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1、面向全体学生，倡导探究式学习-探究酵母菌细胞呼吸的方式教学案例分析江苏省镇江一中（212003） 杜凤艳一、课题背景：授课时间：2008年11月28日授课班级：江苏省镇江一中高一（13）班授课教师：杜凤艳授课内容：人教版高中生物必修1分子与细胞模块中的第5章第3节ATP的主要来源细胞呼吸第一课时本节课教学以新课程标准为理念，尝试运用了问题导学法、探究法、实验法、演示法等多种教学法面向全体学生，倡导探究式学习，引导学生主动参与、乐于探究、勤于思考，使课堂呈现出自主、探究和合作的学习方式，激发了他们探究实验的兴趣，并领悟探究实验的方法、步骤。通过探究，培养了他们交流与合作的能力、动手操作的能力、创
2、造性思维的能力和探究实验的能力。二、案例描述：教学片段：创设情境，鼓励学生自主探究酵母菌细胞呼吸的方式。片段一：创设情境，导入新课展示多媒体课件：酵母菌的图片、面包、啤酒、红酒等。师问：酵母菌是一种什么样的生物？其代谢类型如何？在日常生活中有哪些用途？生答：酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，常用于酿酒和发面。师问：馒头和面包松软的原因是什么？生答：是酵母菌产生了CO2。师问：那么酒精是酵母菌在什么条件下产生的呢？结果，有的学生回答是有氧产生的，有的学生回答是无氧产生的。通过教师提出问题“CO2、酒精是酵母菌在有氧产生的，还是在无氧产生的呢？”引入课题：探究酵
3、母菌细胞呼吸的方式（课件展示课题）片段二：以问题、讨论等形式，进行实验方法、步骤的探究师问：前面我们学习了探究植物细胞的吸水和失水，还学习了探究酶的活性，那么探究实验的一般操作步骤有哪些？生答：提出问题作出假设设计实验进行实验分析现象、得出结论表达与交流再探究1、提出问题 学生根据情境资料中有关酵母菌的知识及参考案例，科学的提出问题。参考案例：一位同学说他知道酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精，但是不清楚这一过程是在有氧条件下还是在无氧条件下进行的，另一位同学说他知道酵母菌的细胞呼吸会产生CO2，但是不知道不同条件下产生的CO2是否一样多。通过提问学生，讨论，最后确定本探究实验提出的问题是：酒精和C
4、O2是酵母菌在有氧条件下还是在无氧条件下产生的？2、作出假设 让学生结合已有的知识和生活经验，针对问题作出合理的假设。如：酵母菌在有氧和无氧条件下，细胞呼吸的产物分别是什么？酵母菌在有氧和无氧条件下，细胞呼吸，产生的二氧化碳是否一样多？讨论后确定的作出假设是：酵母菌在有氧呼吸时产生CO2、在无氧呼吸时产生CO2和酒精。3、设计实验 教师强调要遵循单一变量原则、对照原则，并介绍对比实验。教师通过设计问题，进一步引导学生设计实验（学生结合学案带着以下几个问题分组讨论）（1）本实验的自变量、因变量、无关变量是什么？（2）怎样控制有氧和无氧的条件？有没有更好的方法？并绘出酵母菌在有氧条件和无氧条件下细
5、胞呼吸的装置图。（3）怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无CO2产生？如何比较CO2产生的多少？（4）怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？重点讨论：怎样控制有氧和无氧的条件？有没有更好的方法？讨论、交流结束后，对有氧条件下酵母菌细胞呼吸提出了3个方案，对无氧条件下酵母菌细胞呼吸提出了2个方案，并展示学生绘的有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的装置图。第（2）问：一般方法：通过接橡皮球（或气泵）使酵母菌处于有氧环境，B瓶应封口放置一段时间，酵母菌消耗掉了B瓶中的氧气后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。装置图如下： 有氧呼吸装置1 无氧呼吸装置1较好方法：在装有质量分数为10%的NaOH溶液锥形瓶与
6、装有酵母菌培养液的A瓶之间增加一个澄清的石灰水瓶，用来检验是否还有CO2。装置图如下：有氧呼吸装置2更好的方法：A瓶连接装有适量MnO2的锥形瓶，上面用装有过氧化氢分液漏斗连接制造O2，来替换含有质量分数为10%的NaOH溶液锥形瓶，其余装置不变。师生共同总结，实验设计的总体思路确定为：有氧条件下酵母菌细胞呼吸选“更好的方法”，见有氧呼吸装置图3；无氧条件下酵母菌细胞的呼吸更好的方法是：在B瓶中加一层油膜或石蜡膜，能确保进入石灰水中的CO2是无氧条件下酵母菌细胞呼吸产生的。有氧呼吸装置图3无氧呼吸装置图2第（3）问：二氧化碳的检测:二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变
7、绿再变黄.酒精的检测：橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色根据澄清石灰水变浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以鉴定酵母菌培养液中CO2的产生情况。4、进行实验实验操作：找3名学生演示有氧条件下酵母菌细胞呼吸和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的实验过程，并检测有无CO2的产生。实验结束后再找2名学生检测有无酒精的产生（见检测酒精的装置图）。5、分析实验现象，得出结论（1）演示完后，让学生叙述他们看到的现象：有氧呼吸装置中澄清的石灰水先变混浊，无氧呼吸装置中澄清的石灰水后变混浊且混浊程度较有氧条件下的低；1号试管还是橙色，2号试管由橙色变灰绿色。
8、教师和学生共同小结（2）结论：酵母菌在在有氧无氧条件下均能进行细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水，在无氧条件下，通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。因此，细胞呼吸的方式分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型：三、反思与分析：1、课前准备要充分，课上时间安排要合理课前要布置学生预习，教师要准备好实验的材料及用具，要先配制好酵母菌培养液、澄清的石灰水及溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液。探究酵母菌细胞呼吸的方式是教学的难点，教学内容较多，时间比较紧，再探究的时间少，注意控制教学进程及时间的安排。2、要想取得实验成功，还要注意以下事项(1)实验装置的改进：有氧条件下酵母菌细胞的呼吸改为用装有M
9、nO2的锥形瓶，上面用装用过氧化氢分液漏斗连接制造O2，来替换装有质量分数为10%的NaOH溶液锥形瓶，避免用人工打气50min,也不用放到2530的环境中培养810h.既节约时间又能保证有氧条件，防止无关变量的影响，效果很好。无氧呼吸装置中可将装有酵母菌培养液的B瓶中加一层油膜或石蜡膜。(2)实验前必须进行装置的气密性检验，部分学生探究失败的原因就是装置的气密性不严，导致细胞呼吸产生的CO2不能全部通入澄清的石灰水中。(3)不同的酵母菌材料其活性不一样，使用激活性酵母菌效果好。(4)配制葡萄糖溶液要用40左右的温水，由于冬天气温较低，这样做能够缩短实验时间，在3分钟左右即可有明显的实验现象发生，否则反应缓慢，产生二氧化碳气体少。3、充分体现了新课程理念，发挥了学生的主体地位本节教学落实了新课程标准倡导的“提高生物科学素养，面向全体学生，倡导探究性学习，注重与现实生活的联系。”的课程理念。充分发挥了以学生为主体，以教师为主导的作用。在课堂上学生能在老师的引导下亲历思考，自主探究、科学的提出问题，作出假设，设计实验、演示实验等。通过组织学生的演示活动，调动学生的学习积极性，激发了他们探究实验的兴趣，并领悟了探究实验的方法、步骤，培养了他们主动参与的学习态度及合作学习的能力，同时也培养了学生的探究实验的能力，收到了很好的教学效果。4
