《第3節(jié)ATP的主要來(lái)源──細(xì)胞呼吸》教學(xué)設(shè)計(jì)(北京市縣級(jí)優(yōu)課)x-生物教案

北航實(shí)驗(yàn)學(xué)校侯英杰教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)者基本信息姓名侯英杰學(xué)校北航實(shí)驗(yàn)學(xué)校學(xué)科生物聯(lián)系電話及郵箱教學(xué)設(shè)計(jì)基本信息課題ATP的主要來(lái)源—細(xì)胞呼吸年級(jí)高二模塊必修一教科書版本人教版學(xué)習(xí)主題影響細(xì)胞呼吸的因素及其應(yīng)用1.整體設(shè)計(jì)思路（教學(xué)設(shè)計(jì)的思路與學(xué)習(xí)價(jià)值分析）11溫故知新2.1實(shí)驗(yàn)探究2.2繪圖分析2.3問題引領(lǐng)3歸納總結(jié)本節(jié)課共三個(gè)環(huán)節(jié)，首先簡(jiǎn)潔地導(dǎo)入：復(fù)習(xí)細(xì)胞呼吸的反應(yīng)方程式用以溫故而知新，再承上啟下地提出問題“呼吸作用強(qiáng)度如何測(cè)定呢？”，引出“呼吸速率”這個(gè)名詞；接下來(lái)就是和學(xué)生一起探討“影響呼吸速率的因素及應(yīng)用”，這個(gè)環(huán)節(jié)是本節(jié)課的主體部分，教師以任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，用問題引領(lǐng)思考，學(xué)生使用自主探究和小組討論等學(xué)習(xí)方法；最后一個(gè)環(huán)節(jié)是利用板書歸納總結(jié)，使學(xué)生有一個(gè)清晰的主線。課后學(xué)生要進(jìn)行量化互評(píng)。在此之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了酶和ATP的知識(shí)，本節(jié)內(nèi)容探討新陳代謝的一個(gè)異化的實(shí)例—細(xì)胞呼吸，探究影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用，并為新陳代謝的一個(gè)同化的實(shí)例—光合作用做好準(zhǔn)備。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)突出學(xué)生的主體地位，充分利用學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和生活經(jīng)驗(yàn)，在教師的不斷引導(dǎo)下，由學(xué)生主動(dòng)地探究細(xì)胞呼吸的新內(nèi)容。在主要環(huán)節(jié)上使用實(shí)驗(yàn)探究、繪圖分析、問題引領(lǐng)等教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究及理性思維的生物學(xué)科核心素養(yǎng)。2.目標(biāo)設(shè)計(jì)（指向?qū)W生素養(yǎng)發(fā)展的目標(biāo)設(shè)計(jì)）基于建構(gòu)理論，制定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)如下：描述溫度影響細(xì)胞呼吸速率的曲線含義，掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本流程，提高實(shí)驗(yàn)探究能力。通過(guò)繪制氧氣濃度、氧氣吸收量與二氧化碳釋放量之間的關(guān)系曲線圖，解釋氧氣對(duì)細(xì)胞呼吸速率的影響，增強(qiáng)運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物的能力。舉例說(shuō)明細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，分析淹水時(shí)KNO3對(duì)甜櫻桃根呼吸影響曲線圖?？偨Y(jié)影響細(xì)胞呼吸的因素及其應(yīng)用，感受運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)分析問題解決問題的快樂。3.學(xué)習(xí)內(nèi)容分析（教學(xué)內(nèi)容及內(nèi)容結(jié)構(gòu)分析，重點(diǎn)難點(diǎn)分析）本節(jié)課共兩個(gè)主要內(nèi)容。第一個(gè)是“影響細(xì)胞呼吸的因素”，這個(gè)內(nèi)容是本節(jié)課的重點(diǎn)及難點(diǎn)。影響細(xì)胞呼吸的主要因素共3個(gè)，第1個(gè)因素是溫度，內(nèi)容本身不難，但教師在此設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析，用以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力（難點(diǎn)）；第2個(gè)因素是氧氣濃度，這個(gè)內(nèi)容是本節(jié)課的重點(diǎn)，教師提供給學(xué)生相關(guān)素材，讓學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)繪圖并分析圖，從而突出了重點(diǎn)并提高了理性思維能力；第3個(gè)因素是水分，讓學(xué)生觀察圖，從而得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)和小組討論加深了對(duì)這3個(gè)因素的理解。本節(jié)課的第二個(gè)內(nèi)容是“細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用”。這個(gè)內(nèi)容學(xué)生有一定的生活體驗(yàn)，所以先讓學(xué)生提出他自己所熟知的內(nèi)容并講出其原理，教師再總結(jié)。同時(shí)增加一道改編的高考題以拓展學(xué)生視野，并提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力。4.學(xué)情分析（學(xué)生現(xiàn)狀與需求分析）1、課前使用訪談的方式進(jìn)行學(xué)生情況調(diào)查，發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生認(rèn)知上的障礙點(diǎn)及薄弱點(diǎn)，根據(jù)調(diào)查情況進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。2、高二學(xué)生認(rèn)知能力較強(qiáng)，但實(shí)驗(yàn)探究能力薄弱。理解細(xì)胞呼吸過(guò)程中物質(zhì)和能量的變化，對(duì)環(huán)境因素影響細(xì)胞呼吸的認(rèn)知模糊，希望了解細(xì)胞呼吸原理在生活實(shí)踐中的應(yīng)用。5.教與學(xué)的過(guò)程設(shè)計(jì)（課堂教與學(xué)的每個(gè)步驟的情境任務(wù)及其意圖分析）步驟1：溫故知新：教師活動(dòng)：提出問題“呼吸作用強(qiáng)度如何測(cè)定呢？”，在何種條件下測(cè)定？PPT展示呼吸測(cè)定儀。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生回憶有氧呼吸和無(wú)氧呼吸反應(yīng)方程式，思考并回答教師提出的問題。設(shè)計(jì)意圖：承上啟下，引入新課。步驟2：實(shí)驗(yàn)探究：探究溫度對(duì)呼吸作用的影響教師活動(dòng)：請(qǐng)利用給定的實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)1：采用不同的檢測(cè)手段設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。任務(wù)2：思考并填寫各項(xiàng)變量。任務(wù)3：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察記錄表。學(xué)生活動(dòng)：自主探究和小組討論相結(jié)合完成三個(gè)任務(wù)。設(shè)計(jì)意圖：從簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)開始，逐步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力，了解實(shí)驗(yàn)流程，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并分析實(shí)驗(yàn)。步驟3：繪圖分析：探究氧氣濃度對(duì)呼吸速率的影響和探究水分對(duì)呼吸速率的影響：教師活動(dòng)：請(qǐng)學(xué)生根據(jù)資料中所給數(shù)據(jù)繪制曲線圖。任務(wù)1：繪制氧氣濃度與二氧化碳釋放量關(guān)系曲線圖，氧氣濃度與氧氣吸收量關(guān)系曲線圖（請(qǐng)一位學(xué)生在黑板上用磁吸演示）。任務(wù)2：引導(dǎo)學(xué)生逐步完成曲線并分析曲線上各點(diǎn)含義。任務(wù)3：配以習(xí)題鞏固知識(shí)并對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)資料中數(shù)據(jù)繪圖并思考曲線含義。分析水分曲線圖，思考作物種子含水量與呼吸強(qiáng)度的關(guān)系。設(shè)計(jì)意圖：氧氣濃度對(duì)呼吸作用的影響是教學(xué)中的重點(diǎn)。讓學(xué)生自己繪圖并分析圖，使學(xué)生在自己的動(dòng)手及思考過(guò)程中逐步領(lǐng)悟該曲線形成的原因，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維能力。步驟4：探討細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。教師活動(dòng)：請(qǐng)學(xué)生討論后提出他自己所熟知的應(yīng)用并講出其原理，最后教師歸納總結(jié)。探討細(xì)胞呼吸原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用時(shí)改編一道2013年福建高考題，并就相關(guān)內(nèi)容設(shè)計(jì)問題串，啟發(fā)學(xué)生思考。（1）實(shí)驗(yàn)組處理為？對(duì)照組處理為？（2）圖中結(jié)果顯示，淹水時(shí)KNO3對(duì)甜櫻桃根有氧呼吸速率降低有什么作用？（3）其中多大濃度的KNO3溶液作用效果最好？（4）根系缺氧會(huì)導(dǎo)致根細(xì)胞無(wú)氧呼吸增強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能否改用CO2作為檢測(cè)有氧呼吸速率的指標(biāo)？學(xué)生活動(dòng)：討論并表述細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，思考并回答教師提出的問題串。設(shè)計(jì)意圖：理論聯(lián)系實(shí)際，做到學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。學(xué)生對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)較為陌生，因此適當(dāng)補(bǔ)充細(xì)胞呼吸的相關(guān)內(nèi)容，以便拓展學(xué)生知識(shí)面。進(jìn)一步加強(qiáng)識(shí)圖析圖能力，并提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，通過(guò)分析使學(xué)生能對(duì)圖形中的實(shí)驗(yàn)思路做出判斷。步驟5：課堂小結(jié)。教師活動(dòng)：利用板書總結(jié)歸納本節(jié)課內(nèi)容。布置動(dòng)手實(shí)踐作業(yè)：查閱資料，在家庭泡菜、酒釀、發(fā)面、酸奶中任選一項(xiàng)完成，并體會(huì)其所蘊(yùn)含的呼吸作用原理。學(xué)生活動(dòng)：觀察思考，把握課堂主線。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生完成各項(xiàng)分步任務(wù)后容易忽略了課堂主題，通過(guò)課堂小結(jié)讓學(xué)生回歸主線。家庭作業(yè)：讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)有所用，理論聯(lián)系實(shí)際。6.教學(xué)設(shè)計(jì)特色分析（教學(xué)設(shè)計(jì)的特色或個(gè)人風(fēng)格分析）1、有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，從簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)開始，讓學(xué)生嘗試自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決問題。培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的生物學(xué)科核心素養(yǎng)。2、將教學(xué)難點(diǎn)分解為若干小問題，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，問題引領(lǐng)教學(xué)。學(xué)生通過(guò)繪圖、析圖和鞏固三部曲理解抽象知識(shí)，突出了重點(diǎn)突破了難點(diǎn)。培養(yǎng)了學(xué)生理性思維的生物學(xué)科核心素養(yǎng)。3、實(shí)踐建構(gòu)理論，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，課堂以學(xué)生為主體，開展探究式、討論式教學(xué)。教師思路清晰，善于啟發(fā)學(xué)生，有親和力，課堂氣氛活躍而緊湊。7.實(shí)踐反思（生成性成果與具體問題及改進(jìn)措施）課堂效果良好，學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)獲得了新知識(shí)及收獲的喜悅。本節(jié)課突出了重點(diǎn)，突破了難點(diǎn)，較好地完成了教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)也培養(yǎng)了科學(xué)探究和理性思維的核心素養(yǎng)。本節(jié)課進(jìn)行兩項(xiàng)評(píng)價(jià)。第一個(gè)評(píng)價(jià)是教師在課堂上進(jìn)行課堂觀察，通過(guò)表格設(shè)計(jì)及填表、習(xí)題填空及問題串的回答，掌握及了解學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況。第二個(gè)評(píng)價(jià)采用量化表方式，課后學(xué)生互評(píng)，多數(shù)同學(xué)分值較高（平均5分），說(shuō)明本課教學(xué)達(dá)成了設(shè)計(jì)意圖。附：學(xué)生學(xué)習(xí)資源1、請(qǐng)利用給定的實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：探究溫度對(duì)呼吸作用的影響。小麥種子、水、鋪有棉花的培養(yǎng)皿和培養(yǎng)箱填寫各項(xiàng)變量并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察記錄表自變量因變量無(wú)關(guān)變量2、將等量且新鮮的蘋果果肉分別放在O2濃度不同的密閉容器中，1h后，測(cè)定O2的吸收量和CO2的釋放量，如下表所示：O2濃度01%3%5%7%10%15%20%O2吸收量/mol00.10.30.40.50.60.707CO2釋放量/mol10.90.80.70.60.50.70.7請(qǐng)根據(jù)上表的數(shù)據(jù)畫出蘋果果肉細(xì)胞在不同的O2濃度量下吸收的氧氣量和放出的二氧化碳量的坐標(biāo)圖。⑵當(dāng)外界O2濃度為1%時(shí)，蘋果果肉細(xì)胞進(jìn)行的呼吸類型為____________。此時(shí)，呼吸作用的終產(chǎn)物除了CO2外，還有______________和______________。當(dāng)外界O2濃度為10%時(shí)，蘋果果肉細(xì)胞進(jìn)行的呼吸類型為______________，判斷的依據(jù)是______________。⑶貯存水果蔬菜時(shí)既要保持其口感又要減少水分的消耗，所以?？刂七m宜的條件，如____________（至少寫出兩個(gè)條件），其原理主要是降低______________。3、為研究淹水時(shí)KNO3對(duì)甜櫻桃根呼吸的影響，設(shè)四組盆栽甜櫻桃，其中一組淹入清水，其余三組分別淹入不同濃度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定時(shí)測(cè)定甜櫻桃根有