ATP的主要来源—细胞呼吸（第一课时）教学设计

2013-04-29李莉赵全辉

幸福家庭·教育论坛 2013年9期

李莉赵全辉

摘要：新的高中生物课程标准直接影响着我国高中生物学教育发展的方向。本文针对生物新课程改革，对ATP的主要来源——细胞呼吸这一节第一课时的教学进行设计和实践，从教材分析、学情分析、教法、学法、教学过程、板书设计、教学反思的几个方面进行归纳，充分体现了自主、合作、探究教学模式实践意义和效果。体现笔者对新课程标准的理解。

关键词：细胞呼吸；探究实验教学；教学设计

1 教材分析

1.1 教材中的地位与作用

本节位于人教版《必修1：分子与细胞》第5章：“细胞的的能量供应和利用”的第三节第一课时。这节课是在学习了第二节“细胞的能量通货——ATP”基础上，进一步研究细胞能量供应的课题：第三节细胞呼吸的过程比较抽象，第一课时的探究实验可以调动学生的积极性，增加学生的感性认识，为学习细胞呼吸的过程打下基础；第三节在本模块中具有承上启下的重要作用，有助于学生理解第三章细胞器的功能和第四章主动运输的过程；同时与《选修1：生物技术实践》中专题1和专题4有密切关系。《分子与细胞》这一模块共有4个探究实验，这节课是第3个，在前2个探究实验的基础上，对学生能力的进一步培养具有重要意义。这种类型的课也是新课改实施的典型课例。

1.2 教学目标

根据本节课的内容和课程标准的要求，结合学生的实际情况，制定了以下三维教学目标：①知识目标：说出什么是细胞呼吸及它与ATP形成的关系：说出细胞呼吸的方式为有氧呼吸和无氧呼吸2种：说出有氧呼吸和无氧呼吸的条件和生成产物。②能力目标：尝试联系现实生活提出问题：讨论并设计可行的实验方案：正确使用相关的实验器具，进行探究实验。③情感、态度与价值观：关注生活实际：体验到生物学是一门实验科学。

1.3 重点与难点

本节重点：加深学生对探究的一般方法的理解。难点：实验方案的设计及实施。

1.4 设计思路

基于上面的思考，按照探究式教学模式，设计了如下的教学思路：以自身体验创设情境，导入新课——明确细胞呼吸概念——组织学生实施体验探究的过程（提出问题——作出假设——设计并进行实验——得出结果和结论）——表达与交流，归纳提升。

2 学情分析

（1）学生在前四章和本章的前2个探究实验的基础上，具备一定的自主、合作、探究学习的能力和一定的实验操作技能：乐于动手，按照自己的设计完成实验。

（2）学生虽然具备了一定的探究技能仍然不善于发现问题，不能有效整合所学技能于学习中，应用所学知识和技能解决问题的能力较差。

3 教法

由于这是一节实验探究课，主要采取引导启发式。教师以引导者的身份能为学生提供更大的发挥空间。以学生为主体、教师为主导也是《生物课程标准》所倡导的。利于提高学生的生物科学素养。

4 学法

自主、合作、探究式学习方法。

《生物课程标准》中明确指出：探究是学生认识生命世界、学习生物课程的有效方法之一。这种学习方法可以使学生更好地参与到教学活动中，调动学生学习的积极性和主动性。

5 教学过程

5.1 导入新课

先带领学生做一次深呼吸吸引学生的注意力并提出：在呼吸的过程中谁知道都有发生了什么变化？

引导学生找出：⑴胸廓吸气时舒张呼气时收缩；⑵吸进去的氧气呼出的确是二氧化碳。教师指出胸廓的运动叫呼吸运动，而气体的变化说明体内的细胞进行了物质的氧化分解从而明确细胞呼吸的概念。学生通过体验和教师的引导分析得出：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO₂或其它产物，释放出能量并生成ATP的过程。

这样的导入使学生在自身的体验中感受平常的生物学事实却蕴藏了十分丰富的生物学知识，吸引学生的注意力。

5.2 提出探究问题

知道了细胞呼吸是物质的氧化分解释放能量的过程，马上会有学生提出：

既然细胞呼吸是氧化分解过程，那么这个过程是否一定需要氧气呢？细胞呼吸都需要哪些条件？细胞呼吸的产物有哪些？……

综合细胞呼吸的概念和提出的问题选取价值较高的问题：细胞在有氧和无氧的条件下是否都能进行细胞呼吸？

这一过程学生试着提出一个个他们感兴趣或困扰他们的问题，在学生观察的基础上产生的疑问释放出来。在思想上经历了观察—思考—质疑的历程，这样学生从思维角度迈出探究的第一步。

5.3 试着回答（作出假设）

引导学生根据生活经历思考并作出回答：酵母菌在无氧的条件下能酿酒，有氧的条件下用来发面所以细胞在有氧无氧的条件下都能进行细胞呼吸。

试着回答为学生提供了在已有知识、生活经历的基础上大胆提出猜想的机会，这样设计让学生能够体验到作出假设的正确思维和方法。敢于猜想也为下面探究阶段的顺利展开做好铺垫。

假设作出后教师要及时提出我们的回答是否正确需要实验的支持，可我们如何来证明呢？下面的这些问题是我们在设计实验时不得不考虑的：

5.4 我来证明（设计并进行实验）

①我们选取什么样的实验材料才最合适？

②如何保证酵母菌能够正常生活？

③本实验的自变量、因变量是什么？自变量如何实现呢？因变量又如何检测？酒精怎么检测？

学生针对问题讨论、分析，最后做出解答。这时最为关键的是根据学生的回答将实验装置一步步的设计出来。

例如，学生在回答①②两个问题时，详细的操作也要学生表达出来。这样学生可以将本实验的准备的部分工作表达出来。即将活酵母菌放出葡萄糖溶液中配成酵母菌培养液倒入锥形瓶中待用。

在回答第③个问题时学生可以判断出自变量为有氧和无氧。

具体操作为取2个锥形瓶编号甲乙，分别倒入等量的酵母菌培养液。甲组敞口，乙组密闭培养。教师按学生的表述

在黑板上画出装置图一：

教师接着提出：因变量是什么？我们又如何观察呢？

学生回答观察二氧化碳是否产生，把二氧化碳通入澄清的石灰水就可以了。并修改实验装置如图二：教师继续指出这样设置虽然完善了，可我们观察的是二氧化碳。空气中的二氧化碳会干扰我们的实验，如何排除空气中二氧化碳对实验结果的影响呢？学生改进：两组的装置培养一段时间后再通入澄清的石灰水。有氧条件下的实验组通入的空气经过氢氧化钠出去空气中的二氧化碳。最终将装置改成图三：

经过这样的一个由简入难的过程，学生的认识和思维一层一层加深，帮学生竖梯子让学生来摘桃子，从而形成完整的实验方案设计。

5.5 观察现象并得出结论

实验结束后，教师要求学习小组汇报结果。如果实际结果与预测结果不符，鼓励学生寻找原因。

5.6 表达与交流

基于课堂内容提出：试验过后教师提出本节课的学习你的收获是什么？

学生：我知道了细胞呼吸的实质和方式。

合作能更快的得出正确的结论。

探究就要大胆猜想。

实验要有好的材料。

生物的学习离不开生活。……

教师适时提出探究的一般过程：提出问题——作出假设——设计并进行实验——得出结果与结论——表达和交流。

为了在本节课后进一步提升学生的情感态度价值观设计了以上问题，这个问题为学生关注生活实际：体验到生物学是一门实验科学提供了一个很好的空间。自己去体会自然科学源于生活、高于生活本质。