课题 第 5 章 第 3 节 细胞呼吸的原理和应用(第一课时)
教学目标
教学目标:通过对酵母菌呼吸产物的假设,对探究酵母菌呼吸方式的实验设计,提升 学生科学探究的核心素养。 教学重点:引导学生设计探究酵母菌呼吸方式的实验 教学难点:引导学生设计探究酵母菌呼吸方式的实验
教学过程
时间 教 学 环 节 主要师生活动
3 分 钟 引 入 1.教师通过展示发面和酿葡萄酒的图片,引入酵母菌细胞的细胞呼 吸; 2.教师引导学生分析发面过程产二氧化碳,酿酒过程产酒精,从而 引出酵母细胞呼吸的两种产物,顺而提出本节课的引领问题:酵母 菌什么条件下产生 CO2,什么条件下产生酒精?
4 分 钟 做出假设 1.教师引导学生先试图提出答案, 2.通过给出酵母菌是兼性厌氧生物来引导学生从有氧和无氧的条件 出发,思考,提出多种假设; 3.引导学生总结做出假设的一般方法,特别强调观察、实验尤其是 查阅资料在做出假设中的重要作用。
10 分 钟 设计实验 1.介绍设计实验的一般方法思路。 2.引导学生按照此一般方法思路来设计本节课的实验。 ①重点突出: 自变量和因变量的细化具体操作,以及无关变量 的发现和控制,总结得出无关变量的相同且适宜原则。 ②学生活动:用教师给出的元件来搭建实验装置,以提升学生 科学探究能力 3.引导学生一起了解详细的实验步骤,并讲解其中的多个注意事项, 重点突出等量原则,以保证单一变量。 *展示讲解酒精的鉴定方法的具体操作,提示学生注意实验安全
2 分 钟 分 析 结 果 1.视频展示二氧化碳的产生情况,引导总结二氧化碳的产生条件; 2.图片展示讲解重铬酸钾鉴定酒精的实验结果,引导学生总结酒精 产生的条件。
1 分 钟 得出结论 1.引导学生得出“酵母菌在有氧气条件下进行有氧呼吸,产生大量 二氧化碳;酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸,产生酒精和少量二 氧化碳 ”的实验结论。 2.引导学生思考此实验哪个是实验组,哪个是对照组;从而引出和 介绍对比实验(相互对照实验)。
3 分 钟 小 结 引导学生总结本节课,回顾科学探究的一般过程,重点回顾如何做 出假设,如何进行实验设计,以及什么是对比实验。课题 第 5 章 第 3 节 细胞呼吸的原理及应用(第三课时)
教学目标
教学目标: 1.能运用结构与功能相适应的观点,阐明无氧呼吸的过程,解释不同生物无氧呼吸的 差异,归纳出无氧呼吸的概念。 2.运用对比的方法,通过画图、表格厘清有氧呼吸与无氧呼吸的异同,归纳细胞呼吸 的概念。 3.能运用进化与适应观,解释无氧呼吸第二阶段无 ATP 产生仍进行反应的原因,推测 有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同的原因以及有氧生物在缺氧的环境中进行无氧呼 吸的意义。 4.能运用物质和能量的观点,归纳出细胞呼吸的实质,说明细胞呼吸的意义。 5.能依据细胞呼吸的过程,阐明影响细胞呼吸的因素。 6.关注细胞呼吸原理在生产生活实际中的应用。 教学重点: 无氧呼吸过程 细胞呼吸原理的应用。 教学难点: 从进化与适应的观点解释无氧呼吸第二阶段无 ATP 产生仍进行反应的原因,推测有 氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同的原因以及需氧生物在缺氧的环境中进行无氧呼吸 的意义。
教学过程
时间 教学 环节 主要师生活动
总共 24 min 总体 流程
2.5 min 导入 用施耐庵在《水浒传》中的诗句“解嘲破惑有常言,酒不醉人人自醉 ” 为引言,介绍有一类人即使只吃了一碗面条,血液中酒精含量也会达到醉 酒标准的实例导入,引出人类所患的“自动酿酒综合征 ”是一种什么病症。 然后让学生回忆第一节课探究酵母菌细胞呼吸方式的实验结果,导入无氧 呼吸的过程。 环节设计意图: 从学生熟悉的诗句、不常见的一种人体能自动产生酒精的病导入,极 大的激发了学生的学习兴趣和探究的热情,再通过回忆第一节课探究酵母 菌细胞呼吸方式的实验结果,学生容易产生为什么酵母菌无氧呼吸产生酒 精的探究欲望,引入无氧呼吸过程。
8 min 任务 1:无 氧呼 吸过 程 教师分阶段展示酒精发酵过程和乳酸发酵过程,根据酒精发酵过程引 导学生分析。 苹果长时间密封储存为何有酒味? 高等植物的根被水淹后为何会烂根? 农民在种植水稻时为什么稻田要定期排水? 学生根据酒精发酵过程和产物,思考、分析讨论,并回答问题。 教师给学生提供细胞结构简图,让学生在图中把无氧呼吸的过程呈现 在图中。 学生亲自动手将无氧呼吸过程画在图中,进一步落实无氧呼吸过程的 基本概念。 教师引导学生根据无氧呼吸的过程图解总结出无氧呼吸的概念 学生归纳总结出无氧呼吸的概念 教师提出问题,展示酒精发酵和乳酸发酵过程图解,提出“为什么无 氧呼吸第二阶段不产生 ATP,但要进行第二阶段反应呢? ”的问题,引发 学生思考
学生根据所学的无氧呼吸的过程,结合图解,思考回答。 环节设计意图: 通过教师讲解无氧呼吸的过程,学生自己分析生产生活中的实例,归 纳总结无氧呼吸的概念,培养学生的运用知识解决实际问题的能力以及归 纳概括能力。 通过学生自己在细胞结构简图中画出酒精发酵和乳酸发酵的过程,培 养学生的图文转化能力。 通过引导学生分析“为什么无氧呼吸第二阶段不产生 ATP,但要进行 第二阶段反应 ”这一问题,帮助学生理解生物化学反应若产物增多就会抑 制反应的继续进行,认同厌氧生物要想持续的获得 ATP,就要实现 NAD+和 NADH 的循环利用和丙酮酸转变成其他物质的过程。
7 min 任务 2: 有氧 呼吸 和无 氧呼 吸的 比较 教师展示有氧呼吸和无氧呼吸过程图解,引导学生思考有氧呼吸和无 氧呼吸的异同点。 学生对照图找出其异同点。 教师展示有氧呼吸和无氧呼吸异同点的表格。 学生完成有氧呼吸和无氧呼吸异同点的表格的填写,进一步厉清有氧 呼吸和无氧呼吸的区别和联系。 教师提出“生物在进行有氧呼吸或无氧呼吸时,均需要在细胞质基质 中完成葡萄糖分解成丙酮酸的过程。请从进化的角度推测其原因。”的问 题引发学生进一步辨析有氧呼吸和无氧呼吸的异同点 学生根据上述问题分解出的四个小问题逐步思考并得出正确的答案。 教师继续提出问题“有氧呼吸的生物,如植物根在水淹的情况下能进 行短暂的无氧呼吸,人在剧烈运动时,骨骼肌细胞也能进行无氧呼吸。试 从生物进化的角度说明原因和意义。” 学生分析思考并得出正确的答案。 教师引导学生从细胞呼吸的实质和意义方面引导学生总结出细胞呼 吸的概念 学生自己归纳总结出细胞呼吸的概念 教师展示蛋白质、脂肪、多糖进行细胞呼吸图解,引导学生逐步分析 其它能源物质是如何通过细胞呼吸供能的。 学生根据教师引导和图解理解其他能源物质供能的过程和方式。 环节设计意图: 通过有氧呼吸和无氧呼吸过程图、填表的形式,培养学生运用对比的 方法,培养了学生归纳、总结能力以及图文转化能力。
通过提出有深度的问题,如“生物在进行有氧呼吸或无氧呼吸时,均 需要在细胞质基质中完成葡萄糖分解成丙酮酸的过程。请从进化的角度推 测其原因 ”,培养学生基于事实和证据的逻辑思维能力,即科学思维素养。 通过其它能源物质的供能图片的解读,使学生认同细胞呼吸是细胞代 谢的枢纽。
2.5 min 任务 2: 影响 细胞 呼吸 的因 素 教师出示氧气浓度、二氧化碳浓度和温度对细胞呼吸速率影响的坐标 图,引导学生思考这些因素是如何影响细胞呼吸速率的? 学生解读图形和曲线的走势,明确随着氧气浓度的升高无氧呼吸逐渐 减弱,有氧呼吸逐渐增强;低浓度二氧化碳条件下细胞呼吸增强,高浓度 二氧化碳条件下细胞呼吸减弱;温度通过影响呼吸酶活性进而影响细胞呼 吸速率。 环节设计意图: 通过学生解读图形和曲线的走势,让学生掌握解读曲线的方法,通过 分析曲线走势(实验结果),培养学生得出结论的能力。同时明确外界因 素是如何影响细胞呼吸的。
3min 任务 4:细 胞呼 吸原 理的 应用 教师出示注射破伤风疫苗和用透气纱布包扎伤口的图片,引导学生分 析其原因。 学生根据细胞呼吸的相关知识,思考解答。 教师出示中耕松土的图片,引导学生分析为何能提高农作物产量。 学生根据细胞呼吸的相关知识,思考解答。 教师出示酿酒和制作饲料添加剂的资料,提出问题,引导学生分析酿 酒为何要密封、生产饲料添加剂要通气等问题。 学生根据细胞呼吸的相关知识,思考解答。 环节设计意图: 通过生产生活中的一些实际例子,培养学生利用所学的细胞呼吸的相 关知识解决生产生活实际问题的能力,并关注人类健康生活方式。
1 min 小结 教师小结本节所学。课题 第 5 章 第 3 节 细胞呼吸的原理和应用(第二课时)
教学目标
教学目标:通过学习有氧呼吸的过程,加深结构功能观,物质能量观等生命观念;通 过对有氧呼吸科学史材料的分析,提升科学思维的核心素养。 教学重点:有氧呼吸三个过程的分析与总结。 教学难点:有氧呼吸场所分析;有氧呼吸三个过程的分析与总结。
教学过程
时间 教 学 环 节 主要师生活动
2 分 子 引 入 1.回归上节课内容:酵母的细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸; 2.通过有氧呼吸的实质是获取能量的方式将细胞呼吸扩展至所有细 胞;并指出有氧呼吸是主要的呼吸方式。 3.通过对上节课的实验分析,得出有氧呼吸的反应物和产物。
2 分 钟 有氧呼吸与燃烧对 1.过渡:同样的反应物和产物在体外燃烧也可进行 2.展示葡萄糖燃烧的图片,介绍葡萄糖的体外燃烧 3.引导学生思考葡萄糖的体外燃烧和体内氧化的区别 4.通过类比的图片讲解二者的区别在于一个是迅速短时间大量能量 不受控的释放,另一个是多步受控的氧化反应,细胞能够利用其中
比 部分能量。
4 分 钟 有氧呼吸场所分析 1.教师展示和介绍有氧呼吸场所研究的经典实验,引导学生进行分 析 2.得出细胞质基质是直接分解葡萄糖的场所,以及线粒体也参与了 有氧呼吸过程 3.介绍通过大量实验证明:有氧呼吸现在细胞质基质进行,然后转 入线粒体进行后续步骤。
4 分 钟 有 氧 呼 吸 第 一 阶 段 分 析 1.给出糖酵解研究的科学史材料,让学生分析材料并回答细胞质基 质中有什么葡萄糖分解需要的物质。之后揭晓答案,并讲解分析。 2.介绍 NAD+在有氧呼吸中的作用。 3.给出有氧呼吸第一阶段简略过程,引导学生分析其中的物质和能 量变化,落实物质能量观的生命观念。
4 分 钟 有 氧 呼 吸 第 二 阶 段 分 析 1.给出线粒体结构,引导学生分析线粒体结构中适于进行有氧呼吸 功能的特点,落实结构与功能观,同时引入有氧呼吸第二阶段。 2.给出柠檬酸循环的科学史材料,引导学生分析材料得出结论。 3.简介有氧呼吸第二阶段全览,引导学生总结分析其中的物质和能 量变化,落实物质能量观的生命观念。 4.引导学生得出有氧呼吸第二阶段简要过程,落实学生需要掌握的 内容。
4 分 钟 有氧呼吸第三阶段分析 1.从反应物和产物的角度引导学生推测有氧呼吸第三阶段发生的物 质和能量变化。 2.给出有氧呼吸第三阶段的科学史材料,引导学生分析出有氧呼吸 第三阶段包括两个过程,以及 H+浓度势能可能是两个过程的纽带。 3.给出有氧呼吸的第三阶段示意图,分析其中物质和能量的变化, 落实物质与能量观的生命观念。 4.引导学生从反应物和生成物的角度总结出有氧呼吸的第三阶段的
简略形式,并落实学生需要掌握的部分。
1 分 钟 有氧呼吸反应式 通过对有氧呼吸三个过程的物质能量变化,推导有氧呼吸的总反应 式,并引导学生进行配平。
1 分 钟 有 氧 呼 吸 能 量 特 点 给出有氧呼吸能量利用效率的资料,让学生认识有氧呼吸能量利用 效率以及引导学生分析以热能形式散失的能量对生物体保持体温的 意义。
1 分 钟 小结 引导学生总结有氧呼吸的过程,落实需要记忆的内容