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设计 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设计北师大版必修1课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计意图嗨，同学们！今天我们要一起探索细胞呼吸速率的秘密。这节课，我们不仅要了解影响细胞呼吸速率的因素，还要动手实验，感受科学的魅力。让我们一起走进细胞的世界，揭开呼吸速率的神秘面纱吧！😄🌟二、核心素养目标1.培养科学探究能力，通过实验探究影响细胞呼吸速率的因素。

2.提升生命观念，理解细胞呼吸在生命活动中的重要性。

3.增强科学思维，学会运用比较、分析、推理等方法解释生物学现象。

4.树立社会责任感，认识到细胞呼吸与生物能量代谢的关系，关注生命健康。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生们在前面的学习中已经了解了细胞的基本结构和功能，对细胞呼吸的概念和过程有一定的认识。他们能够描述细胞呼吸的基本过程，包括糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链等阶段。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中生普遍对生物学充满好奇，尤其是与生命活动密切相关的细胞呼吸过程。他们具备一定的观察能力和实验操作技能，能够通过实验探究来验证自己的假设。学习风格上，大部分学生偏好通过实验和实践活动来学习，但也有部分学生可能更倾向于理论学习和独立思考。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在本章节的学习中，学生可能会遇到以下困难和挑战：一是对细胞呼吸过程中能量转换的理解不够深入；二是实验操作过程中可能遇到实验误差和数据处理问题；三是将细胞呼吸与实际生命活动联系起来的能力需要进一步提高。此外，部分学生可能对实验中的化学反应和生物学原理感到抽象和难以理解。四、教学方法与策略1.采用讲授与讨论相结合的方法，通过讲解细胞呼吸的理论知识，引导学生思考。

2.设计实验活动，让学生亲自操作，观察细胞呼吸速率的变化，增强实践能力。

3.利用多媒体教学，展示细胞呼吸过程的动画，帮助学生直观理解抽象概念。

4.组织小组讨论，让学生分享实验结果，培养合作学习和批判性思维能力。五、教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：同学们，你们有没有想过，为什么我们呼吸的时候，身体会感觉到温暖？今天我们就来揭开这个谜团，探索影响细胞呼吸速率的因素。

-回顾旧知：还记得我们之前学习的细胞呼吸吗？它包括哪些阶段？它们是如何产生能量的？

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：首先，我会详细讲解细胞呼吸的三个主要阶段：糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链。我会用图表和动画来展示这些过程的细节。

-举例说明：我会通过一些生活中的例子，比如运动时肌肉的疲劳感，来帮助学生理解细胞呼吸在能量供应中的作用。

-互动探究：接下来，我会提出几个问题，让学生分组讨论，比如“温度对细胞呼吸速率有什么影响？”然后，我会引导学生设计简单的实验来验证他们的假设。

3.实验操作（约30分钟）

-学生活动：每组学生将根据之前讨论的结果，设计一个实验来探究温度、pH值、氧气浓度等因素对细胞呼吸速率的影响。

-教师指导：在实验过程中，我会巡视各小组，确保他们正确操作，并及时解答他们的问题。

4.数据分析（约15分钟）

-学生活动：每组学生将记录实验数据，并尝试分析这些数据来得出结论。

-教师指导：我会提供一些数据分析的工具和技巧，帮助学生更好地理解数据。

5.结论与讨论（约10分钟）

-学生活动：每组学生将分享他们的实验结果和结论，其他小组可以提问或提出不同的观点。

-教师总结：我会对学生的结论进行点评，并强调实验中的关键点和可能存在的误差。

6.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：我会提供一些练习题，让学生独立完成，以巩固他们对细胞呼吸速率影响因素的理解。

-教师指导：在学生练习时，我会提供个别辅导，帮助他们解决难题。

7.课堂小结（约5分钟）

-教师总结：本节课我们学习了影响细胞呼吸速率的因素，并通过实验探究了这些因素的实际影响。我希望大家能够记住，细胞呼吸是生命活动的重要基础。

8.课后作业（约5分钟）

-布置作业：让学生阅读相关章节，并完成一些思考题，为下一节课的学习做好准备。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-生物学期刊文章：推荐学生阅读一些关于细胞呼吸最新研究进展的学术论文，了解该领域的最新发现和技术发展。

-生物学在线实验课程：寻找一些在线平台提供的关于细胞呼吸实验的虚拟课程，让学生在家中也能进行模拟实验。

-科学纪录片：推荐相关的科普纪录片，如《细胞的生命奥秘》等，帮助学生从更直观的角度理解细胞呼吸过程。

2.拓展建议：

-学生可以通过图书馆或在线数据库查阅关于细胞呼吸的综述文章，了解不同生物细胞呼吸的差异。

-组织学生参加科学竞赛或生物奥林匹克活动，通过解决实际问题来加深对细胞呼吸速率影响因素的理解。

-鼓励学生参与学校或社区的科学展览，展示他们的实验成果，并与公众分享细胞呼吸的知识。

-建议学生利用业余时间参观生物学实验室或科技馆，实地观察和研究细胞呼吸的实验设备和技术。

-引导学生参与学校或社区的环境保护活动，思考细胞呼吸与生态环境之间的关系。

-建议学生关注生物学的跨学科应用，例如在医学、农业、工业等领域中细胞呼吸的作用和意义。

-通过阅读生物学相关的历史文献，了解细胞呼吸研究的历史发展和科学家们的研究成果。

-组织学生进行小组讨论，研究细胞呼吸在不同生物物种中的进化策略和适应性。

-建议学生参与生物技术的实践活动，如DNA提取、PCR等，这些技术可以辅助研究细胞呼吸的相关问题。七、课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们共同探索了细胞呼吸速率的影响因素，这是一堂充满挑战和乐趣的课。首先，我们回顾了细胞呼吸的基本过程，了解了糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链等关键阶段。接着，我们通过讨论和实验，深入探讨了温度、pH值、氧气浓度等因素对细胞呼吸速率的影响。

在讲解过程中，我强调了以下几点：

1.细胞呼吸是生物体内能量产生的重要途径，对于维持生命活动至关重要。

2.温度、pH值、氧气浓度等环境因素都会影响细胞呼吸速率，其中温度对细胞呼吸的影响最为显著。

3.通过实验，我们学会了如何设计实验方案，分析实验数据，并得出结论。

现在，让我们进行课堂小结：

1.细胞呼吸包括哪些阶段？

2.温度对细胞呼吸速率有什么影响？

3.实验中，我们如何探究不同因素对细胞呼吸速率的影响？

当堂检测：

为了检测学生对本节课内容的掌握程度，我将进行以下当堂检测：

1.单选题：以下哪个选项不是影响细胞呼吸速率的因素？

A.温度

B.氧气浓度

C.光照

D.pH值

2.判断题：温度对细胞呼吸速率的影响是线性的。

3.简答题：请简述实验中如何探究温度对细胞呼吸速率的影响。

4.应用题：假设你在实验中发现，在一定范围内，温度升高会导致细胞呼吸速率增加。请解释原因，并说明这一发现对生物体的意义。八、内容逻辑关系①细胞呼吸的基本过程

-糖酵解：将葡萄糖分解为丙酮酸，产生少量ATP。

-柠檬酸循环：丙酮酸进入线粒体，转化为柠檬酸，释放二氧化碳，产生NADH和FADH2。

-电子传递链：NADH和FADH2中的电子传递，产生水，同时生成大量ATP。

②影响细胞呼吸速率的因素

-温度：在一定范围内，温度升高，酶活性增强，呼吸速率加快；过高或过低温度会导致酶失活，呼吸速率下降。

-pH值：适宜的pH值有利于酶的活性，过高或过低的pH值会抑制酶活性，降低呼吸速率。

-氧气浓度：有氧呼吸需要氧气，氧气浓度越高，呼吸速率越快；无氧条件下，细胞进行无氧呼吸，呼吸速率相对较低。

③实验探究细胞呼吸速率

-设计实验方案：根据研究目的，选择合适的实验材料和仪器，确定实验变量和控制条件。

-实验操作：严格按照实验步骤进行操作，记录实验数据。

-数据分析：对实验数据进行分析，得出结论。重点题型整理1.实验设计题

-题型：设计一个实验来探究温度对细胞呼吸速率的影响。

-答案：实验设计应包括以下步骤：

①准备两组实验材料，分别在不同温度条件下进行培养。

②使用呼吸速率测定仪，记录每组材料在一定时间内的氧气消耗量或二氧化碳产生量。

③分析数据，比较不同温度下细胞呼吸速率的变化。

2.数据分析题

-题型：根据以下实验数据，分析温度对细胞呼吸速率的影响。

-实验数据：在25℃、37℃、50℃和75℃下，细胞呼吸速率分别为0.5、1.0、0.8和0.3（单位：mg/min）。

-答案：根据实验数据，可以看出，在25℃和37℃下，细胞呼吸速率较高，随着温度升高，细胞呼吸速率先增加后减少。这说明在一定范围内，温度升高可以促进细胞呼吸，但过高的温度会抑制细胞呼吸。

3.案例分析题

-题型：分析以下案例，说明温度对细胞呼吸速率的影响。

-案例描述：某生物实验小组在研究温度对酵母菌细胞呼吸速率的影响时，发现酵母菌在30℃时的呼吸速率最高。

-答案：这个案例说明，酵母菌在30℃时的细胞呼吸速率最高，这是因为在这个温度下，酵母菌体内的酶活性最强，能够有效地进行细胞呼吸。

4.综合应用题

-题型：结合所学知识，解释为什么人体在寒冷环境中会感到寒冷，而在温暖环境中会感到温暖。

-答案：人体在寒冷环境中，细胞呼吸速率减慢，产生的热量减少，导致体温下降，感到寒冷。而在温暖环境中，细胞呼吸速率加快，产生的热量增加，体温上升，感到温暖。

5.理论应用题

-题型：根据细胞呼吸的理论知识，解释为什么运动时肌肉会感到疲劳。

-答案：运动时，肌肉细胞需要大量能量，细胞呼吸速率加快。但由于氧气供应不足，肌肉细胞会进行无氧呼吸，产生乳酸，导致肌肉酸痛和疲劳。同时，无氧呼吸产生的能量远低于有氧呼吸，这也加剧了肌肉的疲劳感。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.跨学科融合：在讲解细胞呼吸时，尝试将生物学与化学、物理等学科知识相结合，让学生从多个角度理解细胞呼吸的复杂性。

2.实践操作强化：增加实验操作的比重，让学生亲自参与实验，通过实验结果来验证理论知识，提高学生的实践能力和科学素养。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.理论与实践脱节：在讲解细胞呼吸速率影响因素时，部分学生反映理论与实践结合不够紧密，难以将抽象的理论知识应用于实际问题。

2.教学方法单一：课堂教学中，过多依赖于讲授法，未能充分利用讨论、实验等多种教学方法，学生的参与度和互动性有待提高。

3.评价方式单一：主要依靠书面考试来评价学生的学习成果，未能全面考察学生的综合能力和创新思维。

反思改进措施（三）

1.加强理论与实践结合：在讲解细胞呼吸速率影响因素时，结合实际案例，如人体在不同环境下的生理反应，让学生更好地理解