2024年高中生物竞赛教学设计细胞呼吸-糖酵解

2024年高中生物竞赛教学设计细胞呼吸——糖酵解学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：高中生物竞赛课程——细胞呼吸：糖酵解

2.教学年级和班级：高一年级生物竞赛班

3.授课时间：2024年5月15日，第6节课

4.教学时数：45分钟

5.教学内容：以人教版高中生物必修一《分子与细胞》第五章“细胞的代谢”第二节“细胞呼吸”为蓝本，深入讲解糖酵解过程。核心素养目标分析本节课旨在通过讲解糖酵解过程，培养学生的科学思维能力和生命观念。具体目标如下：

1.学生能够理解糖酵解的定义、过程和意义，掌握糖酵解过程中各个步骤的关键酶和能量变化。

2.学生能够运用所学知识，分析并解释实际生物现象中的糖酵解过程，如运动员运动时的能量供应等。

3.学生能够通过小组合作、讨论等方式，培养团队协作能力和沟通能力，提升解决问题的能力。

4.学生能够运用糖酵解的知识，进行相关实验的设计和分析，提升实验操作能力和科学探究能力。

5.通过对糖酵解过程的学习，学生能够树立正确的生命观念，认识到生命活动中的能量变化和物质代谢的重要性，提升综合素质。重点难点及解决办法重点：

1.糖酵解的定义、过程和意义。

2.糖酵解过程中各个步骤的关键酶和能量变化。

难点：

1.糖酵解过程中各个步骤的详细机制和能量变化规律。

2.如何运用糖酵解的知识解释实际生物现象。

解决办法：

1.对于重点内容，通过PPT展示、课堂讲解、实例分析等方式进行深入讲解，确保学生能够理解和掌握。

2.对于难点内容，可以通过动画演示、小组讨论、实验操作等方式，帮助学生直观地理解糖酵解过程的详细机制和能量变化规律。

3.针对如何运用糖酵解的知识解释实际生物现象，可以设计相关的案例分析和讨论，引导学生将理论知识与实际应用相结合。

4.鼓励学生进行自主学习，提供相关的学习资源和参考资料，帮助学生克服难点，提高学习效果。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《分子与细胞》第五章“细胞的代谢”第二节“细胞呼吸”的教材，以便学生能够跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如糖酵解过程的动画演示、能量变化图解等，以帮助学生更直观地理解糖酵解过程的详细机制和能量变化规律。

3.实验器材：本节课涉及实验操作，需要准备实验器材，如试管、酶制剂、指示剂、葡萄糖溶液等。确保实验器材的完整性和安全性，同时为学生提供实验操作的指导和安全注意事项。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，设置分组讨论区和实验操作台，以便学生能够进行小组合作、讨论和实验操作。在教室内提供适当的实验操作空间和实验器材存放区域，确保教学活动的顺利进行。

5.学习资源：为学生提供相关的学习资源和参考资料，如学术文章、实验报告、学习指南等。帮助学生进行自主学习，提供问题解答和深入学习的机会，促进学生对糖酵解过程的理解和掌握。

6.教学工具：准备投影仪、计算机、多媒体播放设备等教学工具，以便进行PPT展示、视频播放等教学活动。确保教学设备的正常运行，为教学提供良好的技术支持。

7.评估工具：准备相关的评估工具，如课堂提问、小组讨论评价表、实验报告评分标准等。以便对学生的学习情况进行及时评估和反馈，促进学生的学习进步。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《细胞呼吸——糖酵解》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过运动时能量供应的情况？”这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索糖酵解的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解糖酵解的基本概念。糖酵解是细胞呼吸的第一阶段，它是指葡萄糖在细胞质中被分解成丙酮酸的过程。糖酵解是生物体内能量供应的重要途径，它在细胞内产生少量的ATP能量，并为细胞提供能量来源。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了糖酵解在实际中的应用，以及它如何帮助我们解决问题。例如，运动员在运动时，身体需要大量的能量来支持肌肉的运动，糖酵解过程能够提供快速的能量供应，帮助运动员保持运动能力。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调糖酵解的过程和能量变化这两个重点。对于难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与糖酵解相关的实际问题。例如，讨论糖酵解在运动生理学中的应用，以及它如何影响运动表现。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示糖酵解的基本原理，例如通过观察酵母菌的发酵实验，观察糖酵解过程产生的气泡。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“糖酵解在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考，例如：“糖酵解过程如何影响人体的能量代谢？”

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了糖酵解的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对糖酵解的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。知识点梳理本节课主要围绕糖酵解这一主题展开，以下是本节课需要掌握的知识点：

1.糖酵解的定义：糖酵解是指葡萄糖在细胞质中被分解成丙酮酸的过程。

2.糖酵解的过程：糖酵解过程包括葡萄糖的磷酸化、糖酵解途径中各个酶的催化作用以及最终产生丙酮酸。

3.糖酵解的能量变化：糖酵解过程中，葡萄糖分子被分解成丙酮酸分子，同时产生少量的ATP能量和NADH。

4.糖酵解的意义：糖酵解是生物体内能量供应的重要途径，尤其在缺氧条件下，糖酵解能够提供细胞所需的能量。

5.糖酵解与运动生理学的关系：糖酵解过程在运动生理学中起着重要的作用。在剧烈运动时，肌肉细胞需要大量的能量来支持肌肉收缩，糖酵解过程能够快速提供能量，帮助运动员保持运动能力。

6.糖酵解的调控：糖酵解过程受到多种因素的调控，包括细胞内的糖浓度、氧气浓度、酶的活性等。

7.糖酵解的实验操作：通过实验操作，可以观察到糖酵解过程产生的气泡，进一步理解糖酵解的基本原理。

8.糖酵解在实际生活中的应用：糖酵解不仅在运动生理学中发挥作用，还与其他生物化学过程密切相关，如乳酸堆积、酒精发酵等。内容逻辑关系①糖酵解的概念与意义

-重点词汇：糖酵解、葡萄糖、丙酮酸、能量供应

-逻辑关系句：糖酵解是指葡萄糖在细胞质中被分解成丙酮酸的过程，它是生物体内能量供应的重要途径。

②糖酵解的过程与步骤

-重点词汇：磷酸化、糖酵解途径、酶、ATP、NADH

-逻辑关系句：糖酵解过程包括葡萄糖的磷酸化、糖酵解途径中各个酶的催化作用以及最终产生丙酮酸。

③糖酵解的能量变化与调控

-重点词汇：能量变化、ATP、NADH、调控、糖浓度、氧气浓度、酶的活性

-逻辑关系句：糖酵解过程中，葡萄糖分子被分解成丙酮酸分子，同时产生少量的ATP能量和NADH。糖酵解过程受到多种因素的调控，包括细胞内的糖浓度、氧气浓度、酶的活性等。

④糖酵解与运动生理学的关系

-重点词汇：运动生理学、能量需求、肌肉收缩、能量供应

-逻辑关系句：在剧烈运动时，肌肉细胞需要大量的能量来支持肌肉收缩，糖酵解过程能够快速提供能量，帮助运动员保持运动能力。

⑤糖酵解的实验操作与观察

-重点词汇：实验操作、气泡、糖酵解原理

-逻辑关系句：通过实验操作，可以观察到糖酵解过程产生的气泡，进一步理解糖酵解的基本原理。

⑥糖酵解在实际生活中的应用

-重点词汇：实际生活、乳酸堆积、酒精发酵

-逻辑关系句：糖酵解不仅在运动生理学中发挥作用，还与其他生物化学过程密切相关，如乳酸堆积、酒精发酵等。

板书设计：

1.糖酵解的概念与意义

-糖酵解：葡萄糖→丙酮酸

-能量供应：少量ATP、NADH

2.糖酵解的过程与步骤

-磷酸化：葡萄糖→葡萄糖-6-磷酸

-糖酵解途径：葡萄糖-6-磷酸→丙酮酸

3.糖酵解的能量变化与调控

-能量变化：ATP、NADH的产生

-调控因素：糖浓度、氧气浓度、酶的活性

4.糖酵解与运动生理学的关系

-运动生理学：能量需求与供应

-糖酵解：运动时的能量来源

5.糖酵解的实验操作与观察

-实验操作：酵母菌发酵、气泡产生

-糖酵解原理：葡萄糖→丙酮酸+气泡

6.糖酵解在实际生活中的应用

-实际生活：乳酸堆积、酒精发酵

-糖酵解作用：能量供应与代谢调控典型例题讲解例题1：糖酵解过程包括哪些步骤？请简要描述每个步骤的反应。

答案：糖酵解过程包括以下步骤：

1.葡萄糖的磷酸化：葡萄糖在己糖激酶的催化下，生成葡萄糖-6-磷酸。

2.葡萄糖-6-磷酸的磷酸化：葡萄糖-6-磷酸在磷酸葡萄糖异构酶的催化下，生成果糖-6-磷酸。

3.果糖-6-磷酸的磷酸化：果糖-6-磷酸在磷酸果糖激酶的催化下，生成果糖-1,6-二磷酸。

4.果糖-1,6-二磷酸的水解：果糖-1,6-二磷酸在磷酸果糖激酶的催化下，生成两个三碳化合物，丙酮酸和甘油醛。

5.丙酮酸的生成：丙酮酸由甘油醛通过一系列酶促反应生成。

例题2：糖酵解过程中产生的ATP和NADH分别来源于哪个步骤？

答案：糖酵解过程中产生的ATP来源于葡萄糖的磷酸化和果糖-1,6-二磷酸的水解两个步骤。产生的NADH来源于丙酮酸的生成步骤。

例题3：请解释为什么糖酵解过程在缺氧条件下仍然能够进行？

答案：糖酵解过程在缺氧条件下仍然能够进行，因为糖酵解是细胞呼吸的第一阶段，它能够在没有氧气的情况下将葡萄糖分解成丙酮酸。虽然糖酵解不能产生大量的ATP，但它能够为后续的无氧呼吸过程提供底物丙酮酸，从而产生一定量的ATP。

例题4：糖酵解过程是如何被调控的？请举例说明。

答案：糖酵解过程的调控主要通过控制关键酶的活性来实现。例如，己糖激酶的活性受到葡萄糖浓度的影响，当葡萄糖浓度升高时，己糖激酶活性增强，促进糖酵解过程。此外，磷酸果糖激酶的活性受到果糖-2,6-二磷酸的影响，果糖-2,6-二磷酸能够抑制磷酸果糖激酶的活性，从而抑制糖酵解过程。

例题5：糖酵解过程在运动生理学中起到什么作用？请举例说明。

答案：糖酵解过程在运动生理学中起到重要的作用。在剧烈运动时，肌肉细胞需要大量的能量来支持肌肉收缩，糖酵解过程能够快速提供能量，帮助运动员保持运动能力。例如，在短跑比赛中，运动员在起跑时需要迅速产生能量来启动肌肉收缩，此时糖酵解过程能够迅速分解葡萄糖，产生能量，帮助运动员获得良好的起跑效果。

例题6：请解释为什么糖酵解过程中丙酮酸的生成比葡萄糖的磷酸化快？

答案：糖酵解过程中丙酮酸的生成比葡萄糖的磷酸化快，这是因为丙酮酸的生成过程涉及多个步骤，而每个步骤都有相应的酶促反应。这些酶促反应在细胞中快速进行，因此丙酮酸的生成速度比葡萄糖的磷酸化快。此外，丙酮酸的生成过程涉及多个中间产物，这些中间产物在酶促反应中的转换速度也较快。教学反思今天这节课我们学习了糖酵解这一主题，我试图通过多种方式来帮助学生理解和掌握这个概念。首先，我通过实例来引入话题，让学生能够将抽象的概念与现实生活联系起来。然后，我详细解释了糖酵解的定义、过程和意义，并利用多媒体资源来辅助讲解，以帮助学生更好地理解这个概念。

在实践活动中，我让学生分组讨论和实验操作，以加深他们对糖酵解过程的理解。通过实验操作，学生能够更直观地观察