科学·技术·社会　酶为生活添姿彩ppt配套的教学设计方案

探究酵母菌细胞呼吸的方式

一、教学设计

1、教材分析

本实验为人教版高中生物必修一第五章第3节：《ATP的主要来源----细胞呼吸》中的内容。“探究酵母菌细胞的呼吸方式”作为本节内容的重点，高考考纲要求学生掌握探究实验的具体过程和实验能力，更力求通过本实验来理解自然界生物的呼吸方式以及呼吸原理在生产生活实践中的运用，为学生学习选修1“果酒的制作”等实验奠定基础，因此是连接必修内容和选修内容的重要纽带。 本实验是继本章第1节《影响酶活性的条件》之后安排的第2个探究实验，对进一步提高学生的实验探究能力有重要意义。 2、学情分析

①

本课授课对象为高一入校不久的学生实验动手能力不强，操作有待规范。

②学生在初中阶段已学过无机界物质燃烧和生物呼吸的有关知识，并对呼吸的气体交换现象、呼吸作用的产物和能量等知识有所了解，已经具备了相应的生活经验，且对酵母菌产生CO2和酒精的条件存在一定的心理期待。

③通过酶实验的学习，已经对自变量、因变量、无关变量有一定的了解；但对本实验自变量的控制、因变量的检测方法不是太了解。

3、教学目标

知识目标：

阐述酵母菌细胞在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物

能力目标：能够动手组装实验装置，控制实验条件，进行产物检测；

能够根据实验结果，分析得出实验结论

情感目标：学习科学的方法，养成科学的态度，建立科学价值观；

参与合作和分享成果。

方案探索与改进 （1）预实验探索与总结

为了保证本实验能够在课堂顺利开展，我带领小组组长进行了预实验。在阅读教材的过程中，我们注意到了以下4个要点：反应容器及检测容器均用的是500mL的锥形瓶，里面装240mL的培养液或检测液

有氧装置组需要用橡皮球连续通气50分钟

反应温度要求25℃到35℃ ④需要培养8到10小时才能检测结果。

在预实验过程中我们又发现了新的问题：一是温度控制：由于我们做实验在11月中旬，气温较低，锥形瓶及装置连接好后比较大，恒温培养箱和水浴锅都无法放下去，我们只能采取盆子补充热水的方式。二是培养过程中酵母菌产生大量泡沫，通过导管涌出到检测瓶里，导致检测试剂全部作废，实验被迫终止。

在对实验结果进行分析过程中我们又发现新问题：有学生对我们的实验结论提出质疑？该生提出进行有氧呼吸组中我们充入的空气里有CO2。虽然经NaOH进行洗气，但不能排除CO2已经除尽。如CO2没有除尽即使酵母菌没有进行呼吸作用，澄清的石灰水也有可能变浑浊。

教材中使用500mL的大锥形瓶，虽然在一定程度上可以降低气泡涌出的机率，但是带来的后果就是检测试剂相应要求增多，240mL的检测试剂需要大量的CO2才会出现颜色变化，这也是实验需要10小时的原因。

实验失败后，我们对教材方案进行了分析总结，其优点是：设计科学严谨；缺点是：实际可操作性低，无法随堂开展。

（2）装置改进

针对以上情况，经过分析，我们从社区医院和实验室找来了大量材料，反复试验组装，最终设计出了改进装置：

有氧

无氧

改进装置

教材实验装置

反应装置：100mL锥形瓶代替500mL锥形瓶

连接装置：小口径玻璃管（进气口塞有疏松的脱脂棉） +橡胶管+无胶头滴管代替玻璃管

检测装置：10mL小试管代替 500mL锥形瓶

有氧装置中在NaOH洗气装置和酵母菌反应装置中间加入一个澄清石灰水的检测装置。

改进装置在遵从教材实验设计科学性的前提下，又具有以下优点：

反应装置：培养液大大减少（由原来240mL减为50mL）；

体积小，用小烧杯即可水浴，便于学生在座位观

脱脂棉可阻止泡沫涌出。

检测装置：检测试剂只需1mL左右（原装置需要240mL）

时间只需2分钟左右（原装置需要8到10小时）

有氧组鼓气时间缩短为2分钟左右（原装置需要50分钟）

④可排除充入的气体对分析实验结果的干扰。

二、教学实施

1、课前准备

（1）提前布置预习思考，让学生了解实验基本原理

所选择的问题围绕学生在酶实验学习中已经了解的变量及在教材中可以找到

答案的问题展开：

本实验分几组？自变量是什么？如何控制？

本实验的因变量是什么？如何检测？

本实验的无关变量有哪些？如何排除？

（2）培训小组组长，让其了解实验基本过程及注意事项 2、上课

（1）预习反馈

教师提问预习问题，对学生理解不够的地方，适当补充。通过这一环节的引导，学

生基本明确本实验的基本设计思路。

（2）教材实验操作演示

由于教材方案需要8到10小时才能观察结果，所以在课堂上教师采用了多媒体

演示操作注意事项，同时引导学生思考教材方案操作上可能存在的困难。 （3）预实验汇报

预实验小组成员汇报在预实验中的感悟及改进装置的使用原理和使用方法

（4）进行实验

教师强调实验注意事项后，全班同学在小组组长带领下，用改进装置进行实验，观

察现象并记录实验结果；教师巡视，发现学生操作不规范的地方及时指导，同时注意观

察学生的实验结果。

（5）结果汇总

由于反应时间短，对于酒精的检测，有小组可能有氧组和无氧组都没有检测到， 教师要引导学生如实记录实验结果，并分析原因。同时教师可提前准备一组实验，产

生足够的酒精，以供课堂演示，让学生直观感受重铬酸钾颜色的变化。

（6）交流，得出结论

通过本实验的探究，你认为酵母菌的细胞呼吸方式有几种？

每种细胞呼吸方式的产

物是什么？

课后思考：所有生物细胞呼吸的方式都和酵母菌相同吗？

三、教学反思

经过认真准备，精心设计，本节课具有以下优点：

1、设计理念：学生为主体，教师为主导。整个教学中，学生是实验的参与者、改进者、实施者，教师是课堂的组织者。 2、学生对日常生活中常见的发面的观察，增强了对酵母菌呼吸的感性认识，为以后对探究实验的学习打好基础，充分体现了“科学—技术—社会”相结合的教学模式 同时，在教学中也有一些要注意的问题：

1、本实验既要引导学生思考，又要动手操作，所以要注意时间的控制

2、酒精的检测需要达到一定的浓度，学生实验时间如果较短，可能出现酒精无法检测出来的情况。