空花盆的孩子》选文中，煮熟的种子不能盛开美丽花朵，种子萌发的过程实质是细胞呼吸” 的情景主线，根据 ADI 教学模式引导学生开展科学探究活动与科学论证活动，体悟实验探究过程与论证形 成过程，结合学生参与探究实验、观看实验视频、实验评价、归纳概括等手段，深度理解酵母菌在不同条 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 件下细胞呼吸的方式及产物。故将本节课教学目标确定为： 1.观看生物实验小组录制的煮熟种子与萌发种子细胞呼吸的趣味视频，学会真实情境下提出问题、作 出假设等科学探究步骤，掌握科学探究的思路和方法，发展科学探究思维。 2.以教材传统实验装置为载体，分析反应时长和装置连接繁琐等问题，基于科学实验的准确性和可行 性等原则，进行讨论、比较，从优化实验方案的角度，学会酵母菌细胞呼吸装置的搭建，完成实验探究、 得出结论等科学探究步骤，培养批判性、创造性思维能力。 3.通过“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究性学习活动，加深对酵母菌是兼性厌氧菌的理解，分析 实验过程中出现的问题，同时激发学生对发面、酿酒等生活现象中蕴藏的生物学知识的好奇心和求知欲， 在探究中，乐于并善于团队合作，勇于创新。 4.通过对酵母菌呼吸作用产物的检测，能够准确说出酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的条件及产物，学会 运用科学术语汇报实验结论，培养批判创新与求真求实的科研精神，学会用科学的观点、知识、思路和方 法，探讨或解决现实生活中的某些问题，形成社会责任感。 【媒体分析】 媒体名称 功能 PPT、电子白板 展示学生