新课标生物人教版必修一《ATP的主要来源──细胞呼吸 》教学设计教学设计.doc

细胞呼吸教学设计 任务分析型教学论在教学设计中的应用 (浙江省台州市黄岩中学 应晓萍 318020 ) 联系电话电子信箱： 1 教学设计思想 任务分析型教学论是心理学家基于对学习现象的复杂性的认识而提出，它认为人类的学习分为不同的类型，不同类型学习的学习过程、有效学习条件和学习结果都是不同的，故在教学过程中必须根据不同类型的学习来进行教学过程和教学方法的选择。目前在国际上被广泛认可的学习分类为加涅的学习结果分类，他将人类的学习分为言语信息，智慧技能，认知策略，动作技能和态度，每一类学习的学习条件和教学策略都是不同的。在细胞呼吸这节课中，细胞呼吸，有氧呼吸，无氧呼吸的概念属于言语信息的知识，这三个概念之间有着共同的关键特征，可采用类比总结生成概念的教学策略；细胞呼吸的过程属于利用原理和规则来指导人的行为的智慧技能层次的知识，运用自主产生式教学策略可取得较好的教学效果。生物细胞呼吸方式的探讨是有关提高人们学习，认知能力的认知策略层面的知识，通过对酵母菌呼吸方式的探究式学习，学生既掌握了研究生物细胞呼吸方式的一般方法，也深入明确科学研究的基本步骤。 2 教材分析 本堂课属于高中生物学课程必修内容“分子与细胞”模块 “细胞的代谢”单元，主要阐述细胞实现自我更新的生理基础细胞呼吸，细胞呼吸的过程主要涉及细胞内有机物的变化及能量的转换。本课内容包括有氧呼吸、无氧呼吸以及呼吸作用的意义及应用等四部分。教材中提及的细胞呼吸的概念与初中生物课本中提到的呼吸作用类似，只是更加强调发生的部位在细胞内，因此可以将细胞呼吸、呼吸作用和生物氧化这三个本质相同的概念进行对比学习，从而使学生进一步深入理解呼吸作用的本质；对有氧呼吸和无氧呼吸的过程，教材主要从物质变化和能量变化两方面进行讨论，并形成贯穿内容的主线；呼吸作用的意义主要涉及为生物体的生命活动提供能量和为其他化合物的合成提供原料两方面，在这里，教师可以对呼吸的意义作适当的补充，如有氧呼吸的出现对生物进化速度所起的巨大推动作用等。 3教学目标 31知识目标：描述细胞呼吸的概念，理解细胞结构与功能的关系；概述并区别有氧呼吸与无氧呼吸的过程；阐述细胞呼吸的意义，并举例说明细胞呼吸原理在生活与生产实践中的应用。 32能力目标：通过从现实生活中提出与生物学相关的、可以探究的问题，阐明与研究该问题相关的知识，分析并解决问题，发展科学探究能力；培养学生阅读文字、观察图表获得知识能力及自学能力。注重知识与现实生活的联系，利用细胞呼吸原理分析和解决实际问题。 33情感目标：体会生物体的结构与功能、局部与整体相统一的观点，逐步形成科学的世界观。感受生命的奇妙，认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。认识生物科学和技术的性质，理解科学、技术、社会之间的密切关系。 4教学重点难点分析 41教学重点：从条件，场所，物质变化和能量变化等方面掌握和比较有氧呼吸和无氧呼吸；细胞呼吸原理在生产生活中的应用。 42教学难点：在细胞内有机物的氧化分解与能量释放都是缓慢进行的，这种渐变的过程可使生物体更高效的利用所释放的能量。由于细胞呼吸涉及一系列复杂的生化反应，而学生又缺乏相应的有机化学知识，理解起来有一定的难度，这就需要教师在教学过程中设计一定的情境，设置有一定难度梯度和启发性的问题，引导和帮助学生构建认知体系；细胞呼吸原理在生产，生活上的应用要求学生在掌握细胞呼吸知识的基础上理解和灵活运用相应知识，这对初学者来说也有一定的难度。 5教学策略与手段：主要采用自主产生式教学策略和探究式教学策略，本部分内容共需二个课时，第一课时完成对有氧呼吸、无氧呼吸以及呼吸作用的意义及应用等知识构建知识体系，第二课时用实验以（酵母菌为例）来探究生物细胞呼吸方式。 6课前准备 小实验准备：自来水、锥形瓶、三角架、花生、解剖针、火柴 教学用具准备：有氧呼吸的过程图、线粒体结构图、自制多媒体课件 7教学过程（第一课时） 71新课引入 任务分析：引入是一堂课的开始，良好的引入可以激发学生强烈的求知欲，产生积极的情感体验，引入在学习结果分类上属于态度方面知识。运用一定的教学方法以促进态度的形成和改变是教学设计中的一项重要任务。适合态度学习的条件和产生态度转变的教学方法非常复杂，本次课引入需要使学生认识到生命的奇妙，并对有机物在生物体内氧化分解过程产生兴趣。通过有机物燃烧放能的小实验这个有趣的实验情境引发学生思考，及时肯定学生经思考后作出的行为意向，从而直接强化和帮助学生确定学习目标。 教师活动：演示有机物燃烧放能的小实验，激发学生学习兴趣，引起学生思考，导入新课。有机物燃烧放能小实验操作：将装有50ml自来水的锥形瓶放在三角架上；称取50g的花生插在解剖针上；点燃花生加热自来水。 学生活动：观察起始温度和待花生燃灭后的最高温度，并根据黑板提示的公式计算样品产热量。 师生互动：有机物在体外可以迅速燃烧并释放热能，有机物在细胞中也能氧化分解，释放能量，有机物在细胞中的氧化分解称为细胞呼吸。那么细胞呼吸中物质变化和能量释放是如何进行的，细胞呼吸与有机物的燃烧有何异同点？ 小结：通过有趣的引入，学生了解细胞呼吸研究的重点在有机物的物质变化和能量释放上，明确本次课的学习目标要找出细胞呼吸与有机物的燃烧有何异同点。 72新课内容之一：细胞呼吸、有氧呼吸和无氧呼吸的概念 任务分析：细胞呼吸，有氧呼吸，无氧呼吸的概念属于言语信息的知识，这三个概念之间有着共同的关键特征，这些关键特征可以由学习者从概念的文字描述中找出。采用类比总结生成概念的教学策略，使学生自主总结概念内涵，形成知识体系。 教师活动：引导学生阅读书本细胞呼吸、有氧呼吸概念的有关文字思考并回答细胞呼吸发生的场所，物质变化和能量变化。并总结无氧呼吸的概念。 学生活动：自学相关内容并得出答案。 师生互动：细胞呼吸、有氧呼吸和无氧呼吸概念都涉及有机物在细胞内如何将氧化分解，并释放和贮存能量两方面的问题。指导学生辨析概念：细胞呼吸与呼吸作用，生物氧化都表示同一生理过程，指有机物在细胞内氧化分解的过程，但与我们平常说的呼吸并不相同，平常所说的呼吸指吸入氧气释放二氧化碳的气体交换过程。 73新课内容之二：有氧呼吸与无氧呼吸的过程 任务分析：有氧呼吸和无氧呼吸的过程是涉及智慧技能的知识，技能的本质就是知识的运用，知识运用的前提是相关知识的熟练掌握，而知识熟练掌握必须先学得知识产生的规则。故运用自主产生式教学策略使学生自发形成细胞呼吸过程的规则和一般过程，可取得较好的教学效果。 教师活动1：（投影出示教材93页图59有氧呼吸过程图解）请大家结合书本的文字来分析有氧呼吸过程图解。回答问题：图中有很多箭头，这些箭头有哪些含义？对图中物质进行分类，那么属于原料的物质有哪些？属于中间产物的有哪些？属于终产物的有哪些？ 学生活动1：回答箭头的含义有表示物质的变化，物质传递，物质参与反应以及能量的形成。（教师提示学生注意不同大小，不同颜色的箭头。）从外界摄入的物质有葡萄糖 氧气 水 ；中间产物有丙酮酸和H；终产物有水 二氧化碳。 教师活动2：有氧呼吸的过程又分为三个阶段，接下来请同学们抓住物质变化，能量变化，场所以及与氧关系四个方面来具体分析每一阶段，并填写下面的表格。 物质变化能量变化场所是否需要氧参与 第一阶段 第二阶段 第三阶段 学生活动2：学生在黑板上写出答案并相互评价。 小结：这个任务学生基本都能完成，不过在写反应时要提醒学生在配平反应式同时注意标明条件，分阶段的反应产物都会参与到后面的反应当中。 教师活动3：从上面的分析中我们可以发现物质在细胞内氧化分解与在体外燃烧是不同的，在细胞内的氧化分解是分步缓慢进行的，根据分步的反应式总结有氧呼吸的反应式为 C6H12O6+6H2O+6O2 12H2O+6CO2+能量 学生活动3：在反应式上标出产物中氧元素的来源，并明确氧气中的氧元素最后都进入水中。 教师活动4：随着有机物的分步分解，能量也逐步释放出来。1mol葡萄糖分解释放的能量为2870KJ，其中有1161KJ的能量贮存在ATP中，其余能量以热能形式散失。请计算1mol葡萄糖分解产生ATP的数量及细胞内有氧呼吸的能量转换效率。 学生活动4：计算生物体内能量转换的效率，（约为401161/2870）。产生ATP38mol 。 小结：在物理热力学第二定律中提到，能量在转换中不能达到100，总有一部分以热能形式散失，一般的动力机器像蒸气机能量转换效率为5，内燃机为25，相比而言生物体的能量转换效率比一般机器要高，生物体好比是一台精密而高效的机器。 教师活动5：有氧呼吸是绝大多数生物体细胞呼吸的主要方式，有氧呼吸的主要场所在线粒体。线粒体有哪些结构特点使线粒体能适应它的功能？ 学生活动5：线粒体有内外两层膜，外膜使线粒体与周围的细胞质基质分开，内膜向内折叠形成嵴，大大增加了内膜面积，有利于有氧呼吸的化学反应顺利进行。 教师活动6： 请学生自学无氧呼吸的过程，并总结在无氧呼吸中物质是怎样变化的，伴随物质变化能量是怎样释放的？ 物质变化能量变化场所 第一阶段 第二阶段 学生活动6：在黑板上完成这个表格。 教师活动7：请同学们比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同点？ 将学生的回答归纳成下表几个方面并板书： 比较项目有氧呼吸无氧呼吸 呼吸场所 是否需要氧参与 分解产物 释放能量 74细胞呼吸的意义及应用 任务分析：细胞呼吸的意义及应用也属于智慧技能相关知识，需要将掌握的知识具体应用，由于细胞呼吸的应用是将知识与具体生活实践联系，可采用发现学习中以例子归纳策略的教学方法。 教师活动：引导学生分析呼吸作用的意义，为学生提供有价值的、与学生生活密切相关的讨论话题，以促进学生归纳在社会生活中如何应用细胞呼吸知识。 你每天都进行很多运动，当你进行不同形式的运动时，你的身体是采用哪种方式为你供能呢？ 病毒进行有氧呼吸还是无氧呼吸？ 包扎伤口时我们需要选择透气的消毒纱布或松软的“创可贴”，这是为什么？ 花盆里的土壤板结后，空气不足会影响根系的生长，这时需要及时松土，为什么？ 学生活动：通过对一些与生活实际密切联系的实例的分析，对知识的理解，并学以致用。 8教学反思 这次新课程教学改革的一个显著特点就是提倡启发式教学、防止注入式教学，因此在教学过程中倡导采用自主探究学习、合作学习等新的学习方式，但基于具体的教学内容，教师在教学过程中必须选择不同的教学策略。本课时的教学内容主要是有关细胞内复杂微观的化学变化，故不适合用探究法教学策略；而是采用先呈现细胞内变化的过程图，创设相应的教学情境，然后引导学生分析此过程最终将知识真正构建成自己的知识体系，从而实现“听一遍不如看一遍,看一遍不如做一遍,做一遍不如讲一遍”的目标。 在教学课堂中，由于时间限制，既要完成教学任务，又要体现学生的主体性，所以留给学生的时间往往并不很充裕，效果也会不如预想的好。 附：板书设计 第三节 细胞呼吸 一：细胞呼吸的概念 细胞呼吸呼吸作用生物氧化 二：细胞呼吸的类型 （）有氧呼吸 1、物质变化 物质变化能量变化场所是否需要氧参与 第一阶段葡萄糖 酶 2丙酮酸4H释放少量细胞质基质不需 第二阶段2丙酮酸6H2O酶 6CO2+20H释放少量线粒体不需 第三阶段24H+6O2 酶 12H2O释