2024-2025學年新教材高中生物 第五章 細胞的能量供應和利用 第3節(jié) 細胞呼吸的原理和應用教案 新人教版必修1

2024-2025學年新教材高中生物第五章細胞的能量供應和利用第3節(jié)細胞呼吸的原理和應用教案新人教版必修1課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：高中生物——細胞的能量供應和利用

2.教學年級和班級：2024-2025學年，高中一年級一班

3.授課時間：2024年11月15日

4.教學時數(shù)：45分鐘

二、教學內(nèi)容

1.細胞呼吸的原理和過程

2.細胞呼吸在生產(chǎn)生活中的應用

三、教學目標

1.理解細胞呼吸的原理和過程

2.掌握有氧呼吸和無氧呼吸的異同

3.能夠運用細胞呼吸的知識解決實際問題

四、教學方法

1.采用問題驅(qū)動的教學方法，引導學生主動探究細胞呼吸的原理和過程

2.利用實驗和案例，讓學生直觀地了解細胞呼吸在生產(chǎn)生活中的應用

五、教學步驟

1.導入：通過提問方式引導學生回顧細胞呼吸的相關(guān)知識

2.講解：詳細講解細胞呼吸的原理和過程，重點比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同

3.案例分析：分析細胞呼吸在生產(chǎn)生活中的應用，如農(nóng)作物種植、運動等

4.小組討論：學生分組討論如何運用細胞呼吸的知識解決實際問題

5.總結(jié)：對本次課程的內(nèi)容進行總結(jié)，強調(diào)重點知識點

六、作業(yè)布置

1.復習本次課程的內(nèi)容，整理筆記

2.結(jié)合自己的生活經(jīng)驗，思考如何運用細胞呼吸的知識解決問題，下節(jié)課分享

七、教學反思

課后對本次教學進行反思，看是否達到教學目標，學生是否掌握細胞呼吸的知識，有哪些需要改進的地方。二、核心素養(yǎng)目標1.生命觀念：通過本節(jié)課的學習，使學生建立“細胞是生命的基本單位”的生命觀念，理解細胞呼吸對于細胞生命活動的重要性。

2.科學思維：培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，能夠運用細胞呼吸的原理和過程來解釋生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象。

3.科學探究：通過實驗和案例分析，培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗設計和操作能力，提高學生的科學探究能力。

4.社會責任：使學生認識到細胞呼吸在生產(chǎn)生活中的應用，能夠運用所學知識為社會發(fā)展做出貢獻，提高學生的社會責任感。三、學習者分析1.知識基礎：學生已經(jīng)掌握了細胞的基本結(jié)構(gòu)、能量的來源和形式等基礎知識，對于細胞的代謝過程有一定的了解。

2.興趣與能力：學生對于生物科學有著濃厚的興趣，具備一定的觀察和實驗操作能力，能夠進行簡單的科學探究。

3.困難與挑戰(zhàn)：細胞呼吸的過程較為復雜，涉及多個酶和代謝途徑，學生可能難以理解其詳細過程。同時，將理論知識應用到實際問題中，解決實際問題可能對學生來說是一個挑戰(zhàn)。四、教學方法與手段1.教學方法：

a.問題驅(qū)動法：通過提問引導學生主動探究細胞呼吸的原理和過程。

b.案例分析法：利用實驗和實際案例，讓學生直觀地了解細胞呼吸的應用。

c.小組討論法：分組討論，培養(yǎng)學生的合作意識和解決問題的能力。

2.教學手段：

a.多媒體教學：利用PPT、視頻等展示細胞呼吸的原理和過程，提高學生的學習興趣。

b.實驗教學：安排細胞呼吸實驗，讓學生親身體驗和觀察細胞呼吸過程。

c.網(wǎng)絡資源：利用互聯(lián)網(wǎng)資源，提供相關(guān)的學習資料和案例，拓寬學生的知識視野。五、教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：發(fā)布預習任務，設計預習問題，監(jiān)控預習進度

學生活動：自主閱讀預習資料，思考預習問題，提交預習成果

教學方法/手段/資源：自主學習法，信息技術(shù)手段

作用與目的：幫助學生提前了解細胞呼吸的基本概念，為課堂學習做好準備。

2.課中強化技能

教師活動：導入新課，講解知識點，組織課堂活動，解答疑問

學生活動：聽講并思考，參與課堂活動，提問與討論

教學方法/手段/資源：講授法，實踐活動法，合作學習法

作用與目的：通過詳細講解和實踐活動，幫助學生深入理解細胞呼吸的原理和過程，掌握相關(guān)技能。

3.課后拓展應用

教師活動：布置作業(yè)，提供拓展資源，反饋作業(yè)情況

學生活動：完成作業(yè)，拓展學習，反思總結(jié)

教學方法/手段/資源：自主學習法，反思總結(jié)法

作用與目的：鞏固學生在課堂上學到的知識，通過拓展學習和反思總結(jié)，提高學生的綜合應用能力。

舉例：在課前自主探索環(huán)節(jié)，教師可以發(fā)布關(guān)于細胞呼吸預習資料的視頻，設計一系列引導性問題，如“細胞呼吸的定義是什么？”、“有氧呼吸和無氧呼吸有哪些區(qū)別？”讓學生在觀看視頻的同時，思考并回答問題。學生在預習過程中，可以通過查閱相關(guān)資料或向老師請教來解決問題，并將在預習過程中遇到的問題和自己的理解提交給老師。

在課中強化技能環(huán)節(jié)，教師可以通過一個有趣的實驗來導入新課，例如“酵母菌發(fā)酵實驗”，讓學生觀察酵母菌在不同條件下的呼吸現(xiàn)象。在講解知識點時，教師可以結(jié)合實驗結(jié)果，詳細解釋細胞呼吸的原理和過程。接著，教師可以組織學生進行小組討論，討論如何將細胞呼吸原理應用到實際問題中，例如“運動時如何提高細胞呼吸效率？”。學生在這一過程中通過實踐活動和合作學習，能夠更好地理解和掌握細胞呼吸的知識。

在課后拓展應用環(huán)節(jié)，教師可以根據(jù)課堂內(nèi)容布置相關(guān)的作業(yè)，如“總結(jié)細胞呼吸的原理和過程，并舉例說明其在生產(chǎn)生活中的應用”。同時，教師可以提供一些拓展資源，如關(guān)于細胞呼吸在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學等領(lǐng)域應用的案例，供學生進一步學習和思考。學生完成作業(yè)后，可以利用老師提供的拓展資源進行進一步的學習，并通過反思總結(jié)，對自己的學習過程和成果進行反思和總結(jié)，提出改進建議。六、知識點梳理1.細胞呼吸的定義與意義

-細胞呼吸是指細胞內(nèi)有機物在氧氣的參與下被分解成二氧化碳和水，同時釋放能量的過程。

-細胞呼吸是生命活動的基礎，為細胞提供了所需的能量，維持了細胞的正常功能。

2.細胞呼吸的類型

-有氧呼吸：在有氧條件下，有機物完全氧化，產(chǎn)生大量的能量。

-無氧呼吸：在無氧條件下，有機物不完全氧化，產(chǎn)生少量的能量。

3.有氧呼吸的過程

-糖解作用：葡萄糖在細胞質(zhì)中被分解成丙酮酸和少量的能量。

-丙酮酸的氧化：丙酮酸進入線粒體，經(jīng)過一系列的反應被氧化，產(chǎn)生二氧化碳和更多的能量。

-電子傳遞鏈：電子傳遞鏈是細胞呼吸過程中產(chǎn)生能量的主要環(huán)節(jié)，發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上。

4.無氧呼吸的過程

-糖解作用：與有氧呼吸的糖解作用相同，產(chǎn)生丙酮酸和少量的能量。

-乳酸發(fā)酵：丙酮酸被還原成乳酸，釋放出少量的能量。

5.細胞呼吸的調(diào)控

-細胞呼吸的速率受到多種因素的調(diào)控，如氧氣濃度、有機物的濃度、溫度等。

-細胞呼吸的調(diào)控機制包括酶的活性調(diào)控、代謝途徑的調(diào)控等。

6.細胞呼吸在生產(chǎn)生活中的應用

-農(nóng)業(yè)：通過了解植物細胞呼吸的原理，可以優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

-醫(yī)學：細胞呼吸的原理在醫(yī)學領(lǐng)域中有重要的應用，如腫瘤細胞的代謝研究、器官移植的排斥反應等。

-運動生理：了解細胞呼吸的原理，可以幫助運動員提高運動效率，減少運動損傷。

7.實驗方法和技術(shù)在細胞呼吸研究中的應用

-氧氣消耗法：通過測定細胞呼吸過程中氧氣的消耗量來計算細胞呼吸的速率。

-乳酸測定法：通過測定細胞呼吸過程中乳酸的生成量來計算細胞呼吸的速率。

-放射性同位素示蹤法：利用放射性同位素標記有機物，追蹤其在細胞呼吸過程中的代謝途徑。七、教學反思與改進教學是一門藝術(shù)，也是一門科學。每一次教學結(jié)束后，我都會進行反思，評估教學效果，并識別需要改進的地方。以下是我對本次“細胞的能量供應和利用”教學的反思和改進措施。

首先，我意識到在課前自主探索環(huán)節(jié)，雖然我發(fā)布了一些預習任務和問題，但并沒有提供足夠的指導，導致部分學生在預習過程中感到迷茫。為此，我計劃在未來的教學中，提供更詳細的預習指導，包括預習資料的篩選、問題的設置等，以確保學生能夠有效地進行預習。

其次，在課中強化技能環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)自己在講解知識點時過于詳細，導致部分學生跟不上節(jié)奏。此外，課堂活動的組織也有待改進。為此，我計劃在未來的教學中，注重引導學生主動參與，通過提問、討論等方式，激發(fā)學生的學習興趣。同時，我會調(diào)整講解的節(jié)奏，確保學生能夠跟上我的思路。

此外，我也注意到在課后拓展應用環(huán)節(jié)，雖然我布置了一些作業(yè)，但并沒有對學生的工作進行充分的反饋。這導致學生無法及時了解自己的學習成果，也無法及時進行調(diào)整。為此，我計劃在未來的教學中，加強對學生作業(yè)的批改和反饋，及時給予學生指導和建議。八、課后作業(yè)1.完成細胞呼吸的概念圖，包括有氧呼吸和無氧呼吸的過程，以及能量的產(chǎn)生和消耗。

2.總結(jié)有氧呼吸和無氧呼吸的異同點，并用自己的話進行解釋。

3.分析細胞呼吸在人體運動中的作用，解釋為什么劇烈運動時人會感到疲勞。

4.討論細胞呼吸在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，如如何通過調(diào)節(jié)氧氣供應來提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

5.設計一個實驗來探究不同氧氣濃度對細胞呼吸速率的影響，記錄實驗過程和結(jié)果，并分析實驗結(jié)論。

答案：

1.細胞呼吸的概念圖包括有氧呼吸和無氧呼吸的過程，以及能量的產(chǎn)生和消耗。有氧呼吸包括糖解作用、丙酮酸的氧化和電子傳遞鏈三個階段，無氧呼吸包括糖解作用和乳酸發(fā)酵兩個階段。在有氧呼吸中，葡萄糖被分解成丙酮酸，丙酮酸進入線粒體被氧化成二氧化碳和水，同時釋放出大量的能量。在無氧呼吸中，丙酮酸被還原成乳酸，釋放出少量的能量。

2.有氧呼吸和無氧呼吸的異同點如下：

-相同點：有氧呼吸和無氧呼吸都包括糖解作用和能量的產(chǎn)生。

-不同點：有氧呼吸還包括丙酮酸的氧化和電子傳遞鏈階段，無氧呼吸還包括乳酸發(fā)酵階段。有氧呼吸產(chǎn)生的能量比無氧呼吸多，但需要氧氣的參與。

3.細胞呼吸在人體運動中的作用是提供能量，支持肌肉收縮和維持其他生命活動。劇烈運動時，細胞呼吸的速率加快，能量需求增加。但由于氧氣供應不足，細胞呼吸轉(zhuǎn)向無氧呼吸，導致乳酸積累，使人感到疲勞。

4.細胞呼吸在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用包括調(diào)節(jié)氧氣供應來提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。例如，通過控制土壤濕度、施肥和灌溉等方式，可以調(diào)節(jié)作物根系的氧氣供應，促進細胞呼吸，從而提高作物的生長速度和產(chǎn)量。

5.設計一個實驗來探究不同氧氣濃度對細胞呼吸速率的影響，可以采用以下步驟：

-準備實驗材料：包括不同濃度梯度的氧氣溶液、細胞樣本（如酵母菌、動物細胞等）、實驗容器、pH計、計時器等。

-設計實驗步驟：將細胞樣本分別放入不同濃度梯度的氧氣溶液中，記錄實驗開始時間。在一定時間間隔內(nèi)，測定細胞的代謝產(chǎn)物（如二氧化碳、乳酸等）的濃度，并記錄結(jié)果。

-分析實驗結(jié)果：根據(jù)實驗結(jié)果，分析不同