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視頻標簽：細胞呼吸產生能量
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視頻課題：高中生物蘇教版必修1第四章第三節細胞呼吸細胞呼吸產生能量_江蘇省 - 連云港
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高中生物蘇教版必修1第四章第三節細胞呼吸細胞呼吸產生能量_江蘇省 - 連云港
“細胞呼吸”的教學創新案例
一、教材分析
“細胞呼吸”選自蘇教版高中《生物.必修一.分子與細胞》第四章第3節，第一課時為探究活動， 是培養學生生物科學素養的良好素材，從物質與能量的視角，探索呼吸作用的過程，闡明細胞生命活動過程中貫穿著物質與能量的變化，體現了新課程標準的生命觀念、科學思維、科學探究的學科核心素養。通過學生的探究性實驗學習活動，加深對細胞呼吸科學概念的理解，提升應用知識的能力，進而能用科學的知識方法解決現實生活中的實際問題。 二、學情分析
奧蘇伯爾曾說“影響學習唯一的重要因素是學習者已經知道了什么。”學生通過初中的學習對酵母菌細胞呼吸的產物和能量已有所了解，但是對于酵母菌在不同條件下產生CO2的多少和產生酒精的條件還處于未知的好奇狀態。所以本節課通過實物的直觀演示創設情境激發學生的探究興趣。 三、學科核心素養
（1）生命觀念：從物質與能量視角，探索酵母菌細胞呼吸的方式，闡明細胞呼吸的概念、類型；說出有氧呼吸和無氧呼吸的發生條件和生成產物。
（2）科學思維：通過探索呼吸作用，闡明細胞生命活動過程中貫穿著物質與能量變化
（3）科學探究：初步掌握探究實驗的一般方法，學會控制變量和設計對比實驗；嘗試對實驗結果進行分析，并對實驗方案進行改進。
（3）社會責任：培養小組合作意識，形成勇于創新的科學精神，進一步樹立實事求是的科學態度。 四、 教學重點和難點
（1）教學重點：分別探究酵母菌在有氧和無氧條件下細胞呼吸的產物；設計并實施實驗方案。
（2 五、教學過程
（一） 創設情境 提出問題 作出假設
丁朗藝說過“在觀察中尋找奧秘，在奧秘中尋找快樂”。學生通過觀察教師實物的直觀演示：注射器插入醫用玻璃瓶中活塞發生的神奇變化。以及觀看視頻生物興趣小組所做的一組有趣實驗：A瓶放入50 mL酵母菌、葡萄糖溶液接觸O2插上注射器，8min后活塞移動16mL；B瓶放入等量的酵母菌、葡萄糖溶液滴加石蠟油隔絕空氣插上注射器，8 min后活塞移動4mL; C瓶放入等量的加熱煮沸的酵母菌、葡萄糖溶液，8min后活塞不移動，一段時間后B瓶中有明顯的酒味。學生在質疑中提出問題：在不同條件下產生的氣體一樣多嗎？什么條件下產生酒精等等。從而奠定思維的起點。接著引導學生嘗試作出大膽的假設。 （二）小組合作設計實驗方案并連接裝置
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設計實驗是整個實驗最關鍵的環節，因為可以檢驗假設的正確與否。引導學生通過小組討論實驗的變量歸納出實驗的設計思路，小組內達成共識后派代表交流。教師給學生提供實驗中的試劑和創新材料。試劑：有氧條件：10%NaOH溶液、H2O2溶液、FeCl3溶液、注射器注空氣、增氧泵；無氧條件：石蠟油、注射器抽真空。創新材料1：醫用玻璃瓶、注射器、針頭-橡膠管-針頭（口服液吸管）、針頭-橡膠管-無膠頭滴管[1]；創新材料2：注射器、輸液管、止水夾[2]。每個小組派代表自由選擇，設計實驗方案并完成裝置的連接。教師用手機捕捉正確或錯誤連接的精彩片段，用于學生的交流展示，提高教學效果。 （三）課堂匯報、師生評價、交流討論
小組代表分享展示連接裝置，師生共評，生生互評。利用生成資源，捕捉教學時機，挖據思維深度，孕育智慧課堂。例如在醫用玻璃瓶材料這組用澄清石灰水檢測CO2時，學生提到可以進一步完善裝置避免空氣中CO2對實驗結果的干擾。 （四）小組合作實施方案并改進完善
小組代表自由選擇檢測試劑同時進行操作，每組派代表分享實驗結果及得出的結論，完成表1的填寫。
表1 酵母菌細胞呼吸產物檢測實驗記錄表 條件 澄清石灰水
溴麝香草酚藍水溶液
結論 酸性重鉻酸鉀溶液 現象 現象
現象 結論 有氧
無氧
（五）匯報實驗結果 得出結論 構建概念
為了動態生成教學，特別要注意學生在交流展示中的錯誤。例如在學生匯報酒精檢測時有氧條件和無氧條件都是灰綠色，可以引導學生分析（1）有氧條件通氣不足，可能有部分酵母菌在無氧條件下產生了酒精。（2）葡萄糖也可使橙色的重鉻酸鉀溶液變成灰綠色，要通氣時間足夠長將葡萄糖消耗掉。（3）市售的活性干酵母粉里的食品添加劑也會使橙色重鉻酸鉀變成灰綠色，可選擇純酵母菌菌種做。完善后的方案我鼓勵學生課后再探究。 學生在本實驗中發生的錯誤，可做為進一步思考和探究的新問題。最終通過學生探究酵母菌在不同條件下細胞呼吸的產物構建出細胞呼吸的概念。
（六）課外拓展探究 定量研究
通過教師精心設計的問題層層激發，使學生自主設計出對應的實驗組并定量測定兩個比值。比值1：酵母菌有氧呼吸消耗O2與生成CO2的體積比；比值2：酵母菌消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸CO2與無氧呼吸CO2的體積比。最終通過學生的一系列實驗得出前者是1：1，后者是2.5:1至5:1 。后者與理論值3:1有誤差可以引導學
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生探究誤差產生的原因，以達到規范實驗思路，為自主探究積累經驗，培養學生事實求是記錄、整理和分析實驗數據，定量表述實驗結果等能力。
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