基于核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

蔡東玲

一、教學(xué)目標(biāo)

課程標(biāo)準(zhǔn)要求：說明生物通過細(xì)胞呼吸將儲存在有機(jī)物分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動(dòng)可以利用的能量，據(jù)此，確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)為：

1. 理解有氧呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化，體現(xiàn)線粒體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。

2. 通過分析和設(shè)計(jì)探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)會對比實(shí)驗(yàn)中的控制變量，培養(yǎng)科學(xué)探究的能力。

3. 通過對有氧呼吸和無氧呼吸的場所和過程的學(xué)習(xí)，養(yǎng)成分類與比較的科學(xué)思維方式。

4. 結(jié)合細(xì)胞呼吸的方式，把細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用到生產(chǎn)生活實(shí)踐中，解決現(xiàn)實(shí)生活中與生物學(xué)相關(guān)的問題，提升社會責(zé)任感。

二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

（1） 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

（2）有氧呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

（2）有氧呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化

三、教學(xué)實(shí)施

第1課時(shí)

學(xué)習(xí)任務(wù)1： 設(shè)計(jì)探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)方案

教師活動(dòng)：提出問題：加入酵母菌和面作成的饅頭、面包松軟多孔，是因?yàn)榘l(fā)酵產(chǎn)生氣體所致，那么，產(chǎn)生的氣體是什么呢？在什么情況下產(chǎn)生的？

學(xué)生活動(dòng)：作出假設(shè)：假設(shè)酵母菌在有氧和無氧條件下均能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察的現(xiàn)象做出合理的假設(shè)。

教師活動(dòng)：布置任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生共同探究以下問題：

問題1.酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是什么？

問題2.本實(shí)驗(yàn)的變量和因變量分別是什么？

問題3.怎樣控制有氧和無氧的條件？

問題4.怎樣保證酵母菌在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中能正常生活？

問題5.怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生？怎樣鑒定有無二氧化碳產(chǎn)生？如何比較產(chǎn)生二氧化碳產(chǎn)生的多少？

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生獨(dú)立思考后進(jìn)行討論，運(yùn)用控制變量法完成探究酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析變量、控制變量、設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)。

學(xué)習(xí)任務(wù)2： 組裝實(shí)驗(yàn)裝置

教師活動(dòng)：根據(jù)以上過程中，學(xué)生提出的變量控制方案，提供錐形瓶、玻璃管等儀器，請同學(xué)們以小組為單位組裝實(shí)驗(yàn)裝置，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所需的試劑。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生嘗試組裝有氧呼吸和無氧呼吸的整套裝置。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力。

學(xué)習(xí)任務(wù)2： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生嘗試對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

設(shè)計(jì)意圖：鍛煉學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

第2課時(shí)

學(xué)習(xí)任務(wù)1：有氧呼吸過程中物質(zhì)和和能量的變化

教師活動(dòng)：介紹線粒體的結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生思考線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊有什么意義？

學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)識線粒體內(nèi)膜、外膜、基質(zhì)等結(jié)構(gòu)。

設(shè)計(jì)意圖：體會結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。

教師活動(dòng)：通過圖文結(jié)合進(jìn)行介紹，引導(dǎo)學(xué)生把每一個(gè)階段的物質(zhì)和能量變化對應(yīng)到具體部位。

學(xué)生活動(dòng)：對每一階段的場所、反應(yīng)物、生成物，以及能量變化進(jìn)行梳理。構(gòu)建有氧呼吸的總反應(yīng)式。

設(shè)計(jì)意圖：通過教材示意圖分析歸納總結(jié)，養(yǎng)成分類比較的科學(xué)思維，體會細(xì)胞呼吸過程中能量與物質(zhì)轉(zhuǎn)化的生命觀念。

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生思考與討論有氧呼吸特點(diǎn)。

學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材，分析有氧呼吸的能量利用特點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生認(rèn)識到細(xì)胞作為生命系統(tǒng)在能量利用方面的特點(diǎn)，從而進(jìn)一步加深對生命本質(zhì)的理解。

學(xué)習(xí)任務(wù)2： 無氧呼吸過程中物質(zhì)和和能量的變化

教師活動(dòng)：展示無氧呼吸的相關(guān)圖片，引導(dǎo)學(xué)生分析以下幾種現(xiàn)象：

現(xiàn)象1：長久較封閉放置的蘋果，有時(shí)會有酒香味。

現(xiàn)象2：洪災(zāi)容易導(dǎo)致農(nóng)田被淹，引發(fā)農(nóng)作物死亡。

現(xiàn)象3：劇烈運(yùn)動(dòng)后，容易產(chǎn)生肌肉酸痛的現(xiàn)象。

學(xué)生活動(dòng)：分析以上問題，經(jīng)分組討論根據(jù)概念和過程總結(jié)出兩種類型的無氧呼吸的反應(yīng)式如下：

酒精發(fā)酵：C6H12O6 → 2C2H5OH+ 2CO2+ 少量能量（高等植物在水淹的情況下、酵母菌等）

乳酸發(fā)酵：C6H12O6 → 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量（在缺氧的條件下高等動(dòng)物和人的骨骼肌細(xì)胞、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、乳酸菌等）

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生通過類比的方式構(gòu)建無氧呼吸模型。

教師活動(dòng)：布置任務(wù)總結(jié)有氧呼吸和無氧呼吸的異同。

學(xué)生活動(dòng)：思考，填寫表格，總結(jié)有氧呼吸和無氧呼吸的異同。

設(shè)計(jì)意圖：通過對有氧呼吸和無氧呼吸過程的比較，養(yǎng)成分類與比較的科學(xué)思維方式。

學(xué)習(xí)任務(wù)3： 細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

教師活動(dòng)：讓學(xué)生思考與討論，分析生產(chǎn)、生活中細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用的實(shí)例。讓學(xué)生結(jié)合細(xì)胞呼吸的原理進(jìn)行分析。

學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材中相關(guān)圖文資料，列舉生活、生產(chǎn)中的其他實(shí)例并簡要分析，從而認(rèn)識到細(xì)胞呼吸與我們的健康、生活、生產(chǎn)息息相關(guān)。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)生物學(xué)知識應(yīng)用于生產(chǎn)生活實(shí)際，提升社會責(zé)任。

四、教學(xué)設(shè)計(jì)評鑒

1.教學(xué)方法

在本節(jié)課的教學(xué)中，始終按照“明晰問題——剖析問題——生成問題——探究問題——反饋問題”這一問題探究模式來進(jìn)行。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，主要采用了以下教學(xué)方法：

直觀教學(xué)法，討論法，比較歸納法。

2.核心素養(yǎng)

通過實(shí)驗(yàn)對酵母菌細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行探究，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，讓學(xué)生認(rèn)識到兩種呼吸方式的條件和產(chǎn)物，這樣就為有氧呼吸和無氧呼吸的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。然后從酵母菌轉(zhuǎn)向其他生物，進(jìn)一步了解細(xì)胞呼吸的兩種類型，有氧呼吸和無氧呼吸過程的學(xué)習(xí)，通過教材示意圖分析歸納總結(jié)，養(yǎng)成分類比較的科學(xué)思維，體會細(xì)胞呼吸過程中能量與物質(zhì)轉(zhuǎn)化的生命觀念。分析呼吸原理在生活中的應(yīng)用實(shí)例，向公眾宣傳有氧呼吸的重要性。