科学前沿 组装细胞设计意图

ATP的主要来源——细胞呼吸

一．指导思想

在课堂教学中，要培养学生的主体意识，发展学生的主体能力，塑造学生的主体能力，塑造学生的主体个性，使学生的主体性得到充分的发展。本节课通过大量问题情境的设置，让学生利用所学知识分析、归纳、总结，自己得出结论，为学生发挥其主体性提供尽可能多的机会，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性，促进学生主体性的发展和科学素养的提高。

二．教学内容分析

1．本节内容的地位和作用

本节课是高中《生物

必修一

分子与细胞》（人民教育出版社出版）第五章“细胞的能量供应和利用”中的第3节。本节内容首先回忆前一节课所学“ATP—细胞的能量‘通货’”，再引出其来源：呼吸作用。细胞呼吸作用的发生与线粒体相联系，呼吸作用释放能量（ATP)与细胞分裂、蛋白质合成、DNA复制等知识相联系、呼吸作用与生态系统的物质循环、能量流动等知识相联系。所以本节内容在整个高中生物学教材中具有重要的地位和作用。

本节内容教学中，通过引导学生对比、归纳有氧呼吸和无氧呼吸的异同以及呼吸作用原理在实际生活中应用，有利于培养学生的对比、归纳能力，并可以指导学生如何利用对比、归纳的学习方法，而且学习如何将课本所学知识运用到理解和解决生活中的实际问题。

2．知识点分析

高中阶段《生物课程标准》内容标准：

具体内容标准

解释ATP在能量代谢中的作用

说明细胞呼吸，探讨其原理的应用

根据课标制定详细的需要掌握的知识点： 知识点

学***

技能培养目标

理解记忆的能力

理解、记忆、对比、归纳的能力

理解、概括的能力

细胞呼吸的方式及呼吸作用的概念

识记

有氧呼吸与无氧呼吸的概念和过程

理解

呼吸作用的意义及其原理的应用

理解

活动建议

探究酵母菌的呼吸方式

3．教学重点、难点的分析及其处理

（1）教学重点

有氧呼吸的过程、呼吸作用的生理意义

尽管学生在初中阶段对呼吸作用的知识已经有了粗浅的了解，但是由于他们的化学知识和认知水平，对呼吸作用的过程几乎未涉及。高中学习呼吸作用，重点放在是学生认识呼吸作用的基本过程，理解呼吸作用的本质，使学生对生物的呼吸作用的认识提高到一个新的水平。呼吸作用过程的知识，是学生理解其分解有机物，释放能量，产生ATP的本质的基础；是理解有氧呼吸和无氧呼吸区别和联系的基础；是理解生物呼吸作用与植物光合作用区别与联系的基础。

学生认识呼吸作用过程，有利于理解内外因素对呼吸作用的影响，有利于理解呼吸作用

的意义。如：从呼吸作用过程中，学生可以认识到分解有机物，释放能量的同时伴随着ATP的形成，ATP进一步推动其他生命活动的进行。又如，呼吸作用中有一系列的中间产物的产生，这些中间产物，可以是形成其他有机物的原料。

学生虽然知道，呼吸作用可为其他生命活动提供能量。但对这一作用供能的必要性，一般说不清楚。其原因是，学生对生物体能量摄入、贮存、释放和利用规律的认识不清。通过分析呼吸作用的意义，可是学生进一步澄清这些问题。

在呼吸作用意义的教学过程中，可以联系呼吸过程中的一些中间产物，说明这些中间产物，可以为体内其他化合物的合成提供原料。体内脂肪等有机物分解的中间产物，也可以进入呼吸过程彻底分解，使学生了解呼吸作用是各种有机物代谢的枢纽。

（2）教学难点

探讨酵母菌细胞呼吸的方式

有氧呼吸的过程

学生的化学知识，尤其是有机化学知识不足。在初次比较认真地接触酵母菌并对其进行研究中，且在呼吸作用的过程中，糖的彻底分解，需要经过一系列的氧化还原反应，这些反应所伴随的能量变化，学生理解有一定的困难。尤其呼吸作用的过程比较抽象，是学生对其理解困难的又一原因。

三．学情分析及学习方法的设计

学生在初中已经对酵母菌有初步的简单认识，对呼吸的气体交换现象、呼吸作用中分解有机物、释放能量等知识有了一定的了解，本节内容将从更深的理论层次来探讨生命的本质内容。

由于本节课内容具有较深的抽象性，故在教学中，通过探究性实验，启发式教学，设置大量的问题情境，来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们的分析、归纳、概括能力。

引导学生说出了解哪些有关酵母菌的知识。

引导学生列表比较有氧呼吸和无氧呼吸的区别和联系，通过对比归纳，准确找出知识的内在联系，强化归类，对比的学习方法。

通过引导学生分析、讨论呼吸作用的本质和意义及其原理的应用，培养学生概括总结的能力。

四、教学目标的设计

1.知识目标

（1）细胞呼吸的方式及呼吸作用的概念；

（2）有氧呼吸与无氧呼吸的概念和过程

（3）呼吸作用的意义及其原理的应用

2.技能培养目标

（1）通过分析有氧呼吸的过程能说出其中的物质及能量的转变并提升分析问题的能力。

（2）能归纳概括出有氧呼吸与无氧呼吸的异同点。

3.情感目标

（1）通过分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系，渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性，从而逐步学会自觉用发展变化的观点，认识生命。

（2）通过联系生产、生活等实际，提升学习生物学的兴趣和动机，培养关心科学技术的发展、关心社会生活的意识和科学价值观。

五、教学方法的设计

由于本节课的知识抽象、难以理解，主要采用探究实验法和讲授法，引导学生对知识进行分析比较，找出内在联系，区分不同，整理出知识脉络，使知识条理化、系统化，有利于知识的识记与理解，提高课堂教学效率，减轻学生的负担。

六、教学媒体的选择与设计

细胞呼吸作用的过程比较抽象，糖的彻底分解，需要经过经过一系列的氧化还原反应，这些反应伴随的能量变化，学生理解有一定的困难。所以选择多媒体课件，把抽象的问题直观化、形象化、动态化，帮助学生理解、认识、升华为理解性认识，弥补了常规教学方法不能变静为动的缺陷，从而是难点迎刃而解，重点得以突出，充分体现了计算机多媒体辅助教学的优越性。

媒体选择应用情况表

知识点

1.探究酵母菌的呼吸方式

1.呼吸作用的概念

学***

媒体类型

媒体内容

探究实验的方法和过程

呼吸作用的概念

媒体在教学中的应用

展示实验操作方法

展示概念，使学生观察、分析、理解、记忆

展示过程，使学生观察、比较、分析、综合、归纳、总结

引导学生观察、分析、理解、综合、归纳

媒体使用

理解、识记

投影

识记

投影

边展示边引导学生分析、记忆

学生观察后，分析、总结

2.有氧呼吸和无氧呼吸的过程

3.呼吸作

用的本质和意义及其原理的应用

识记

投影

有氧呼吸的三个阶段；无氧呼吸的两个阶段

呼吸作用的本质和意义及应用

理解

投影

学生观察后，分析、归纳、总结

七．教学过程的设计

1.教学流程图

开始

由探讨酵母菌细胞的呼由白纸的燃烧导入新课吸方式导入新课

讨论：酵母菌细胞的呼吸方式有哪些？

引出细胞呼吸的概念

根据初中已有知识讨论、总结

引出有氧呼吸的概念和过程

观察、讨论、总结、回答问题

引出无氧呼吸的概念和过程

观察、讨论、总结、回答问题

归纳、总结有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系

归纳、总结呼吸作用的实质和意义

讨论呼吸作用的原理在生活中的应用

小结

练习

教师活动

辅助教学

学生活动

师生共同活动

2.教学过程

程序

引起注意与告知目标，并提示学生回忆原有知识

教师活动

提问：

1.ATP是什么? 2.ATP的作用是什么？来源是什么？

总结完学生的回答之后，引起细胞呼吸的课题

学生活动

思考回答：

1.ATP作为细胞的能量“通货”，其高能磷酸键中能量的主要来源是细胞呼吸。

2.细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。

思考回答：

有；有氧条件下，无氧条件下均可以呼吸。

思考。

观察、思考、记笔记。

思考回答：

来自H2O

媒体

设计思想

通过引言，激起学生已有的认知结构与当前研究课题的认识冲突，迅速集中学生的注意力，使学生渴望知识的心理处于激发状态，引导学生带着问题进入新知识的学习，并使学生对呼吸作用有了最初的了解

呈现有组织的信息

介绍酵母菌，问学生：酵母菌细胞，也属于一个生命体，它有没有呼吸？进行实验操作（具体实验操作方法和过程略）。

问：酵母菌细胞的呼吸方式有哪些？

引出有氧呼吸的过程和概念。

通过回忆以前所学呼吸作用的知识，讨论得出有氧呼吸的概念。

分别讲解有氧呼吸的三个阶段

引导学生，给呼吸作用的反应式配平。配平过程中，提问，呼吸作用产生的H2O中的O来自哪种原料？接着提出，消耗6分子的O2应该产生12分子的H2O,可是，如果形成12

投影：有氧呼吸的概念。

投影：有氧呼吸的三个阶段。

投影：有氧呼吸的总反应式

问题使学生产生强烈的求知解疑心理，教师此时则可以抓住这一有利时机，提出紧扣主题而且又具有挑战性、探索性的问题，使学生明确探索目标，主动地去探究。此环节重点剖析有氧呼吸过程，启动学生思维的火花。

采用层层递进的方法提出一系列探索性的问题，学生思维活跃，利用课件的优越性，反复播放有氧呼吸的全过程，使学生完成

分子的H2O，又需要24个H，一分子的C6H12O6只有12个H，差12个H来自哪？最后指出，呼吸作用还消耗水。总结出有氧呼吸的总反应式

分析呼吸作用过程中的能量问题。指出，1mol的葡萄糖彻底氧化分解成二氧化碳和水，释放出2870kJ左右的能量被ATP捕获，储存在ATP中（约38mol的ATP）。可见，呼吸过程中释放的能量，只有44%储存在ATP中，用于推动其他生命活动。其余以热的形式散失了。因此，在有些情况下，如新鲜蔬菜、粮食等保存，通过控制呼吸速率，可减少有机物的消耗。

强调：呼吸作用的三个阶段，后两个阶段的反应都是在线粒体中进行的。从能量角度看，在细胞质基质中进行的的第一步产生4mol的ATP，其余34mol的ATP，是在线粒体中产生的。因此，线粒体是呼吸作用的主要场所。呼吸作用的一系列化学反应，都需要霉的催化。因此，凡影响霉的内外因素都会影响呼吸作用的速度。

问：生物进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸，既然酵母菌细胞在无氧条件下也能进行呼吸作用，那是怎样进行的呢？引出无氧呼吸的概念。

问：无氧呼吸在什么场所进行？怎样进行的？引出无氧呼吸的场所和过程。

讲解无氧呼吸的两个阶段

对比有氧呼吸和无氧呼吸的区别和联系。

引导学生讨论总结出呼吸作

听课、观察、记笔记。

思考。

观察、听课、记笔记

思考回答

讨论、回答

与实际生活密切联系，增强对新知识的理解和识记。

投影：无氧呼吸的概念。

投影：无氧呼吸的过程。

投影二者的区别和联系。

投影呼吸作用的本质和意义

由感性到理性的知识过渡，达到突破难点，突出重点的目的

此环节重点剖析二者之间的联系和区别，培养学生运用对比、归纳的学习方法解决问题

用的本质和意义。

讲述：一些动植物，微生物进行无氧呼吸的实例，并解释其无氧呼吸之后的一些常见现象。

阐明新旧知识关系，对比归纳，促进理解，对复习与记忆提供指导，系统总结

引出学生的反应，提供提取知识的线索

引导学生从发生场所、条件、分析、归纳、物质变化、能量变化、意义等填表

方面，列表比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同。之后

投影二者之间的关系

此环节从新旧之间的联系入手，培养学生分析、对比、归纳和总结的能力

评价学生的学习结果

学生做练习

微机投影练习题

通过对学生练习结果的评价，了解学生对知识的掌握情况，以便确定下一步的补偿性学习的安排

八、练习

课本习题

九、教学反思

本节课通过一系列问题情境的设置，层层设问，在学生答问、质疑、讨论过程中及时掌握反馈信息，适时点拨、调节，对学生的正确回答及时给予肯定、表扬，错误的及时讲评、纠正，并尽可能让学生自己归纳总结知识要点。

通过反馈练习，巩固重点知识，突破难点知识，来评价学生获得和掌握知识的情况；通过练习，教师可以收集反馈信息及时补偿教学，同时可以使学生巩固所学知识、强化记忆并运用所学知识分析解决问题。

十、板书设计

ATP的主要来源——细胞呼吸

一．细胞呼吸的概念

二．酵母菌细胞的呼吸方式

三．有氧呼吸

1.概念

2.发生反应的场所

3.过程（总反应式）

四．无氧呼吸

1.概念

2.场所

3.过程（总反应式）

4.进行无氧呼吸的实例

五．有氧呼吸与无氧呼吸的区别和联系

六．呼吸作用的意义

七．细胞呼吸原理的应用