探究酵母菌细胞呼吸的方式及其应用-基于项目化学习的实验探究 说课课件

探究酵母菌细胞呼吸的方式及其应用

--基于项目化学习的实验探究汇报人：合肥一六八中学鲁元华合肥一六八中学

设计理念建构主义理论高中生物学课程标准基本理念教学过程重实践：关注学生学习过程中的实践经历，强调学生学习的过程是主动参与的过程，让学生积极参与动手和动脑的活动，通过探究性学习活动或完成工程学任务，加深对生物学概念的理解，提升应用知识的能力，培养创新精神。

以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义构建的目的。Contents目录教材和学情分析01

实验教学目标02实验方案设计03

实验教学过程04板书设计05

教学评价06实验创新点07

教学反思08

一、教材和学情分析[内容要求]2.2.4说明生物通过细胞呼吸将储存在有机物分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量[学业要求]从物质与能量角度，探索呼吸作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化。

本实验选自2019年人教版高中教材必修一第五章第三节的内容。本节是在学生学习了物质跨膜运输、酶和ATP相关内容的基础上进行的。通过本节课的学习，既可以对前面的知识进一步巩固和深化，又可以为后面学习第六章《细胞的生命历程》打下基础，所以这一节的学习是本章的重要内容之一，起着承上启下的桥梁作用。酵母菌的细胞呼吸

选择性必修2酵母菌数量的增长

选择性必修3利用酵母菌制作果酒

探究酵母菌细胞呼吸的方式及其应用

一、教材和学情分析

高一学生已经了解酵母菌在生活中的相关应用，具有一定的基础知识，但对其作用本质并不清楚。

学生具备一定的逻辑思维能力，但对问题没有深入的分析。学生具备一定的设计实验的能力，但在实验的综合探究方面仍显不足。

一、教材和学情分析

通过运用概念模型，解释酵母菌细胞的呼吸方式，促进物质与能量观、稳态与平衡观等生命观念的形成与发展。科学思维

通过设计实验、分析实验数据、因果分析、建构模型等活动，形成演绎与推理、模型与建模等科学思维。

通过了解课本实验、资料查询，尝试改进探究实验的方案，解决问题串中的探究问题，并动手实践完成实验。科学探究

通过科学实践，尝试利用酵母菌解决日常生活中的食品发酵问题，认同酵母菌在发酵中的重要性。生命观念社会责任

二、实验教学目标实验教学的引导探究个性发展的自主探究

三、实验设计方案微课展示问题情境：1.常规的课本实验时间较长，需要8-10h，如何缩短实验周期？2.该实验如何控制有氧和无氧条件？3.该实验如何同时进行有氧呼吸和无氧呼吸？4.如何快捷安全地检测反应产物？（酒精能与酸性重铬酸钾反应呈现灰绿色、葡萄糖也能，如何排除干扰；重铬酸钾是致癌物）教师项目化学习动手实践--项目实施2思维碰撞--成果交流3层层深入--探究发散4基于问题--提出项目集思广益--实验创新5常思常新--总结反思61初步探究(课前准备、实验课）

深度探究（实验课后的课余时间）

三、实验方案设计教师情境线问题线任务线提供相应帮助：微课视频、知网账号、实验器材准备、设计方案指导等。如何利用酵母菌做好馒头？酵母菌的细胞呼吸方式有哪些？如何进一步设计实验深入理解酵母菌细胞呼吸的相关知识？利用酵母菌做馒头的原理是什么？酵母菌细胞呼吸过程有哪些变化？产物如何鉴定？根据实验结果，如何进步一步设计实验进行探究？任务2：小组合作，改进实验方案，动手实践任务1：课前制作馒头、阅读课本，了解酵母菌细胞呼吸的实验设计任务3：分组整理数据，分析并汇报结果，交流学习、提出疑问任务4：继续探究，记录并分析实验结果任务5：小组合作，绘制概念图，形成小论文初步了解方案设计结果分析深入探究交流总结

三、实验方案设计教师主要实验用具：五通阀、注射器、手持式酒精检测仪、BTB溶液（溴麝香草酚蓝溶液）优点：1.较好保证气密性，可以同时进行有氧呼吸和无氧呼吸两组实验2.原材料消耗少，实验时间20min左右3.定量检测CO2和酒精，排除葡萄糖对酒精检测的影响一、五通阀小组无氧组有氧组

三、实验方案设计学生学生在自主查阅文献资料、交流讨论的基础上，并充分考虑定性和定量检测、实验材料易获取、实验操作简单等因素，共设计出三套实验方案主要实验用具：传感器、数据采集器、三颈烧瓶、电脑优点：1.原材料消耗少，实验时间20min左右2.定量、动态地检测溶解氧、温度、pH、CO2和酒精的变化，排除葡萄糖对酒精检测的影响二、传感器小组

三、实验方案设计学生学生在自主查阅文献资料、交流讨论的基础上，并充分考虑定性和定量检测、实验材料易获取、实验操作简单等因素，共设计出三套实验方案主要实验用具：输液器、BTB溶液（溴麝香草酚蓝水溶液）、酸性重铬酸钾溶液、盖玻片盖子、糖度计/酒度计优点：1.实验装置气密性好、可随时取样2.原材料消耗少，实验时间20min左右3.定性测定酒精和CO2、定量测酒精和葡萄糖，排除葡萄糖对酒精检测的影响三、输液器小组

三、实验方案设计学生学生在自主查阅文献资料、交流讨论的基础上，并充分考虑定性和定量检测、实验材料易获取、实验操作简单等因素，共设计出三套实验方案课堂教学环节环节一环节二环节三创设情境，导入新课（2~3min）方案展示，实验操作（25min）结果分析，交流总结（12~13min）

四、实验教学过程

第一部分1.展示学生课前制作馒头的成果，并让学生简述自己的制作要点和制作收获。2.课件展示课本的经典实验和问题串。进一步导入如何探究酵母菌的细胞呼吸方式呢？设计意图：真实情境的导入，图片的演示，可大大激发学生的兴趣，提高学生的注意力与探索欲望，同时，馒头的制作成果有助于增大学生对生活实际问题的关注，提高社会责任感。活动一

课前活动成果展示环节一创设情境，导入新课（2~3min）环节二方案展示，实验操作（25min）活动二

分组展示实验方案，动手实践设计意图：通过方案展示和实验操作，提升学生实验设计、动手实践、推理分析能力，学生也可深刻理解酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸的不同，相互学习不同的检测方式。环节三结果分析，交流总结（12-13min）活动三

整理数据、分组汇报、得出结论、大胆质疑设计意图：引导学生小组汇报实验结果，培养学生分析、归纳和语言表达能力，帮助学生认同“物质与能量观”的观念，培养学生的科学思维和勇于质疑的探究精神。环节三结果分析，交流总结（12-13min）活动三

分组汇报、数据分析、得出结论、大胆质疑设计意图：引导学生小组汇报实验结果，培养学生分析、归纳和语言表达能力，帮助学生认同“物质与能量观”的观念，培养学生的科学思维和勇于质疑的探究精神。1.有氧组和无氧组产生CO2体积比约为3:1，是否有一定的规律性？葡萄糖浓度、葡萄糖溶液和酵母菌液比例对实验产物的产量有什么影响？2.在馒头制作过程中通过添加含糖物质能否改变面团的蓬松度吗？0.04mg/L0.00mg/L五通阀小组环节三结果分析，交流总结（12-13min）活动三

分组汇报、数据分析、得出结论、大胆质疑溶解氧:0.29-0.32mg/L溶解氧:11.29-0.89mg/L1.实验初期有氧组溶解氧的快速下降是酵母菌细胞呼吸消耗还是静置的原因？2.低氧时，溶解氧为何变化缓慢？传感器小组设计意图：引导学生小组汇报实验结果，培养学生分析、归纳和语言表达能力，帮助学生认同“物质与能量观”的观念，培养学生的科学思维和勇于质疑的探究精神。有氧组无氧组环节三结果分析，交流总结（12-13min）活动三

分组汇报、数据分析、得出结论、大胆质疑3.有氧组在低氧时也产生少量酒精，酒精是否可能为有氧呼吸的产物？

乙醇:0.007%（传感器的初始值）-0.022%传感器小组设计意图：引导学生小组汇报实验结果，培养学生分析、归纳和语言表达能力，帮助学生认同“物质与能量观”的观念，培养学生的科学思维和勇于质疑的探究精神。有氧组无氧组

乙醇：0.007%（传感器的初始值）-0.033%

环节三结果分析，交流总结（12-13min）活动三

分组汇报、数据分析、得出结论、大胆质疑4.有氧组温度上升幅度较大，是否与酵母菌数量较多有关？温度:23.8℃-24.8℃温度:24.0℃-25.7℃传感器小组设计意图：引导学生小组汇报实验结果，培养学生分析、归纳和语言表达能力，帮助学生认同“物质与能量观”的观念，培养学生的科学思维和勇于质疑的探究精神。有氧组无氧组环节三结果分析，交流总结（12-13min）活动三

分组汇报、数据分析、得出结论、大胆质疑无氧组消耗葡萄糖较多，果酒制作过程如何控制通气?为什么有氧组橙色重铬酸钾也略有变色？能否利用安琪酵母制作果酒呢？输液器小组有氧组无氧组设计意图：引导学生小组汇报实验结果，培养学生分析、归纳和语言表达能力，帮助学生认同“物质与能量观”的观念，培养学生的科学思维和勇于质疑的探究精神。有氧组酸性重铬酸钾无氧组活动四

分组展示深度探究的实验结果

四、实验教学过程设计意图：拓展实验的进行，既是本节课的进一步深入，有利于学生深度理解酵母菌的呼吸作用，同时大大提高学生的科学思维与科学探究能力第二部分活动四设计意图：拓展实验的进行，既是本节课的进一步深入，有利于学生深度理解酵母菌的呼吸作用，同时大大提高学生的科学思维与科学探究能力

分组展示深度探究的实验结果四、实验教学过程（第二部分）活动五

构建概念图，撰写科学小论文设计意图：通过小组合作，构建概念图，并分组撰写科学小论文，有利于加深学生对酵母菌细胞呼吸的方式及其应用的理解，形成整体性概念，培养学生科学探究能力，增强学生学习的兴趣和自信心。四、实验教学过程（第二部分）教师点评组内自评小组互评基于实验结果，分析小组实验收获基于小组分享，共同学习探究方法基于学生汇报，鼓励学生探究热情

五、教学评价

六、板书设计酵母菌有氧C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+大量能量酶C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+少量能量缺氧酶对比实验

七、实验创新点

通过项目化探究学习，提升探究能力。小组成员合作设计出不同的实验方案，在分析数据得出实验结论的基础上，形成一系列生成性问题，激发了学生的探究热情；通过多角度的深度探究、构建概念图、撰写科学小论文等，将所学知识融合，形成整体性概念，并与生活实际相联系，提升了学生的科学探究能力，在学生心中埋下科研的种子，有效落实生物学核心素养。创新一

创新利用实验设备，搭建新的探究平台。运用多种传感器、糖度计/酒度计、手持式酒精检测仪等实验器材使实验结果数字化，搭建微观生物学与教学的平台；通过五通阀、输液袋等工具将课本8h左右的实验时间缩短到20min左右完成，提高了探究效率；通过反应液过滤后加热和盖玻片盒子，使酒精检测现象更明显，重铬酸钾使用量更少，且三组装置都排除了葡萄糖对酒精检测的干扰。创新二

通过五化策略助推实验教学。

整合化-相似实验教学内容相融合时移化-实验教学与“自由”时间相融合

课堂化-实验教学与课堂教学相融合

生活化-实验教学与生活实践相融合微课化-实验教学与信息技术相融合

创新三严谨

八、教学反思重复发散合作专注学生反思以问题为基点建构概念

杜威说：“思维起源于疑难”。在项目化学习中，通过由浅入深的系列学习活动，问题被一个个解决，发现一个个涌现，使学生在冲突中不断探究与完善，各小组探究结果相互印证，从而形成整体性概念，达成培养学生生物学核心素养的目标。以事实为依据深化概