對高中生物酵母菌細胞呼吸的方式實驗教學案例分析

一、教學設計的指導思想

本節課著重體現從實驗過程來獲取抽象的生物學概念的思路，改變了過去從學科的概念、規律開始學習的方式，讓學生在探究性實驗的過程中自己得出：什么是細胞呼吸?什么是有氧呼吸、無氧呼吸?它們的主要異同點是什么?在整個教學過程中，教師是一個幫助者的角色，為學生提供學習材料、實驗原理，解釋閱讀材料中的問題等，但不直接告訴學生答案，而是鼓勵學生提出問題、分析問題、解決問題。幫助學生清晰、深刻地掌握生物學概念，為學好下一章《新陳代謝》打下基礎。

二、教學內容分析

1.本節內容的地位和作用

本節內容中的細胞呼吸與細胞結構、功能相聯系，有氧呼吸與線粒體相聯系，細胞呼吸釋放的能量與細胞分裂、DNA復制、體溫調節等各項生命活動知識相聯系，細胞呼吸的中間產物與三大物質代謝相聯系，細胞呼吸與生態系統的物質循環、能量流動等知識相聯系。細胞呼吸知識的理解對整個《新陳代謝》一章的理解至關重要，所以本節內容在整個高中生物學教材中具有重要的地位和作用。

2.教學重點、難點的分析及其處理

（1）教學重點：有氧呼吸的過程及原理

盡管學生對呼吸作用這一詞并不陌生，但由于他們的化學知識和認知水平，對細胞呼吸的過程、實質幾乎從未涉及。學生通過學習細胞呼吸的基本過程，理解細胞呼吸的本質是分解有機物，釋放能量，產生ATP。這也是學生理解有氧呼吸和無氧呼吸的區別和聯系的基礎；理解細胞呼吸和植物光合作用的區別與聯系的基礎；理解生物體內能量攝入、貯存、釋放和利用規律的基礎；理解細胞呼吸是各種有機物代謝的樞紐的基礎；理解細胞呼吸的意義的基礎。

（2）教學難點：細胞呼吸的原理和本質、探究酵母菌細胞的呼吸方式

有氧呼吸和無氧呼吸的過程都是氧化分解過程，中間經過一系列的氧化還原反應，這些反應所伴隨的能量變化，學生理解起來有一定的困難。而細胞呼吸又是個肉眼看不到的過程，比較抽象。通常教師采用講授法講解有氧呼吸、無氧呼吸的過程，學生只能比較被動地將知識死記硬背下來，對于兩者之間的異同點也非常容易混淆，看不清細胞呼吸的實質。因此筆者改變以往的教學方法，采用探究性學習方法，設置大量的問題情境，激發學生學習興趣，開展實驗教學，使學生變被動學習為主動學習，將原本比較沉悶的一課在學生熱情洋溢的探究活動中度過。

三、學情分析

本課的教學對象為高一年級學生。本課主要的三個內容為細胞呼吸的概念、有氧呼吸和無氧呼吸的知識、細胞呼吸的意義。在細胞呼吸概念這一部分可用教師講授與師生討論、比較、歸納得出概念的方法；在有氧呼吸和無氧呼吸知識的這部分則主要采用探究性實驗法，利用身邊的例子引導學生提出問題，在分析問題時適時以提問的形式提醒學生問題的關鍵，引導學生找出解決問題的方法，讓他們按照實驗方案，分工合作，完成實驗；在細胞呼吸的意義這部分教學內容中主要采用學生通過觀察實驗，分析實驗前后的變化，小組討論得出各組的結論，再全班匯總討論，得出最終答案。在整個一堂課中，考慮到學生間知識能力的差異性，在提問環節則事先考慮問題的難易程度，有針對性地提問，讓每位學生都能體驗到積極思考的成功感。

四、教后反思

在實驗中也存在以下一些問題：

第一，控制有氧和無氧條件時，在兩組裝置中，A瓶中學生沒有排除空氣柱中CO2對澄清石灰水的影響，B瓶中也沒有排除空氣柱中氧氣對酵母菌細胞呼吸方式的影響。在以后實驗設計時可以考慮事先將A、B瓶中的空氣抽走。

第二，由于要保證整個實驗過程中酵母菌正常生活，而且要在短時間內得出實驗結果，在操作過程中要控制好溫度。學生可將實驗裝置放置于陽光下，加快反應，或者用手掌捂住椎形瓶加熱也可達到目的，但兩組裝置必須置于同一環境中。

第三，酵母菌培養液的量要控制好，太少實驗反應不明顯，太多則會由于反應劇烈，A、B瓶內泡沫過多堵住導管口甚至流入導管中而影響實驗現象和實驗產物的檢測。

第四，在比較CO2多少時，要提醒學生觀察、記錄好澄清石灰水的變化程度，否則很容易由于實驗時間短而分不清兩組裝置產生CO2的多少。

第五，檢測酒精時利用重鉻酸鉀在酸性條件下遇酒精成灰綠色的原理，但往往在實驗最終我們看到顏色的變化不明顯，這可能由于時間短產生的酒精量少，也可能因為在B瓶中一開始沒排除氧氣而影響了酵母菌無氧呼吸等等。這些問題在以后的教學過程中都需要好好改進。

(責任編輯 羅 艷）