高中生物人教版高中必修1分子與細胞第5章細胞的能量供應和利用-有氧呼吸-教學設(shè)計

1、生物膜的流動鑲嵌模型 教學設(shè)計一、教材分析有氧呼吸過程是人教版高中生物學教材必修1第5章第3節(jié)“ATP 的主要來源細胞呼吸”第2課時的核心內(nèi)容，主要包括線粒體結(jié)構(gòu)與功能、有氧呼吸反應過程、場所和有氧呼吸概念等內(nèi)容。通過創(chuàng)設(shè)探究性學習情境，結(jié)合學生已有知識經(jīng)驗，引導學生分析，演繹、推理有氧呼吸過程及場所，并通過設(shè)計實驗證明自己的推理，最終得出科學結(jié)論。教學過程中通過提供有氧呼吸過程科學素材，引導學生分析、解讀，完善有氧呼吸三個階段的過程和發(fā)生場所，最終概括出有氧呼吸概念，促進學生對有氧呼吸本質(zhì)的理解。本教學設(shè)計改傳統(tǒng)的傳授式教學為設(shè)計學生活動，讓學生通過探究問題獲取知識，使課堂教學由知識本位向素

2、養(yǎng)本位轉(zhuǎn)變，落實發(fā)展學生生物學核心素養(yǎng)的教學目標。二、教學目標1. 通過對實驗情境分析，能推斷有氧呼吸發(fā)生的具體過程和場所，設(shè)計實驗探究有氧呼吸發(fā)生的場所，并進行結(jié)果預測，培養(yǎng)學生的科學思維和科學探究能力。2. 通過科學史資料閱讀與分析，能分析得出有氧呼吸分階段反應過程，并追蹤反應過程中原子的去向，理解有氧呼吸與線粒體關(guān)系，提升學生的推理、總結(jié)與概括等科學思維能力。3. 通過歸納概括有氧呼吸的概念，并與教材定義對比，提升學生的歸納總結(jié)能力，以及激發(fā)生物學習的熱情。三、教學過程1.播放熱門視頻，導入課題課前播放西虹市首富經(jīng)典片段，從“燃燒我的卡路里”引出葡萄糖，然后以葡萄糖是“生命的燃料”引出葡

3、萄糖體外燃燒實驗，播放實驗視頻，請學生根據(jù)實驗現(xiàn)象寫出葡萄糖氧化分解的反應式。設(shè)計意圖：課前播放熱門視頻，有利于活躍課堂氣氛。此外，學生具備葡萄糖燃燒產(chǎn)物的檢測的知識基礎(chǔ)，容易得出反應式，為葡萄糖在體內(nèi)氧化分解的學習奠定了基礎(chǔ)。2.探究一：有氧呼吸的場所以教材課后練習為素材探究有氧呼吸場所和過程。利用多媒體和導學案展示資料1。資料1：將酵母菌破碎后，通過離心處理，分為只含酵母菌細胞質(zhì)基質(zhì)的上清液和只含有酵母菌細胞器的沉淀物。3支試管的其他條件及結(jié)果如下表所示：試管甲乙丙細胞結(jié)構(gòu)酵母菌細胞細胞器(沉淀物)細胞質(zhì)基質(zhì)(上清液)加入物質(zhì)均加入2mL相同濃度的葡萄糖(C6H12O6)溶液，并通入O2實

4、驗結(jié)果有CO2和H2O產(chǎn)生(O2濃度降低)，且試管發(fā)熱無反應有丙酮酸(C3H4O3）產(chǎn)生，O2濃度未降低，且試管發(fā)熱在導學案中提供學習支架，學生小組討論根據(jù)實驗結(jié)果可以得出什么結(jié)論，最后經(jīng)過不同小組代表展示結(jié)果并互評，最終師生共同分析得出“丙酮酸是葡萄糖在細胞內(nèi)進行有氧呼吸的中間)產(chǎn)物，細胞質(zhì)基質(zhì)和某種細胞器是進行有氧呼吸的先后場所”的推論。教師因勢利導，讓學生根據(jù)化學元素平衡原理，嘗試寫出丙試管中可能的反應式。然后提問：中間產(chǎn)物丙酮酸轉(zhuǎn)化為CO2和H2O 發(fā)生在哪種細胞器? 引導學生繼續(xù)設(shè)計實驗，探究有氧呼吸場所，要求學生在導學案中寫出實驗的基本思路及預期結(jié)果。設(shè)計意圖：利用所給情境素材，學

5、生分析得出有氧呼吸場所和順序，避免了直接將知識點告知學生，并根據(jù)素材提供的實驗設(shè)計思路和方法，設(shè)計實驗探究有氧呼吸的場所，提升了學生課堂實踐學習的參與度，落實生物學核心素養(yǎng)下的教學目標，又培養(yǎng)學生的分析、推理能力，提升探究性實驗設(shè)計能力。此外，課堂實踐證明學生有能力通過獨立思考和小組討論設(shè)計出實驗，并有同學能將已學的同位素標記法應用其中。3.探究二：有氧呼吸的過程教師與學生一起總結(jié)出有氧呼吸的兩個分階段反應式，然后教師提出疑問，第一階段生成的H不是終產(chǎn)物，那么去哪兒了呢？提供資料2、3，引導學生進一步分析線粒體內(nèi)發(fā)生的分步反應。資料2：克雷布斯利用鴿子飛行肌研究物質(zhì)代謝，并整理前人關(guān)于物質(zhì)代謝

6、研究的零散數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有機物在體內(nèi)是按特定的物質(zhì)順序發(fā)生化學反應的，丙酮酸在相關(guān)脫羧酶作用下脫去H，該過程沒有O2參與。資料3：肯尼迪和勒寧杰證明線粒體是有氧呼吸的主要場所，利維和施利曼等利用低速離心等方法分離出線粒體的外膜和內(nèi)膜，科學家們在線粒體基質(zhì)發(fā)現(xiàn)有脫羧酶的存在，而在線粒體內(nèi)膜上有氧化酶的存在，該過程有O2參與，而脫去H的過程需要H2O的參與。設(shè)計意圖：由于高中生物學知識所限，學生不能從掌握的資料中得到線粒體中進行的有氧呼吸的具體過程，教師提供素材，讓學生在理解丙酮酸在線粒體中分解的基礎(chǔ)上，通過對科學資料分析，歸納得出線粒體中不同部位具有不同的酶，催化丙酮酸逐步分解的結(jié)論。課堂實踐表

7、明，此資料對于學生來說難度較大，難以獨立分析，因此選擇了小組合作探究的方式，并且給予了一些支架。4.探究三：有氧呼吸的反應式教師引導學生根據(jù)以上探究結(jié)論，總結(jié)有氧呼吸過程的三個階段的反應式，對反應物、生成物和發(fā)生場所及條件進行歸納，并請學生嘗試寫出有氧呼吸的總反應式。然后在教師的引導下思考兩個問題思考：反應式中兩邊的水能否抵消？生成物中的H2O中的O來自反應物中的什么物質(zhì)？讓學生進一步理解有氧呼吸的過程。設(shè)計意圖：學生在初中階段就已學過反應式的疊加，此過程對于學生來說難度不大，重點是分析反應過程中元素的去向。5.課堂小結(jié)：概念圖總結(jié)最后，請學生在概念圖中完善有氧呼吸過程圖解，鞏固本節(jié)課學習內(nèi)容。四、板書設(shè)計本節(jié)課通過實驗現(xiàn)象引領(lǐng)，教學過程中，教師不是把教材中的有氧呼吸過程、場所直接傳授給學生，而是通過搜集真實情境的科研素材，讓學生對