5.3探究酵母菌细胞呼吸的方式教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

细胞呼吸的原理和应用（第1课时）教学设计 课程标准分析 通过探究实践，进一步学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，能设置对照组和实验组，并能将这些方法和技能应用于其他探究活动。 分析酵母菌在发面、酿酒等生活和工业方面的具体运用，有助于学生将所学知识运用于实际，基于科学立场讨论相关社会问题，并做出理性解释，培养社会责任感。 教学背景分析 （1） 课题及教学内容分析 “探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验是人教版高中生物学教材必修1第5章第3节的内容，通过实验探究，提升学生对科学探究的理解，掌握探究实验中变量控制方法。通过实验得出的结论有助于学生了解酵母菌作为单细胞生物进行细胞呼吸的方式，认识有氧呼吸和无氧呼吸的条件和生成产物，主动构建细胞呼吸的知识和概念，为后续细胞呼吸原理的学习奠定基础。此课时内容与实际生活（如酿酒、植物长期淹水会烂根、田间土壤需要及时松土等）密切相关。 （2） 学生情况分析 通过初中阶段的学习，学生已经知道酵母菌的呼吸作用会产生二氧化碳和酒精，呼吸作用是有机物氧化分解的过程，但是对细胞呼吸是否需要氧气以及不同气体条件下产物是否存在区别并不清楚。通过高中阶段的学习，学生对细胞微观结构有所了解，具备了细胞能源物质和直接能源物质ATP的相关知识，明确了ATP可以由细胞呼吸产生。细胞呼吸是细胞和机体能量供应最主要方式；学生对有机物氧化分解的具体过程并不清楚，理解起来有一定的难度。在能力上，学生的科学探究能力还未达到本实验的要求，科学思维也不够严谨。 课时教学目标 1、 经历“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验过程，学会设计相关实验方案、控制自变量以及观察和检测因变量； 2、通过“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的操作以及分析和讨论，提升小组合作能力和推理演绎能力； 3、运用细胞呼吸的相关知识分析生活、生产中的具体问题，提高学生将所学知识运用于实际，基于科学立场讨论相关社会问题，并做出理性解释的意识。 教学重点和难点 1、教学重点：设计对比实验，学会控制实验条件，检测并分析实验结果 2、教学难点：设计对比实验，学会控制实验条件，检测并分析实验结果 教学资源和教学方法 图文资料 1、教法：任务驱动教学法、启发式教学法、情境教学法 2、学法：合作学习法、动手实践法、自主学习法 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 教师个人备课 环节一：提出问题、科学猜想 展示有氧条件和无氧条件下加入酵母菌后的面团。 提问：比较不同有氧条件和无氧条件处理后的面团，说出两者之间的不同点？为什么培养条件不同，会出现这样的差异？ 学生通过比较并说出两者之间的区别，并根据已有认知分析原因。 通过创设真实生活情境，导入新课，激发学生学习兴趣，引起探究欲望。 环节二：设计探索 活动一：实验方案 写出探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验思路，并完成下列表格。 实验思路：分别给酵母菌提供_____________的条件，一段时间后检测其产生的____________，产物是否含____________________。 实验变量 如何设置/检测 自变量 因变量 无关变量 活动二：实验装置 1、怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？ 2、将上述装置连接起来进行有氧条件下和无氧条件下的实验，并说明你这样连接的理由。（用字母和箭头表示） 3、在探究无氧条件的实验中，为什么酵母菌培养液封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？ 活动三：教师介绍实验改进方面的内容 1、利用输液瓶、过氧化氢和过氧化氢酶装置代替橡皮球或气泵供氧，使得供氧更可控，同时可省去10%NaOH溶液处空气中的二氧化碳； 2、利用紫色石蕊试液代替澄清石灰水检测二氧化碳的生成情况。当二氧化碳量少时，有氧组和无氧组区别不明显；持续通入二氧化碳时有时会看到由浑浊变澄清的现象； 3、利用酒精检测仪检测酒精的产生情况更准确，并且操作更简单、安全。 指导实验，要求学生记录实验现象，并完成“探究酵母菌细胞呼吸的方式”评价表。 展示有氧实验和无氧实验装置。 学生通过阅读课本，分组讨论解决问题：（1）本实验的自变量是什么？如何控制？（2）本实验的因变量有哪些？如何检测？（3）本实验的无关变量有哪些？如何做到相同且适宜？（4）怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？（5）如何正确连接装置？学生讨论后进行交流。 学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，能设置对照组和实验组，并能将这些方法和技能应用于其他探究活动。 环节三：分析结果，得出结论 资料： 重铬酸钾与酒精反应： 2（Cr2O7)2- +3CH3CH2OH+16H+ =4Cr3+ +3CH3COOH+1