生物課例（杭先平） (2)

1、酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究執(zhí)教：杭先平 班級：高一十六【課標(biāo)要求】教師在教學(xué)中要組織好各種觀察、實驗等探究性學(xué)習(xí)活動，引導(dǎo)學(xué)生主動參與探究過程，幫助學(xué)生增強感性認(rèn)識，變革學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)研究的方法并習(xí)得相關(guān)的操作技能，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力與創(chuàng)造性思維能力。 具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：探究酵母菌的呼吸方式?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1、 能夠說出細(xì)胞呼吸的概念.2、 嘗試從現(xiàn)實生活中提出與生物學(xué)相關(guān)的、可以探究的問題，作出假設(shè)，確認(rèn)變量，設(shè)計可行的實驗方案。3、說出酵母菌細(xì)胞在有氧和無氧條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物【教學(xué)過程】一、誦讀預(yù)熱（預(yù)備鈴后約2分鐘）實驗設(shè)計的基本原則：1、單一變量原則 變量是指實驗過程中可以變化

2、的因素，其中人為操縱改變的變量稱為自變量，隨著自變量變化而變化的變量稱為因變量。除自變量以外，實驗中可能還會存在一些可變因素會對實驗結(jié)果造成影響，這些變量稱為無關(guān)變量。單一變量原則是指其他因素不變，只改變其中一個因素(自變量)，然后觀察、研究該變量對實驗結(jié)果的影響。2.對照原則 對照實驗指的是除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗。對照實驗一般要設(shè)置實驗組和對照組，通過實驗對照對比，排除無關(guān)變量的影響，增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。對比實驗指的是設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素與實驗對象的關(guān)系。二、展示導(dǎo)入 （5分鐘左右）投影播放一段兒童跑酷短視頻教師：機體

3、進行各項生命活動所需的直接能量來源是什么？ ADP 轉(zhuǎn)化成ATP 時所需能量的主要來源是什么？學(xué)生：ATP ，呼吸作用、光合作用。實物展示并提問：新鮮蘋果和放置了一個月的蘋果對比，后者為什么變干癟了？罐頭、香腸等食品找到“若安全鈕凸起，請勿購買”、“脹袋禁食”，分析其中原因。學(xué)生：前者蘋果細(xì)胞中中糖類等有機物被分解了，質(zhì)量變輕了，后者是里面微生物分解有機物產(chǎn)生了CO2和一些其他物質(zhì)過渡：這些化學(xué)反應(yīng)普遍發(fā)生在動植物及微生物細(xì)胞內(nèi)，在生物學(xué)生中稱為“細(xì)胞呼吸”。教師：選擇什么樣的材料研究細(xì)胞呼吸的方式好呢？學(xué)生：微生物，容易培養(yǎng)。教師投影酵母菌圖及相關(guān)資料：單細(xì)胞真菌,在有氧和無氧的條件下都能生

4、活。屬異養(yǎng)型生物，培養(yǎng)液中必須含有現(xiàn)成的有機物（如葡萄糖）。板書課題：酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究三、探究準(zhǔn)備（8分鐘左右）自主閱讀教材探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”（P9193），完成學(xué)案相關(guān)填空課件提示制定實驗方案的流程：提出問題作出假設(shè)實驗原理實驗材料實驗步驟結(jié)果預(yù)測。投影一段資料：啤酒生產(chǎn)過程大致如下：經(jīng)過滅菌的麥芽充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐 初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，產(chǎn)生泡沫，溶解氧漸漸耗盡。隨后，酵母菌繁殖迅速下降，糖度加速降低，酒精度漸漸上升，泡沫不斷增多。當(dāng)糖度下降到一定程度后，結(jié)束發(fā)酵。分別輸出有形物質(zhì)和鮮啤酒。 教師：結(jié)合這段資料，針對探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式這個實

5、驗從反應(yīng)條件、產(chǎn)物的種類、量的多少、釋放的能量多少等方面科學(xué)地提出問題并作出假設(shè)。學(xué)生通過討論提出問題：酵母菌在有氧條件下還是無氧條件下產(chǎn)生 CO2?如果都能產(chǎn)生，兩種條件下產(chǎn)生的CO2是否一樣多？酵母菌在有氧條件還是無氧條件下產(chǎn)生酒精？如果都能產(chǎn)生，兩種條件下產(chǎn)生的酒精是否一樣多？對學(xué)生的假設(shè)進行歸納（做出假設(shè)）：酵母菌在有氧條件下產(chǎn)生CO2，在無氧條件下產(chǎn)生酒精和CO2；酵母菌在無氧條件下產(chǎn)生CO2，在有氧條件下產(chǎn)生酒精和CO2；酵母菌在有氧和無氧條件下都產(chǎn)生了酒精和CO2?！竞献魈骄俊?25分鐘左右)設(shè)計實驗:四人一組，裝置怎樣設(shè)置（保證所控制的條件）？請將裝置連接好，并結(jié)合下列問題討論

6、設(shè)計方案，完成學(xué)案。1、該實驗的自變量是？因變量是？無關(guān)變量呢？2、如何檢測是否有CO2和酒精生成？3、怎樣創(chuàng)造有氧和無氧條件？4、裝置二中，空氣持續(xù)通入10%NaOH溶液的目的是什么？5、裝置一中，A瓶應(yīng)封口放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，為什么？學(xué)生交流、表達各組的實驗方案無氧環(huán)境 有氧環(huán)境（箭頭處要持續(xù)通氣）酵母菌培養(yǎng)液 澄清石灰水 10%NAOH溶液 酵母菌培養(yǎng)液 澄清石灰水 教師：檢測二氧化碳還有什么方法？學(xué)生：溴麝香草酚藍(lán)水溶液：藍(lán)變綠再變黃（根據(jù)其變黃色時間的長短，檢測CO2 產(chǎn)生的多少）教師：如何檢測酒精的產(chǎn)生？學(xué)生：檢測兩錐形瓶中是否有酒精生成，具體方法是：取兩

7、支潔凈的試管，分別從B、D兩瓶中各取出2ml酵母菌培養(yǎng)液，再向兩試管中滴加0.5ml的酸性重鉻酸鉀溶液并輕輕振蕩，使它們混合均勻，觀察試管中溶液顏色的變化。教師小結(jié)：科學(xué)實驗設(shè)計要遵循的原則；生物實驗中的無關(guān)變量很多，必須嚴(yán)格控制，要消除無關(guān)變量對實驗的影響，對照實驗是最有效的方法。探究中值得討論的幾個問題：如何檢驗二氧化碳？只檢驗二氧化碳能否證明其呼吸作用的方式？如何檢驗酒精？只檢驗酒精能否證明其呼吸作用的方式？教材實驗裝置的是否科學(xué)合理？能否可進行改進？教師引導(dǎo)分析：若兩裝置中石灰水都出現(xiàn)渾濁，說明酵母菌進行什么呼吸？若兩裝置中石灰水都不出現(xiàn)渾濁，說明酵母菌進行什么呼吸？若裝置中石灰水渾濁

8、，裝置中石灰水不渾濁，說明酵母菌進行什么呼吸？若裝置中石灰水不渾濁，裝置中石灰水渾濁，說明酵母菌進行什么呼吸？設(shè)計意圖：此環(huán)節(jié)的設(shè)計將課堂氣氛推向高潮，活躍了課堂，使學(xué)生更有參與感。進行實驗實驗材料：酵母菌、5%葡萄糖溶液、澄清石灰水、酸性重鉻酸鉀溶液、橡皮球、錐形瓶、彎頭玻璃管、試管、滴管等。依據(jù)上述設(shè)計方案，按組裝實驗裝置，開始實驗。實驗小組同學(xué)分工協(xié)作，有的負(fù)責(zé)向錐形瓶通氣（注意持續(xù)進行），有的負(fù)責(zé)觀察培養(yǎng)液溫度（A、D瓶均需放入溫水中），有的負(fù)責(zé)觀察澄清石灰水的變化，有的負(fù)責(zé)記錄。一段時間后，B、E錐形瓶中澄清石灰水變渾濁（均變渾濁，E瓶渾濁程度比B大），酒精檢測的結(jié)果是，選自D瓶的培

9、養(yǎng)液沒有變色，說明沒有生成酒精；取自B瓶的培養(yǎng)液變成灰綠色，說明生成了酒精。實驗結(jié)論：學(xué)生描述看到的現(xiàn)象，對提出的假設(shè)進行判斷，然后嘗試總結(jié)，回答提出的問題，并與其他小組交流討論，用簡明、科學(xué)的語言說出細(xì)胞呼吸的種類、條件、產(chǎn)物等。在有氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了大量的CO2。在無氧條件下，酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的CO2。通過實驗探究，學(xué)生嘗試給出細(xì)胞呼吸的概念：細(xì)胞呼吸是指有機物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。教師提出實驗中出現(xiàn)的兩個問題，讓學(xué)生思考。為什么實驗過程中有的小組從D瓶中取出的培養(yǎng)液經(jīng)鑒定也變成灰綠色？如何

10、改進？在組裝實驗裝置的過程中，為了控制無氧條件，用T形夾夾住橡皮管進行密封處理，結(jié)果發(fā)生了錐形瓶B爆裂和橡皮塞被頂脫的現(xiàn)象，這是為什么呢？如何排除這一現(xiàn)象的再次發(fā)生？學(xué)生積極思考，踴躍發(fā)言：通氧量不足，部分酵母菌進行了無氧呼吸。用橡皮球持續(xù)地向錐形瓶內(nèi)通氣；培養(yǎng)液的量應(yīng)適宜，不宜過多。用T形夾夾住橡皮管之前，瓶A中有一定的氧氣，酵母菌進行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2，同時也進行無氧呼吸產(chǎn)生CO2，增加了氣體的壓力，導(dǎo)致瓶A爆裂。改進方法是：A瓶封口后不用T形夾夾住橡皮管，放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶?！井?dāng)堂檢測】（5分鐘左右）1、 適宜的溫度條件下，在下列裝置中都加入酵母（內(nèi)有活酵母菌），其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是（ ）2、下圖是探究酵母菌呼吸作用的方式的裝置，以下說法正確的是（ ）多選A、裝置甲中的NaOH的作用是吸收CO2 B、裝置乙在澄清石灰水處可檢測到酒精的產(chǎn)生C、裝置乙應(yīng)讓B先反應(yīng)一會再連接 D、兩個裝置均需要在黑暗條件下進行繼續(xù)探究酵母菌在有氧呼吸和無氧呼吸的過程中