高中生物-细胞呼吸的原理和应用教学设计学情分析教材分析课后反思

《细胞呼吸的原理和应用第一课时》教学设计教学目标1.通过呼吸装置分析、产物验证，初步认识无氧呼吸，学会控制变量培养科学探究能力。2.描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，形成结构功能相适应的生命观念。3.通过分析资料和模型构建，体验科学探究过程，培养科学思维。二、教学重点和难点1、有氧呼吸和无氧呼吸的过程中的物质变化和能量转换2、细胞结构和成分与细胞呼吸这一过程的统一性三、教学方法1、通过装置分析、现象分析，通过学生回答，初步认识酵母菌无氧呼吸产物；2、通过问题引导、小组合作探究及教师适当引导，完成探究酵母菌细胞有氧呼吸呼吸方式的实验分析、模型建构；3、通过问题引导、对比，结合无氧呼吸过程。4、通过表格对比比较有氧呼吸和无氧呼吸的物质变化和能量变化。四、教学流程设计教学内容教师活动学生活动设计意图问题导入你知道6月15日有什么特别的意义吗？你知道我们的城市名片——自在荣成、自由呼吸吗？今天我们也来谈呼吸，但我们的对象是酵母菌细胞，请看短视频引入本节内容：细胞呼吸，说明细胞呼吸的两种类型学生观看目标学生观看视频资料展示目标，对学习引领。导入形象，吸引眼球，引出本节所讲内容对无氧呼吸的认识教师展示无氧呼吸的装置，引导学生分析：煮沸的原因？（杀菌，除氧），装置内增加的气体是什么？怎样验证？有酒精产生吗？让同学上来闻一闻。还可以怎样鉴定酒精的产生。什么松软多孔？现在我们先给酵母菌一点时间，让他自由呼吸，我们先来认识有氧呼吸的结构教师引导下通过自主设计、小组交流、课堂展示构建有氧呼吸和无氧呼吸装置；学生根据教师提问，自主回答煮沸的原因？认真观察实验现象，对无氧呼吸形成初步认识通过装置分析、现象展示锻炼学生的科学思维，形成对无氧呼吸的感性认识。检测目标1达成情况。有氧呼吸过程的分析问题提出：线粒体的结构是怎样的？分析资料一，回答有关问题有氧呼吸都在线粒体中进行的吗？CO2在线粒体的什么部位产生呢？氧气有时在什么位置参加反应呢？你能说出有氧呼吸的过程吗？有氧呼吸中元素是怎样转移的？整个过程中教师以问题串的形式将自主学习、小组合作、表达交流、问题升华等环节进行自然融合学生在教师问题引导下有目的的进行各个环节学习设计本环节的目的是锻炼学生的阅读归纳能力、实验分析能力、合作交流能力表达等能力。无氧呼吸过程分析有氧呼吸产生CO2和水，无氧呼吸会产生酒精和CO2，现在让我们来检验一下，哪位同学上来演示？设疑：我们已经酵母菌的无氧呼吸能够产生酒精和CO2，它是否也想有氧呼吸一样分阶段进行呢？它和有氧呼吸有什么联系吗？无氧呼吸的能量释放和有氧呼吸一样吗？带着这些问题我们一同来学习无氧呼吸。学生边取样检验边讲解说明无氧呼吸能够产生酒精和CCO2，在教师问题情境中，通过类比有氧呼吸过程学习无氧呼吸过程。通过真实的实验展示让学生对无氧呼吸有更深层次的认识，在有氧呼吸的基础上，通过类比和对生活现象的分析开展无氧呼吸更有利于目标的达成。有氧呼吸和无氧呼吸过程的比较组织开展有氧呼吸和无氧呼吸过程的比较知识竞赛和习题抢答独立思考积极抢答灵活多变的课堂形式更容易激发学生的学习热情。课堂小结教师总结本节课学习的内容是细胞呼吸，它有两种形式，其分类的依据是是否需要氧气；强调每种呼吸需要掌握的内容以及为什么会有不同的呼吸方式？再次重申重点帮助学生梳理知识主线《细胞呼吸第一课时》学情分析学生在学习本节内容之前，刚刚学习完了酶和ATP，对细胞代谢有了初步的认识，知道了细胞中复杂的化学反应离不开酶的催化，细胞所需能量的直接来源是ATP，这为本节内容的学习打下了基础。学生虽然对酵母菌了解不多，但是学生对酵母菌在日常生活中的应用比较熟悉，具备了进一步学习的知识基础，保障了本节实验教学的顺利进行。学生之前学习了细胞能量的主要来源是葡萄糖，细胞所需能量的直接来源是ATP，那么葡萄糖转化为ATP的过程之一就是本节课所要解决的问题。《细胞呼吸》效果分析一、各环节的具体效果：第一环节通过学生合作探究，分析实验设计中自变量、因变量、无关变量，检测学生对实验设计原则的掌握情况。第二环节通过学生自主分析和小组合作分析资料、回答资料中中涉及到的相关问题，检测学生对不同条件下细胞呼吸过程的理解。第三环节通过学生对实验结果和资料分析，自主构建有氧呼吸和无氧呼吸各阶段的模型，检测学生知识整合能力。二、总体课堂效果分析1、较好完成学习目标通过本节课的学习，学生能够掌握实验设计原则，明确酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸的产物的对比，并能掌握有氧呼吸各个阶段过程。2、课堂气氛生动活跃纵观本节课，学生的参与热情非常高，不管是回答问题，还是小组合作与交流，都是积极踊跃的，课堂目标的达成度非常好。较好体现核心素养（1）通过学生设计实验方案，分析资料和模型构建，培养科学探究能力。（2）通过描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化整节课以学生作为主体，课堂紧凑，安排合理，体现了核心素养的精神。《细胞呼吸的原理和应用第1课时》教材分析1．内容分析本节教材的主要内容包括：细胞呼吸的方式、有氧呼呼和无氧呼吸过程中物质与能量的变化，以及细胞呼吸原理在生产生活中的应用。本节内容与前面所学的细胞的生物膜系统、线粒体的结构和功能、物质跨膜运输的方式、酶、ATP等内容都有紧密的联系。将本节学习内容与上述知识建立联系，可以更深刻地理解细胞生命活动中物质和能量变化的内在联系，更深刻地理解细胞是最基本的生命系统。学习本节内容，为后续学习光合作用等其他细胞代谢奠定基础。本节内容安排为2课时，讲授内容为第1课时——探究酵母菌细胞呼吸的方式，通过本课时的学习，学生不仅对“酵母菌作为单细胞生物采取何种方式进行细胞呼吸？”“酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物分别是什么？”等建立从感性到理性的理解，为后面学习有氧呼吸和无氧呼吸的概念及细胞呼吸原理的应用打下基础，而且实验的准备、实验变量的控制、实验现象的观察、结果的记录等方面的经历和实践，对于科学思维的发展、科学探究能力的提升具有较高的价值。2.教学目标的确定根据普通高中生物学课程标准的内容要求，学生在学完本节课后，能“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活动可以利用的能量”。让学生从物质和能量的视角分析呼吸作用的过程，既加深对细胞结构的理解，又对学生后续学习光合作用、生态系统中能量流动与物质循环等知识具有启发作用。学生已经在初中阶段对细胞呼吸中分解有机物、释放能量等知识有初步了解，但本节内容有一定抽象性且具体过程比较复杂，学生需要克服对微观结构认识的困难，结合化学和物理学相关知识，并完成各种观察、实验等探究性学习活动。结合课标要求、教材内容和学生情况，确定如下教学目标：（1）通过设计和实施应用控制变量法探究酵母菌呼吸方式的实验，总结细胞呼吸的类型。（2）通过对有氧呼吸相关实验的资料分析，阐明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。（3）通过表格归纳，理清有氧呼吸与无氧呼吸过程的异同，归纳细胞呼吸的概念，说明细胞呼吸的意义。（4）关注细胞呼吸原理在生产生活实际中的应用。3．不同版本教材比较及本实验的创新设计人教版与中图版都有“探究酵母菌细胞呼吸的方式”这一实验，人教版用锥形瓶，中图版用保温瓶，相比之下，中图版在实验设计上更合理、巧妙。生物学是一门以实验为基础的学科，实验操作除了遵循严谨的科学态度，还应有创新的科学精神，虽然这两个版本的实验都能达到教学目的，但在实验设计上，都存在着很大的不足：一是实验时间长，人教版的实验要求是8—10小时，中图版的要求是24小时，不利于学生在课堂上操作；二是学生参与性较差，无法保证每个学生都有动手的机会；三是学生体验性较差，不能直观的观察酵母菌细胞呼吸的过程，很难形成良好的感性认识。本实验的创新之处在于用注射器等医用器材替代锥形瓶或保温瓶，与之前相比，本实验器材选取优点很多，一是体积小巧，节约材料，所需的氧气量、检测用的试剂所需量极少，只用两支试管就可完成；二是透明性好，观察方便，酵母菌细胞呼吸产生的气泡很容易观察到；三是自有氧无氧条件，易于控制；四是时间短暂，效果明显，如果温度合适，最多十分钟就能取得明显的效果，具体表现在气泡产生量明显。4．重难点分析教学重点：酵母菌细胞呼吸不同条件的创设、细胞产物的检测及无关变量的控制。教学难点：细胞产物的检测及实验结果的分析本节课的重点就是让学生讨论并设计有氧及无氧的条件，这是培养学生创新思维的重要途径，对于二氧化碳的鉴定，学生应该比较熟悉，但是对于酒精的鉴定，学生可能知道的不多，因此通过交警查酒驾的例子帮助学生理解。有氧呼吸与无氧呼吸都能产生二氧化碳，但是如何让学生直观观察出来也是这节课的重点内容之一，注射器的优点在此得到了充分的展示。《细胞呼吸》习题1.为了探究酵母菌的呼吸作用类型，某同学将实验材料和用具按下图安装好。以下关于该实验的说法，错误的是A．加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2B．甲组探究酵母菌的有氧呼吸，乙组探究酵母菌的无氧呼吸C．甲、乙两组中澄清的石灰水都变浑浊，乙组浑浊程度更大D．乙组B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶2.下面甲图为不完整的呼吸作用示意图，乙图为线粒体结构模式图。请据图回答：

(1)甲图中X代表的物质是________，E代表的物质可能是________。

(2)甲图中有氧呼吸的途径是________，其中产生能量最多的是________阶段(填字母)。

(3)甲图中C、D阶段发生的场所依次对应于乙图中的________(填序号)。

(4)写出与产生E物质有关的总反应式________________________________________。答案：1、C酶2、(1)丙酮酸

酒精和二氧化碳

(2)A、C、D

D

(3)②、①

(4)C6H12O6--------2C2H5OH＋2CO2＋能量酶课后反思有氧呼吸既是本节课的重点又是本节课的难点，本节课以探究学习为主，通过完成探究实验——“探究酵母菌细胞呼吸的方式”和资料分析有氧呼吸的物质变化，构建有氧呼吸模型，通过问题串分解难点，增强学生对知识的感悟和理解，培养学生实事求是的科学态度以及勇于创新的科学思维，形成物质与能量相适应的生命观念。按照教学设计，我初步完成了整节课的内容，总体来说，学生的自主探究和合作探究都比较深入，学生之间的互动评价学习得到充分的发展，学生的主体地位得到充分体现，生物学科素养培养目标基本达成。但在教学实施中也发现了一些值得改进的地方：学生的思维比较活跃，对学生可能会提出或出现的问题预知不足，导致课堂时间安排稍紧，学生没有自主回顾的时间探究问题可以再细化一些，引导学生思考3.课件的制作和板书设计需进一步完善，力求精美有实效《细胞呼吸的原理和应用第1课时》课标分析1．课程标准要求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活动可以利用的能量。活动建议：探究酵母菌的呼吸方式。2．课程标准解读课程标准要求是“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活动可以利用的能量”。其中知识技能水平要求为“理解”，是指初步把握学习内容的由来、意义和主要特征，是对知识的一