2024-2025学年新教材高中生物 第三章 细胞的物质基础 第三节 影响细胞呼吸速率的因素教学实录 北师大版必修1

2024-2025学年新教材高中生物第三章细胞的物质基础第三节影响细胞呼吸速率的因素教学实录北师大版必修1学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容教材章节：北师大版必修1第三章细胞的物质基础第三节影响细胞呼吸速率的因素

内容：本节课主要围绕细胞呼吸速率的影响因素展开，包括温度、氧气浓度、pH值、酶活性等对细胞呼吸速率的影响。通过实验探究和案例分析，帮助学生理解细胞呼吸速率的调控机制，提高学生对生物学知识的综合运用能力。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的生命观念、科学思维和科学探究能力。通过学习细胞呼吸速率的影响因素，学生能够建立对细胞代谢活动的生命观念，运用科学思维分析实验现象，并通过实验探究活动提升科学探究能力，包括提出问题、设计实验、收集数据、分析结果和得出结论等。同时，培养学生对生物学实验的严谨态度和团队合作精神。学情分析本节课针对的是高中一年级的学生，他们正处于青春期，好奇心强，对新知识充满探索欲望。在知识层面上，学生对生物学的基本概念如细胞、分子等已有初步了解，但细胞呼吸的具体机制和影响因素尚未深入学习。学生在能力方面，具备一定的观察能力和初步的实验操作技能，但独立设计实验和分析实验结果的能力还有待提高。

素质方面，学生在课堂上的参与度和合作意识较好，但部分学生在面对复杂问题时容易感到困惑，缺乏持续探究的耐心。行为习惯上，学生在课堂上的纪律性较好，但有时会受到手机等电子产品的干扰。

这些学情特点对课程学习有如下影响：首先，教师需在教学过程中注重激发学生的学习兴趣，通过生动的案例和实验活动吸引学生的注意力。其次，针对学生已有的知识基础，教师应适当调整教学难度，确保学生能够理解细胞呼吸速率的影响因素。再次，教师在培养学生实验探究能力时，应注重引导学生逐步深入，培养学生的耐心和细致观察的习惯。最后，教师需关注学生在课堂上的纪律性和注意力集中度，通过合理的教学设计和课堂管理，确保教学效果。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过系统讲解细胞呼吸速率的概念和影响因素，为学生构建知识框架。

2.讨论法：组织学生就实验设计、结果分析等方面进行小组讨论，培养团队合作和批判性思维能力。

3.实验法：引导学生进行细胞呼吸速率实验，通过实际操作加深对理论知识的理解。

教学手段：

1.多媒体教学：利用PPT展示细胞呼吸过程和实验步骤，直观展示知识点。

2.视频展示：播放相关实验视频，让学生直观感受实验过程和结果。

3.互动软件：使用在线互动平台，开展课堂问答和讨论，提高学生的参与度和学习积极性。教学过程1.导入（约5分钟）

激发兴趣：展示一系列细胞呼吸过程中产生的能量和生命活动的图片，提出问题：“细胞是如何获取能量的？这些能量如何支持生命活动？”

回顾旧知：引导学生回顾细胞的结构和功能，以及细胞呼吸的基本概念。

2.新课呈现（约20分钟）

讲解新知：详细讲解影响细胞呼吸速率的因素，包括温度、氧气浓度、pH值、酶活性等。

举例说明：通过实际案例，如酵母菌在不同温度下的呼吸速率变化，帮助学生理解理论知识的实际应用。

互动探究：组织学生讨论不同因素如何影响细胞呼吸速率，鼓励他们提出自己的假设和预测。

3.实验法教学（约30分钟）

实验准备：向学生介绍实验目的、原理和步骤，确保每位学生都能理解实验流程。

学生分组：将学生分成小组，每组负责一个实验条件，如不同温度、不同氧气浓度等。

实验操作：指导学生进行实验操作，记录实验数据和观察结果。

数据分析：引导学生分析实验数据，比较不同条件下的细胞呼吸速率，得出结论。

4.案例分析（约15分钟）

展示真实案例：通过分析真实世界中的细胞呼吸速率变化案例，如人体在不同运动强度下的呼吸速率变化。

学生讨论：让学生分组讨论案例，分析案例中涉及的因素，并提出自己的见解。

5.巩固练习（约15分钟）

学生活动：分发练习题，让学生独立完成，巩固对细胞呼吸速率影响因素的理解。

教师指导：巡视课堂，解答学生疑问，确保学生能够正确理解和应用所学知识。

6.总结与反思（约5分钟）

总结：回顾本节课的主要内容，强调细胞呼吸速率的影响因素。

反思：引导学生反思自己在学习过程中的收获和不足，提出改进措施。

7.作业布置（约2分钟）

布置作业：要求学生完成相关的课后练习题，并预习下一节课的内容。

教学过程结束。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握程度：

学生通过本节课的学习，能够准确理解细胞呼吸速率的概念，包括有氧呼吸和无氧呼吸的过程和特点。学生能够识别并解释影响细胞呼吸速率的关键因素，如温度、氧气浓度、pH值和酶活性等。

2.实验操作能力：

学生在实验活动中，能够熟练操作实验器材，如温度计、氧气传感器等，能够根据实验步骤进行实验操作，记录实验数据，并能够对实验结果进行初步分析。

3.分析与解决问题的能力：

学生能够运用所学知识分析实际问题，例如在实验中遇到数据异常时，能够考虑可能是哪些因素影响了实验结果，并尝试提出解决方案。

4.科学探究能力：

通过实验探究活动，学生能够学习如何提出假设、设计实验、收集和分析数据，以及如何得出科学结论。这种能力对于未来学习生物学和其他科学学科具有重要意义。

5.生命观念的建立：

学生通过学习细胞呼吸速率，对生命活动中的能量转换和利用有了更深入的理解，有助于建立正确的生命观念，认识到生物体是一个统一的整体，生命活动依赖于能量流动。

6.合作与交流能力：

在小组讨论和实验合作中，学生能够学会与他人沟通，分享观点，共同解决问题，这有助于提高他们的团队合作能力和交流能力。

7.科学态度与价值观：

学生在学习过程中，能够培养严谨的科学态度，对待实验数据持客观、实事求是的态度，同时，能够认识到科学知识对社会发展的推动作用，树立正确的价值观。

8.应用知识解决实际问题的能力：

学生能够将所学知识应用于实际情境中，例如分析生活中的健康问题，如运动后如何通过呼吸调节来恢复体力，或者讨论环境因素对细胞呼吸速率的影响。内容逻辑关系①细胞呼吸速率的概念：

-细胞呼吸速率：指单位时间内细胞消耗氧气或产生二氧化碳的量。

-能量转换：细胞通过呼吸作用将有机物中的化学能转化为细胞可利用的能量。

②影响细胞呼吸速率的因素：

-温度：影响酶的活性，进而影响细胞呼吸速率。

-氧气浓度：氧气浓度越高，细胞呼吸速率越快。

-pH值：pH值适宜时，酶活性高，细胞呼吸速率快。

-酶活性：酶是细胞呼吸中的催化剂，酶活性受多种因素影响。

③细胞呼吸速率的实验探究：

-实验设计：设置不同实验条件，如温度、氧气浓度等，观察细胞呼吸速率的变化。

-数据收集：记录实验数据，如氧气消耗量、二氧化碳产生量等。

-结果分析：分析实验数据，得出结论，验证假设。

④细胞呼吸速率与生命活动的关系：

-生命活动依赖能量：细胞呼吸速率直接关系到生物体的生命活动。

-能量转换效率：细胞呼吸速率影响能量转换效率，进而影响生物体的生理功能。

-环境因素影响：环境因素如温度、氧气浓度等影响细胞呼吸速率，进而影响生命活动。课后作业1.实验设计题：

题目：设计一个实验来探究温度对酵母菌细胞呼吸速率的影响。

答案：实验步骤如下：

-准备两组酵母菌培养液，分别置于0℃和37℃的恒温箱中。

-在相同时间内，测量两组酵母菌的呼吸速率（通过测量氧气消耗量或二氧化碳产生量）。

-比较两组酵母菌的呼吸速率，分析温度对细胞呼吸速率的影响。

2.数据分析题：

题目：根据以下实验数据，分析氧气浓度对细胞呼吸速率的影响。

|氧气浓度（%）|细胞呼吸速率（mgO2/h/g细胞）|

|---------------|--------------------------------|

|0|0.5|

|10|1.2|

|20|1.8|

|30|2.5|

|40|3.0|

答案：根据数据，随着氧气浓度的增加，细胞呼吸速率逐渐增加，但在氧气浓度达到40%后，细胞呼吸速率增长放缓。

3.应用题：

题目：解释为什么在人体运动过程中，呼吸速率会增加。

答案：在人体运动过程中，肌肉活动增加，对能量的需求也增加。为了满足这种需求，细胞呼吸速率必须加快，以便产生更多的ATP。因此，呼吸速率增加是为了提供足够的能量支持肌肉活动。

4.综合分析题：

题目：分析以下现象，并解释其原因：在寒冷环境中，人体会不自觉地颤抖。

答案：在寒冷环境中，人体为了维持体温，会通过颤抖来增加肌肉活动，从而提高细胞呼吸速率，产生更多的热量。这是人体的一种自我调节机制，以适应寒冷环境。

5.设计题：

题目：设计一个实验来探究pH值对酶活性的影响，以细胞呼吸中的酶为例。

答案：实验步骤如下：

-准备两组细胞呼吸酶溶液，分别调整pH值为4.0和7.0。

-在相同条件下，测量两组酶的活性（通过催化反应的速率）。

-比较两组酶的活性，分析pH值对酶活性的影响。预期结果是pH值为7.0时酶活性更高。课堂1.课堂评价

课堂评价是实时监控学生学习过程的重要环节，以下为具体的评价方法：

a.提问评价：通过课堂提问，检验学生对细胞呼吸速率影响因素的理解程度。例如，提问：“在什么条件下，细胞呼吸速率会加快？”或“pH值对酶活性有何影响？”等，观察学生的回答是否准确、完整。

b.观察评价：观察学生在课堂上的参与度、实验操作规范性、小组讨论中的表现等，评估学生的实际操作能力和团队合作精神。

c.小组合作评价：通过小组讨论和实验合作，评价学生在沟通、协调、解决问题等方面的能力。例如，评价学生在实验过程中是否能够积极提出问题、分享观点、共同完成任务。

d.实验评价：在实验环节，评价学生的实验操作规范性、实验数据的准确性、实验结果的合理性等。例如，评价学生在操作过程中是否严格按照实验步骤进行，是否能够准确记录实验数据。

e.课堂测试：通过课堂小测验，检验学生对细胞呼吸速率影响因素的掌握程度。例如，设计选择题、填空题等，测试学生对知识的记忆和理解。

2.作业评价

作业评价是对学生学习效果的重要反馈，以下为具体的评价方法：