《第3节ATP的主要来源──细胞呼吸》教学设计(北京市县级优课)x-生物教案

北航实验学校侯英杰教学设计教学设计者基本信息姓名侯英杰学校北航实验学校学科生物联系电话及邮箱教学设计基本信息课题ATP的主要来源—细胞呼吸年级高二模块必修一教科书版本人教版学习主题影响细胞呼吸的因素及其应用1.整体设计思路（教学设计的思路与学习价值分析）11温故知新2.1实验探究2.2绘图分析2.3问题引领3归纳总结本节课共三个环节，首先简洁地导入：复习细胞呼吸的反应方程式用以温故而知新，再承上启下地提出问题“呼吸作用强度如何测定呢？”，引出“呼吸速率”这个名词；接下来就是和学生一起探讨“影响呼吸速率的因素及应用”，这个环节是本节课的主体部分，教师以任务驱动教学，用问题引领思考，学生使用自主探究和小组讨论等学习方法；最后一个环节是利用板书归纳总结，使学生有一个清晰的主线。课后学生要进行量化互评。在此之前，学生已经学习了酶和ATP的知识，本节内容探讨新陈代谢的一个异化的实例—细胞呼吸，探究影响细胞呼吸的因素及应用，并为新陈代谢的一个同化的实例—光合作用做好准备。本节课的教学设计突出学生的主体地位，充分利用学生的知识储备和生活经验，在教师的不断引导下，由学生主动地探究细胞呼吸的新内容。在主要环节上使用实验探究、绘图分析、问题引领等教学手段，培养学生的实验探究及理性思维的生物学科核心素养。2.目标设计（指向学生素养发展的目标设计）基于建构理论，制定本节课的教学目标如下：描述温度影响细胞呼吸速率的曲线含义，掌握实验设计基本流程，提高实验探究能力。通过绘制氧气浓度、氧气吸收量与二氧化碳释放量之间的关系曲线图，解释氧气对细胞呼吸速率的影响，增强运用科学的思维方法认识事物的能力。举例说明细胞呼吸在生产实践中的应用，分析淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸影响曲线图。总结影响细胞呼吸的因素及其应用，感受运用生物学知识分析问题解决问题的快乐。3.学习内容分析（教学内容及内容结构分析，重点难点分析）本节课共两个主要内容。第一个是“影响细胞呼吸的因素”，这个内容是本节课的重点及难点。影响细胞呼吸的主要因素共3个，第1个因素是温度，内容本身不难，但教师在此设计了实验设计及分析，用以培养学生的实验探究能力（难点）；第2个因素是氧气浓度，这个内容是本节课的重点，教师提供给学生相关素材，让学生根据数据来绘图并分析图，从而突出了重点并提高了理性思维能力；第3个因素是水分，让学生观察图，从而得到实验结论。学生通过自主学习和小组讨论加深了对这3个因素的理解。本节课的第二个内容是“细胞呼吸在生产生活中的应用”。这个内容学生有一定的生活体验，所以先让学生提出他自己所熟知的内容并讲出其原理，教师再总结。同时增加一道改编的高考题以拓展学生视野，并提高学生的实验分析能力。4.学情分析（学生现状与需求分析）1、课前使用访谈的方式进行学生情况调查，发现一些学生认知上的障碍点及薄弱点，根据调查情况进行教学设计。2、高二学生认知能力较强，但实验探究能力薄弱。理解细胞呼吸过程中物质和能量的变化，对环境因素影响细胞呼吸的认知模糊，希望了解细胞呼吸原理在生活实践中的应用。5.教与学的过程设计（课堂教与学的每个步骤的情境任务及其意图分析）步骤1：温故知新：教师活动：提出问题“呼吸作用强度如何测定呢？”，在何种条件下测定？PPT展示呼吸测定仪。学生活动：学生回忆有氧呼吸和无氧呼吸反应方程式，思考并回答教师提出的问题。设计意图：承上启下，引入新课。步骤2：实验探究：探究温度对呼吸作用的影响教师活动：请利用给定的实验材料设计实验任务1：采用不同的检测手段设计实验方案。任务2：思考并填写各项变量。任务3：设计实验观察记录表。学生活动：自主探究和小组讨论相结合完成三个任务。设计意图：从简单实验开始，逐步培养学生实验探究能力，了解实验流程，学会设计实验并分析实验。步骤3：绘图分析：探究氧气浓度对呼吸速率的影响和探究水分对呼吸速率的影响：教师活动：请学生根据资料中所给数据绘制曲线图。任务1：绘制氧气浓度与二氧化碳释放量关系曲线图，氧气浓度与氧气吸收量关系曲线图（请一位学生在黑板上用磁吸演示）。任务2：引导学生逐步完成曲线并分析曲线上各点含义。任务3：配以习题巩固知识并对学生学习情况进行评价。学生活动：根据资料中数据绘图并思考曲线含义。分析水分曲线图，思考作物种子含水量与呼吸强度的关系。设计意图：氧气浓度对呼吸作用的影响是教学中的重点。让学生自己绘图并分析图，使学生在自己的动手及思考过程中逐步领悟该曲线形成的原因，培养学生的理性思维能力。步骤4：探讨细胞呼吸原理在生产实践中的应用。教师活动：请学生讨论后提出他自己所熟知的应用并讲出其原理，最后教师归纳总结。探讨细胞呼吸原理在农业生产上的应用时改编一道2013年福建高考题，并就相关内容设计问题串，启发学生思考。（1）实验组处理为？对照组处理为？（2）图中结果显示，淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有什么作用？（3）其中多大浓度的KNO3溶液作用效果最好？（4）根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强，实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标？学生活动：讨论并表述细胞呼吸原理在生产实践中的应用，思考并回答教师提出的问题串。设计意图：理论联系实际，做到学以致用，培养学生的社会责任感。学生对农业生产较为陌生，因此适当补充细胞呼吸的相关内容，以便拓展学生知识面。进一步加强识图析图能力，并提高学生的实验探究能力，通过分析使学生能对图形中的实验思路做出判断。步骤5：课堂小结。教师活动：利用板书总结归纳本节课内容。布置动手实践作业：查阅资料，在家庭泡菜、酒酿、发面、酸奶中任选一项完成，并体会其所蕴含的呼吸作用原理。学生活动：观察思考，把握课堂主线。设计意图：学生完成各项分步任务后容易忽略了课堂主题，通过课堂小结让学生回归主线。家庭作业：让学生体会到学有所用，理论联系实际。6.教学设计特色分析（教学设计的特色或个人风格分析）1、有意识地培养学生的实验探究能力，从简单实验开始，让学生尝试自己设计实验来解决问题。培养了学生实验探究的生物学科核心素养。2、将教学难点分解为若干小问题，任务驱动教学，问题引领教学。学生通过绘图、析图和巩固三部曲理解抽象知识，突出了重点突破了难点。培养了学生理性思维的生物学科核心素养。3、实践建构理论，充分调动学生的学习热情，课堂以学生为主体，开展探究式、讨论式教学。教师思路清晰，善于启发学生，有亲和力，课堂气氛活跃而紧凑。7.实践反思（生成性成果与具体问题及改进措施）课堂效果良好，学生通过自主学习获得了新知识及收获的喜悦。本节课突出了重点，突破了难点，较好地完成了教学目标，同时也培养了科学探究和理性思维的核心素养。本节课进行两项评价。第一个评价是教师在课堂上进行课堂观察，通过表格设计及填表、习题填空及问题串的回答，掌握及了解学生的课堂学习情况。第二个评价采用量化表方式，课后学生互评，多数同学分值较高（平均5分），说明本课教学达成了设计意图。附：学生学习资源1、请利用给定的实验材料设计实验：探究温度对呼吸作用的影响。小麦种子、水、铺有棉花的培养皿和培养箱填写各项变量并设计实验观察记录表自变量因变量无关变量2、将等量且新鲜的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1h后，测定O2的吸收量和CO2的释放量，如下表所示：O2浓度01%3%5%7%10%15%20%O2吸收量/mol00.10.30.40.50.60.707CO2释放量/mol10.90.80.70.60.50.70.7请根据上表的数据画出苹果果肉细胞在不同的O2浓度量下吸收的氧气量和放出的二氧化碳量的坐标图。⑵当外界O2浓度为1%时，苹果果肉细胞进行的呼吸类型为____________。此时，呼吸作用的终产物除了CO2外，还有______________和______________。当外界O2浓度为10%时，苹果果肉细胞进行的呼吸类型为______________，判断的依据是______________。⑶贮存水果蔬菜时既要保持其口感又要减少水分的消耗，所以常控制适宜的条件，如____________（至少写出两个条件），其原理主要是降低______________。3、为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有