高中生物 《ATP的主要来源细胞呼吸》第一课时教学设计 新人教版必修1.docx

1、高中生物 ATP的主要来源细胞呼吸第一课时教学设计 新人教版必修12019-2020年高中生物 ATP的主要来源细胞呼吸（第一课时）教学设计 新人教版必修1ATP的主要来源细胞呼吸是高中生物人教版（必修1）第5章第3节内容。现代教育观认为，知识不仅是一种静止的“状态”，更重要的是一个运动的过程。学生掌握知识的过程实质上是一种探究、分析、创造的过程，也是学生科学精神、创新精神甚至正确世界观逐步形成过程，所以在课堂教学中，教师要突出学生的主体性和教师的指导作用，以学生质疑、探究、思悟为主体，以教师点拨、辨析、归纳为主导，培养学生的综合思维能力，提高课堂教学的实效性，以达事半功倍的效果。生物学是一门

2、以实验为基础的自然科学,实验教学具有丰富的科学素质教育功能。现代生物学关于实验探究式教学的思想是要求学生主动参与实验的设计、操作过程，获得具体的经验，从而达到形成、巩固并扩充科学概念和理论的目的。一教材分析1教材内容的特点 ATP的主要来源细胞呼吸是第五章的重点内容之一，本节内容需要2课时完成。第一节课为探究实验活动，探究酵母菌细胞呼吸的方式，第二节课学习有氧呼吸和无氧呼吸的概念以及细胞呼吸原理应用于生活和生产实践的实例。学好本节内容，便于学生加深领会该细胞之所以能够经历生长、增殖等生命历程，是与能量的供应和利用分不开的。 生物学的每一个概念、理论、思想的提出都要依靠大量的观察和实验。高中生物

3、实验分两种类型，验证性实验和探究性实验（包括研究性课题），由于后者更能体现探究能力、实验设计能力和运用生物学知识和方法分析和解决实际问题能力；更能体现科学态度、科学精神和创新意识。探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验，为下一节课学习有氧呼吸和无氧呼吸的概念以及细胞呼吸原理铺设道路。2.教学目标2.1知识目标：理解探究酵母菌的呼吸方式的实验原理，了解实验材料、实验步骤，分析实验结果，能比较生物进行有氧呼吸与无氧呼吸的条件和产物，掌握对比实验的设计方法。2.2技能目标：通过探究酵母菌细胞的呼吸方式，让学生学会实验探究的方法，学会检测酒精、二氧化碳等细胞呼吸产物，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，提

4、高学生合作、交流以及自主学习的能力。2.3情感、态度与价值观：通过联系生产、生活等实际，激发学生学习生物学的兴趣，增强学生理论联系实际的意识，培养敢于质疑、勇于创新的科学精神和实事求是的科学态度。二教材处理1学生状况分析与对策 对于生物体的呼吸作用，学生并不陌生，通过初中阶段的学习，学生已经知道呼吸作用的本质是细胞内的有机物和氧化分解释放能量，并且通过高中生物的学习，学生已具备了细胞能源物质和直接能源物质等生物学知识，但是，有机物是怎样氧化分解并释放能量的？这一过程与有机物在生物体外的燃烧有什么不同（后者也是氧化分解并释放能量）？这一过程必须要有氧的参与吗？在无氧条件下能不能进行？这些问题学生

5、并不清楚，可利用学生已有的知识和经验，创设新的问题情境，激发学生的探究欲望。然后让学生开展探究酵母菌的呼吸方式实验。在能力上学生已经初步具备了对照试验的设计原则、自主探究、推理判断的能力。2教学内容的组织学习安排 高中生物新教材教学大纲的课程目标明确指出，要使学生“学会科学观察和实验的方法，初步学会提出问题，做出假设，设计并进行实验，分析和处理实验数据，作出合理的结论”和“养成实事求是的科学态度，养成勇于探索、不断创新的精神与合作精神。”在教学中，根据教学内容的需要的教学实际情况的需要，按照“提出问题-作出假设-设计方案-实验验证-分析讨论-得出结论”的探究模式进行实验，利用学生原有的知识结构

6、，精心创设问题情境，采用了探究实验，引导学生观察并分析实验现象，大胆的提出实验假设，保持强烈的探究科学的激情和兴趣，对比分析，讨论等方法组织教学，充分发挥教师的主导地位和学生的主体地位。由于酵母菌细胞呼吸反应需要较长的时间，因此本探究实验的教学重点放在实验设计与分析。三教学过程：学习阶段教师组织和引导学生活动设计意图问题探究1.呼吸作用与物质燃烧有什么共同点？2.两者不一样的地方呢？3.什么是细胞呼吸？4.在无氧条件下，细胞还能通过呼吸作用释放能量吗？学生思考、讨论、回答问题学生阅读教材，概括细胞呼吸概念启发学生对比燃烧有机物释放能量和细胞内利用有机物中的能量之间的异同，产生认知冲突，提高思维

7、兴奋性，继续学习。创设问题情景，引导学生思考以酵母菌为例探究酵母菌细胞呼吸的方式。小资料：酵母菌的细胞结构及生活实践中的应用。提出问题：新鲜的面包为什么松软？酿酒是酵母菌利用葡萄糖进行细胞呼吸产生酒精的过程。酒精和二氧化碳是酵母菌在有氧还是无氧条件下产生的？学生思考回答问题：新鲜的面包比较松软是因为蒸馒头过程中CO2气体的作用。 教师引导学生确定要探究的课题。联系生活实际，激发学生学习生物的热情。问题的引导培养学生的质疑能力，使质疑和探究成为学生学习的内在需要。教师引导学生构建探究思路：提出问题 作出假设 教师继续提出问题：1.酵母菌细胞呼吸是否需要氧气？有氧、无氧条件下都能进行细胞呼吸吗？2

8、.细胞呼吸的产物有哪些？他们在什么条件下产生？教师引导学生对所提问题作出假设。尝试作出各种假设。1.酵母菌只能在有氧条件下进行细胞呼吸。2.酵母菌只能在无氧条件下进行细胞呼吸。3. 酵母菌在有氧、无氧条件下都能进行细胞呼吸。4.细胞呼吸的产物有CO2，酒精是无氧呼吸的产物。培养学生的逻辑思维能力和推理能力。小组合作设计实验方案实施实验根据假设，学生在具体设计探究实验方案时，往往感到束手无策。教师此时组织学生以小组合作的形式讨论交流，并提出一些细化问题引导学生思考的方向。1怎样保证酵母菌在整个实验过程中正常生活？2如何控制有氧和无氧条件?3怎样对产物CO2进行检测?除了课本提出的方法，还可以用什

9、么方法？4.如何比较两种条件下产物CO2量的多少?5怎样鉴定产物中有无酒精产生？6.试验装置设计中需要注意什么问题?为什么一般不把锥形瓶放满？7有氧呼吸的实验要不间断地持续充气50mim，如何解决?在学生充分讨论的基础上，教师进行适当点评，有关酒精的检测教师进一步点明对比实验的设计方法，实验设计应遵循的原则:单一变量，可操作性和可重复性。 教师巡回查看，及时指导。通过小组内讨论交流的方式使设计方案逐步完善，通过绘图来表达实验意图和实验方法的选择。小组代表陈述设计方案，同学点评提出意见。按实验方案进行操作，仔细观察，认真记录。实验结果记录表实验项目A装置B装置葡萄糖新鲜酵母菌液反应条件检测CO2

10、检测酒精由于学生以前没有设计探究实验经验，同时对实验仪器的认识和控制能力较差，因此，学生难以完成一个比较完整合理的实验设计方案。小组讨论与合作的过程使学生的探究能力和协作能力都得到提高，有助于发展学生的自主性，促使课堂教育的动态生成。通过交流评价，不仅完善了设计方案，更主要的是提高了相关的探究技能。检测演示 形成结论 学生进行试验装置组装并开始实验，由于反应时间较长，在学生等待的时间，教师进行检测演示(教师先准备好一套实验装置)，演示CO2和酒精检测的方法。验证假设 学生观察实验现象并记录,分析结果学生形成结论。 1. 酵母菌在有氧无氧条件下都能进行细胞呼吸。2.有氧呼吸产生的CO2比较多。3

11、.酒精是酵母菌细胞无氧呼吸的产物。 学生对实验进一行观察，并把实验结果与教师的演示结果对比。出现不同的现象要求找出原因，做好实验报告。学生观察CO2和酒精检测的方法，加深对新知识的感性认识根据教学内容，该实验将被安排在12月初，室温在10度左右，一般10小时才会出现明显实验现象，学生可以在放学前或第二天进实验室观察实验现象，进行相关检测。回顾探究思路继续探究 教师在学生实验的基础上，引导学生继续思考： 1.有同学认为，在有氧呼吸实验中10%的NaOH若不能完全吸收，有可能对实验结果产生干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生？以保证实验更严谨？ 2.如何更好地保证无氧呼吸的条件更严谨？如密封

12、多少时间不确定？学生思考、讨论、回答。进一步激活学生思维。实验的探究思维是无止境的，为学生生成创造性的思维能力奠定基础。实验方法小结对比试验教师进行适当点评，并进一步点明对比实验的设计方法，实验设计应遵循的原则:单一变量，可操作性和可重复性。教师小结对照试验与对比试验的区别。学生小结巩固实验设计方法，掌握对比实验与对照实验的区别。学生深刻理解和掌握探究实验要求，促进学生自主性发展。归纳总结对本节内容归纳总结，布置作业课后延伸四、教学反思：德国大教育家第斯多惠认为：如果学生习惯于简单地接受式或被动式学习，任何方法都是坏的，如果能启发学生的主动性，任何方法都是好的。酵母菌细胞呼吸方式的探究实验落实

13、了新课程标准倡导的“自主、合作、探究”教学理念。在整个教学过程中，我坚持以学生的自主探究、自主演示为主，调动学生的积极性，培养学生的自学能力和互助学习能力。在提出探究课题之后，老师应引导学生将已有的经验、知识与问题联系起来，大胆地提出假设。学生提出的假说，或许是不完善的、片面的，但那是探究意识的体现，是探究思维火花的闪耀，教师应该给与及时鼓励和正面引导。探究性实验不同于验证性实验，这使得实验中出现什么现象，学生不能直接从课本中找到答案，只能通过细心的观察和思考得出。正因为其过程和结果的不确定，对于开拓学生视野，养成求异思维品质，提高创新意识和实践能力是十分有效的。在充分发挥学生的自主探究实验学

14、习时，也要充分发挥教师的主导作用，通过教师的重点指引和难点突破，帮助学生完成从对知识的初步认识和理解升华到对知识的综合理解和应用，从而真正地转化为能力和素养。在实验过程中，教师要随时注意学生在探究过程中的问题，可以深入一个小组参与实验的全过程，掌握具体、准确的学生操作的细节；同时要注意全面巡视，了解实验过程中学生普遍存在的问题和具有代表性的问题，以便及时给予指点和帮助纠正。在准备实验、观察现象、记录结果等方面，需要特别提醒学生，注意养成尊重事实的习惯，然后根据实验现象来分析可能的原因，将学习引向深入，为下一节课的概念学习铺设道路。2019-2020年高中生物 DNA是主要的遗传物质教学案例 新

15、人教版必修2一、教材分析人教版DNA是主要的遗传物质位于第三章第一节。此节可安排一课时，本课时内容在教材中起到承上启下的关键作用，从前面所学的有丝分裂、减数分裂和受精作用，认识到染色体在前后代遗传中所起的联系作用，而染色体的主要成分是DNA和蛋白质。那么，遗传物质是DNA还是蛋白质呢?教材在此埋下伏笔。本课时通过三个经典实验证明了DNA是遗传物质，最后列举少数生物只有 RNA而没有DNA的事实，得出“DNA是主要的遗传物质”这一结论。DNA作为主要的遗传物质开创了在分子水平认识生命现象的新方向，此内容为整个第三章的学习奠定基础。通过对经典实验的回顾和分析，不仅让学生辩证唯物的理解遗传物质的本质

16、，而且让学生学会用科学思想思考问题，用科学方法解决问题，获得终生学习的能力，充分体现了新课程理念。 二、教材的处理本节课的经典实验由于操作难度较高，学生无法亲自动手体验，所以采用制作多媒体课件再现其过程，化静止为生动，让学生沉浸在科学实验的氛围中。此课时采用探究式教学，以学生为主体，调动学生的自主性、合作性、探究性。同时结合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，通过一系列问题的设置，层层深入，引发学生思考，逐步完成教学目标。教师在其中要充分发挥引领作用，及时对学生的分析进行校正和总结，帮助学生构建知识网络。三、教学目标1知识目标 ：（1）了解人类对遗传物质的探索过程。（2）理解DNA是主要的遗

17、传物质。2能力目标：（1）通过对观察图文资料，学习资料和信息的处理。（2）通过分析、比较、推理、归纳等练习，进一步提高科学思维能力和解决实际问题的能力。 3情感目标：（1）概述人类对遗传物质的探索过程，认同科学认识是不断深化、不断完善的过程，树立辩证唯物主义观。（2）通过模拟科学发现的过程，培养学生实事求是的科学态度和不断探究的科学精神。四、教学重点（1）肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。（2）噬菌体侵染细菌的实验原理和过程。（3）学会科学研究的方法。五、教学难点（1）肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。（2）学会科学研究的方法。六教学方法探究与讨论式教学；小组合作学习七、教学过程教学内容教学过

18、程设计思想教师活动学生活动导入讲述：通过对细胞增殖内容的学习，我们已经认识到染色体在生物的遗传过程中起重要作用。提问：染色体的主要成分有哪些？你认为哪种物质可能是遗传物质？继续追问：为什么你认为DNA更可能是遗传物质？讲述：你们的回答是很正确的，不过这已经是大家认可的真理。但是科学家们最终证实DNA是遗传物质是经历了很多科学探索才得到的，今天我们就来回顾一下探索遗传物质的过程。聆听，进入学习情境。回答：蛋白质和DNA；DNA。沉默思考，难以回答此问题。简短语言直接切入主题，引起学生的注意。复习提问，引入。设置悬念，使学生进入学习状态，为新授做准备。一格里菲思的肺炎球菌的转化实验讲述：进行科学研

19、究时首先遇到的是选择合适的实验材料，这是科学研究成败的关键。提问：无论是高等的、复杂的生物，还是低等的、简单的生物，它们共同具有的物质基础是什么？提问：既然都含有核酸，你觉得选择什么样的生物做实验材料合适呢？为什么？提问：你能试着说出几种生物吗？讲述：你们的想法正好和科学家不谋而合。1928年英国科学家格里菲思就选用肺炎球菌作为实验材料。请你们阅读书本，完成下表： R型S型菌落菌体毒性多媒体演示：格里菲思的四组实验提问：出现3、4实验结果的原因是什么？提问：从实验4中死亡的小鼠体内提取出S型细菌再培养，后代依然是有毒性的S型细菌，说明什么？ 提问：你认为格里菲斯的实验能否说明遗传物质是什么？如

20、果不能，你如何利用上述材料进一步改进，证明什么是遗传物质？回答：蛋白质和核酸。答：低等的，简单的生物。因为这样的生物结构简单，含有的物质少，分析起来简便、快捷，容易得出结论。回答：像病毒，细菌都可以。阅读书本相关内容，思考，讨论完成表格内容。分组讨论，得出：出现实验3的结果是因为加热后S型细菌失活。出现实验4的结果是加热杀死的S型细菌能够使无毒R型细菌转化成有毒S型细菌。分组讨论，得出：这种性状的转化是可遗传的。分组讨论，得出：不能，因为S型细菌含有多种成分，必须把每种成分分离，分别与R型细菌混合。通过层层深入的提问，即起到过渡的作用，又开始引发学生的思考，培养他们分析问题的能力。培养学生的自

21、主学习和收集处理信息的能力，同时能够学会用表格的形式归纳总结。通过演示经典实验，重温探究过程，然后通过问题的设置培养学生观察、分析、合作的能力。培养学生解决实际问题的能力及创新意识。二、艾弗里实验引入：很好，你们的想法正是科学家们所想。1944年化学家艾弗里对格里菲思的实验进行了改进。多媒体演示艾弗里实验，提问：（1）该实验能得出什么结论？（2）实验设计的思路是什么？体现了哪些实验原则？归纳出遗传物质的定义。分组讨论，得出：（1）S型细菌的DNA才是使R型细菌发生转化的物质。DNA是遗传物质。（2）把DNA和其它物质分开单独直接的去观察它的作用。体现了单一变量和对照原则。用鼓励的语言肯定、赞扬

22、学生，激发他们的自信和学习的热情。进一步通过对经典实验的分析，让学生们认识到科学结论的获得是经过不断改进和实证的，培养学生的不断探索的科学精神以及分析问题的能力。同时发挥教师引导作用，归纳总结知识点。三、噬菌体侵染细菌实验提问：由于艾弗里在做DNA提纯时受技术所限，纯度最高的DNA中依然还含有0.02%的蛋白质，你认为艾弗里实验能否有力说明DNA是遗传物质？为什么？讲述：你们回答的很好，于是就有科学家选用噬菌体作为实验的材料进一步研究。图示：噬菌体的结构图。讲述：噬菌体的结构特征。提问：我们很难肉眼看见蛋白质和DNA的生命活动，你能用什么方法让我们便于观察？ 追问：分别用什么元素标记DNA和蛋

23、白质？多媒体演示噬菌体侵染细菌的实验过程，引导学生观察，提问：（1） 第一组实验的结果是放射性物质存在于大肠杆菌外，说明什么？（2） 第二组实验的结果是放射性物质主要存在于大肠杆菌内，说明什么？Flash播放噬菌体侵染细菌的过程。提问：第二组实验中发现大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，同样含有32P，你还能得出什么结论？学生回答：不能。DNA的纯度不够，转化很有可能就是这些少数的蛋白质作用的结果。通过对噬菌体的了解，分析回答出：同位素标记法。回答：32P标记DNA，35S标记蛋白质。观察、比较两组实验，分组讨论，得出：（1）在侵染过程中噬菌体的外壳没有进入大肠肝菌内。（2）在侵染过程中噬菌体的DN

24、A注入大肠肝菌内部。回答：在噬菌体亲代和子代之间，DNA分子具有连续性，是遗传物质。在引入新内容的同时通过实验的不断的改进，让学生认识到科学的研究需要缜密的思维和严谨的科学态度，形成正确的情感态度与价值观。体现学科之间、同学科内前后知识的融会贯通，锻炼了学生将理论知识转化为实践的能力。让学生认识到一个科学结论的得出可以通过不同的方法得到，进一步明确DNA是遗传物质这一结论。结合学生对实验结果的分析，初步体会到噬菌体侵染过程的一些特征，再结合动画形象生动的展示，帮助学生完整地、准确地理解此过程。四、RNA也是遗传物质讲述：科学家发现有些病毒不含DNA，只含蛋白质和RNA，比如烟草花叶病毒。它能感

25、染烟草，出现相应的病症。提问：你能否设计实验，证实烟草花叶病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质？扩大学生的知识面： 还有那些病毒的遗传物质是RNA？总结：少数生物的遗传物质是RNA，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。通过对前面三个实验的学习、类比得出：将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分离开，分别感染烟草，观察烟草是否感染花叶病。如：HIV,SARS病毒等通过对考察学生设计实验的能力，反馈学生对前面所学三个经典实验的掌握情况，巩固强化了学生的科学探究能力这一教学目标。引导学生归纳总结，主动构建知识。五、反馈练习（1）肺炎双球菌的转化实验过程中，发生转化的细菌和含转化因子的细菌

26、分别是A、R型细菌和S型细菌 B、R型细菌和R型细菌C、S型细菌和R型细菌 D、S型细菌和S型细菌（2）噬菌体的繁殖过程中利用的原料是A、自己的核苷酸和氨基酸B、自己的核苷酸和细菌的氨基酸C、细菌的脱氧核苷酸和氨基酸D、自己的氨基酸和细菌的核苷酸（3）（多选）噬菌体侵染细菌实验能证明A、噬菌体侵染细菌时外壳留在细菌外部B、DNA是主要遗传物质C、DNA可以控制蛋白质合成D、噬菌体侵染细菌时只把DNA注入到细菌内（4）关于遗传物质的正确叙述是A、所有生物的遗传物质都是DNAB、真核生物、原核生物的遗传物质都是DNAC、细菌的遗传物质是DNA或RNAD、病毒的遗传物质DNA和RNA回答：（1）A（

27、2）C（3）ACD（4）B对三维目标的完成情况进行检测，评价检测结果，及时调整教学。六、继续探究（1）你能从三个经典实验中发现遗传物质具备哪些特点？除此之外，你认为遗传物质还应该具有什么特点？（2）具体如何操作才能使32P和35S分别标记噬菌体？课后完成，下节课讨论。补偿教学。八.板书设计 第一节 DNA是主要的遗传物质一.人类对遗传物质的探索过程1.格里菲思的肺炎双球菌体内转化试验实验结论 已加热杀死的s型细菌体内含有某种转化因子，可使R型细菌转化为s型细菌2.艾弗里的肺炎双球菌体外转化试验实验结论 DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质3.噬菌体侵染细菌的实验 同位素标记法实验结论 DNA

28、是遗传物质二RNA是极少数病毒的遗传物质三DNA是主要的遗传物质，是绝大多数生物的遗传物质九、教学反思此节课通过对三个经典实验的回顾，层层设计问题引发学生思考分析实验，从而让他们真正理解实验的设计思想，认同“DNA是主要的遗传物质”这一科学真理，掌握科学实验方法，发展科学探究的能力。在课堂教学过程中，教师适当穿插其中，充分发挥学生的主体地位，使学生主动参与，形成师生之间的认知、情感的互动，一改过去沉闷的课堂，处处体现新课程理念，有效的提高了课堂教学的效率。在教学过程中发现关于同位素标记的相关变式习题出现频率较高，并且是学生教难把握的一类习题。如果直接把同位素如何标记的具体操作呈现给学生，会显得新授课课堂容量过多、难度过大，所以设计“继续探究” 的第二个问题，弥补教学中的不足，在提高学生学习能力的同时，也提高了其解题能力。