《探究酵母菌细胞呼吸方式》教学案例及反思

李 刚

科学探究作为发现科学事实，揭示科学规律的过程和方法，在科学教育中具有重要的意义，教学不仅要使学生获取一定的知识，还要使学生习得获取知识的方法，提高解决问题的能力，在教学中，教师应该让学生亲历思考和探究的过程，领悟科学探究的方法，教师在组织探究活动时，应该注意哪些问题?下面结合笔者一个教学案例谈几点体会。

一、案例：探究酵母菌细胞呼吸的方式

1.问题情境：酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。

2.提出问题：各小组交流课前收集的有关酵母菌的知识，想一想关于酵母菌的细胞呼吸方式，自己有哪些不清楚的地方，尝试提出要探究的问题，如：

小组Ⅰ：酵母菌采取何种细胞呼吸方式?

小组Ⅱ：酵母菌在有氧和无氧条件下，细胞呼吸的产物分别是什么?

小组Ⅲ：酵母菌在有氧和无氧条件下，细胞呼吸产生的CO₂是否一样多?

3.作出假设：学生根据已有知识和生活经验，针对所提出的问题作出假设，如：

小组Ⅰ：酵母菌在有氧、无氧条件下都能生存，所以我们认为酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，

小组Ⅱ：酵母菌可用于发面、酿酒，所以我们认为酵母菌有氧呼吸的产物中有CO₂；无氧呼吸的产物可能是酒精。

小组Ⅲ：酵母菌用于酿酒时，前一阶段产生的气泡多，后阶段产生的气泡少，因此我们认为酵母菌在有氧呼吸时产生的CO₂比无氧呼吸产生的多。

4.设计实验：教师通过几个问题引导学生进行实验设计：

问题(1)：怎样控制有氧和无氧条件?

问题(2)：怎样鉴定有无酒精产生?

问题(3)：怎样鉴定有无CO₂产生?如何比较CO₂产生的多少?

问题(4)：怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常存活?

学生小组讨论，解决相关问题，将实验设计的大体思路确定为：设置对比实验——比较在有氧和无氧两种条件下，酵母菌细胞呼吸产物的种类和产量，酵母菌在密闭的条件下培养可创造无氧条件，在间歇通气的条件下培养可提供有氧条件；用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液可鉴定有无CO₂产生。

每组讨论后，师生汇总，逐步细化，写出包括材料用具和方法步骤在内的实验方案并绘制实验装置图。

5.进行实验：首先小组展示设计的实验装置图，然后再由师生共同讨论后修正，确定实验装置如下：最后，教师展示实验结果，(由于实验需要时间较长，因此实验应提前2～3天准备)(1)观察比较A、B两装置中石灰水的浑浊程度，(2)从A、B两装置中各取2ml培养液，分别注入两只洁净的试管中，向试管中各滴入0.5m1溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液的试管中并轻轻振荡，使它们混合均匀，观察试管中溶液的颜色变化。

6.实验结论及交流、应用

(1)根据实验的结果得出本小组的结论，然后，用简明科学的语言，描述酵母菌的细胞呼吸方式，每种呼吸方式的条件和产物的区别，(2)重铬酸钾的浓硫酸溶液可以检测有无酒精生成，想一想，这一原理在日常生活中有什么应用?

二、反思

教师在组织探究活动时，应注意以下几个方面。

1.探究活动要有明确的教学目标

强调学习的过程，并不是忽视学习的结果，而是对学习的结果有更高的要求，探究是获得这些结果的重要途径，本案例教学的目的是让学生设计和进行对比实验，分析有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的情况，因此，探究活动应紧紧围绕这个目标来设计，从有氧、无氧条件的创造、产物的检测，到材料用具，再到实验装置的设计，要求学生在探究活动的每一阶段都有明确的目标。

2.要有值得探究的问题或研究任务

每个探究活动中都应该有学生未知答案的问题，如果问题的答案学生已知道，探究便失去了意义，因此，问题的提出是科学探究中重要的一环，教师可以用多种方式来创设问题情境，给学生提供一个思维的平台，让学生的提问有一定的知识背景作为支撑，以便学生发散思维，提出有方向性、有深度、有广度的问题，这样的问题才有探究的价值。

3.要有民主的师生关系和求真求实的氛围

《生物课程标准》提出：“科学探究活动的开展需要民主的师生关系和求真求实的氛围，”在探究活动中，教师既是学生的平等对话者之一，又是活动的组织者，学生探究的促进者，教师要在与学生平等对话的合作互动中，加强对学生的点拨与指导，实现教学相长，因此教师应将自己放在一个与学生平等的地位上，积极引导，尊重学生的思维和发言权，保护学生勇于探究的精神和自信心。

(责任编辑：廖银燕)