《探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式》說課稿尊敬的各位評(píng)委老師：你們好！我是來自，今天我說課的題目是《探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式》。下面，我將從教學(xué)分析、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新、教學(xué)過程和教學(xué)反思四個(gè)環(huán)節(jié)分別說明。教學(xué)分析【教材分析】本實(shí)驗(yàn)是人教版高中《生物》必修1第五章第三節(jié)的內(nèi)容，學(xué)生通過探究實(shí)驗(yàn)，親自動(dòng)手操作，親身感受細(xì)胞有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物，同時(shí)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，為學(xué)習(xí)“細(xì)胞呼吸的過程”奠定基礎(chǔ)。但就是這樣一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)，由于教材實(shí)驗(yàn)裝置復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致它在教學(xué)實(shí)踐中成為了一個(gè)開設(shè)率極低的疑難實(shí)驗(yàn)。因此，作為一名生物教師，我想通過我的改進(jìn)，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)裝置，提高實(shí)驗(yàn)效果，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，確保實(shí)驗(yàn)順利開展，使我的學(xué)生真正操作這個(gè)實(shí)驗(yàn)?！緦W(xué)情分析】通過前面章節(jié)學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的能力基礎(chǔ)，可以在原有教材實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，作進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，據(jù)此我設(shè)定了如下的教學(xué)目標(biāo)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】生命觀念：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，樹立生命觀念；科學(xué)思維：培養(yǎng)批判性、創(chuàng)新性的科學(xué)思維方式；科字探究：培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、完成探究、分析數(shù)據(jù)的能力；社會(huì)責(zé)任：學(xué)以致用，指導(dǎo)生活、生產(chǎn)實(shí)踐。通過本實(shí)驗(yàn)的探究，逐步實(shí)現(xiàn)生物學(xué)科的四個(gè)核心素養(yǎng)，并著重突破本節(jié)課的重難點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新(一)課本參考裝置的局限性課本參考實(shí)驗(yàn)給出了較可行的有氧和無氧呼吸裝置，學(xué)生在實(shí)際操作過程中明白了實(shí)驗(yàn)原理，提高了動(dòng)手能力，但仍存在一定的局限性。圖1教材傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置復(fù)雜如圖1所示，原實(shí)驗(yàn)裝置非常復(fù)雜，每組實(shí)驗(yàn)都需要5個(gè)錐形瓶，6個(gè)連通管，橡皮塞需要鉆9個(gè)孔，且實(shí)驗(yàn)裝置較大，裝置氣密性檢測(cè)困難。實(shí)驗(yàn)條件控制困難有氧無氧條件控制困難。有氧裝置中，橡皮球間性地通氣50min制造有氧環(huán)境，由于錐形瓶自身結(jié)構(gòu)存在缺陷，即使在通氣培養(yǎng)的條件下底面邊緣的酵母菌也無法充分接觸氧氣，會(huì)進(jìn)行無氧呼吸，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；無氧裝置中，將裝置靜置一時(shí)間，待上方空氣消耗完制造無氧環(huán)境。而學(xué)生在實(shí)際操作過程中發(fā)現(xiàn)問題:吸耳球易倒吸，無氧裝置瓶中氧氣什么時(shí)候消耗完并不知曉，因此難以制造有氧和無氧環(huán)境。實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)教材上對(duì)本實(shí)驗(yàn)的安排有“用橡皮球間歇性通氣50min，然后將實(shí)驗(yàn)裝置放到25℃—35℃的環(huán)境中培養(yǎng)8—10h”，反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)且不好確定反應(yīng)終點(diǎn)，并且實(shí)驗(yàn)室也不具備儲(chǔ)存鮮酵母的條件。針對(duì)這些局限性，我們反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)材料、儀器、方法等入手，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)裝置，增加實(shí)驗(yàn)的可操作性，對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了以下五方面的改進(jìn)和完善。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新1.內(nèi)容改進(jìn)課本實(shí)驗(yàn)主要是定性分析：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式、檢測(cè)呼吸產(chǎn)物，我在定性分析的基礎(chǔ)上增加定量分析。定量測(cè)量消耗等量的葡萄糖時(shí)，有氧呼吸與無氧呼吸中CO2產(chǎn)量的比值關(guān)系。2.簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)裝置【裝置簡(jiǎn)介】用乳膠管、止水夾和100mL的注射器組裝成酵母菌培養(yǎng)及集氣裝置，乳膠管可直接連接注射器。此裝置的優(yōu)點(diǎn)在于：有氧呼吸和無氧呼吸的反應(yīng)進(jìn)程、氣液態(tài)產(chǎn)物的收集和定性鑒定更簡(jiǎn)捷，縮短實(shí)驗(yàn)過程耗時(shí)。利用活塞的移動(dòng)可以定量測(cè)量消耗等量的葡萄糖時(shí)，有氧呼吸與無氧呼吸中CO2產(chǎn)量的比值關(guān)系。通過簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟、器材，加快有氧呼吸和無氧呼吸開始反應(yīng)的速度，使得酵母菌呼吸作用的反應(yīng)和產(chǎn)物的定性分析，即課本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可在一個(gè)課時(shí)內(nèi)完成，實(shí)驗(yàn)連貫，對(duì)比顯著，加深學(xué)生對(duì)酵母菌兩種細(xì)胞呼吸的理解。圖2改進(jìn)后的有氧呼吸裝置圖3改進(jìn)后的無氧呼吸裝置3.用真空泵得到含氧低的酵母菌培養(yǎng)液將實(shí)驗(yàn)的溶劑煮沸冷卻后，再用真空泵得到低含氧量的酵母菌培養(yǎng)液，減少無關(guān)變量的干擾，縮短裝置中無氧呼吸開始實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。圖4真空泵和抽氣盤4.改進(jìn)氧氣發(fā)生裝置用便攜式氧氣瓶代替橡皮球或氣泵，教材中用橡皮球通氣50分鐘，時(shí)間過長(zhǎng),且空氣中的氧氣含量不足以滿足快速的有氧呼吸對(duì)氧氣的需求。利用便攜式氧氣瓶為反應(yīng)供氧，氧氣濃度高、價(jià)格優(yōu)惠、使用方便。圖5便攜式氧氣瓶及瓶嘴放大結(jié)構(gòu)圖5.改良酵母菌和葡萄糖培養(yǎng)液配方教材原配方使用鮮酵母和質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％的葡萄糖溶液，所需培養(yǎng)時(shí)間為8-10h。經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，改為高活性干酵母和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液，我們可以利用家庭發(fā)面常用的安琪，稍高濃度的葡萄糖溶液能促進(jìn)呼吸作用，這一改良可以明顯縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間。三、教學(xué)過程(一)課前體驗(yàn)探究式學(xué)習(xí)———發(fā)面和預(yù)實(shí)驗(yàn)老師帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)學(xué)校飯?zhí)?，開展了一次包餃子實(shí)踐活動(dòng)。在活動(dòng)中，有意識(shí)地將學(xué)生分為有氧組和無氧組，分別在有氧和無氧條件下發(fā)面1h。通過觀察、對(duì)比、討論、總結(jié)，大家發(fā)現(xiàn)，兩組面團(tuán)體積都會(huì)增大，內(nèi)部都會(huì)出現(xiàn)海綿狀結(jié)構(gòu)，這說明在發(fā)面過程中產(chǎn)生了氣體；有氧組的面團(tuán)會(huì)濕潤(rùn)，無氧組的面團(tuán)有酒味。通過發(fā)面活動(dòng)，學(xué)生初步推測(cè)酵母菌呼吸的產(chǎn)物。對(duì)課本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，并總結(jié)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的不足。圖6有氧組面團(tuán)圖7無氧組面團(tuán)引入課題：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。(二)課堂實(shí)施我將采用“提出問題→作出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→分析現(xiàn)象、得出結(jié)論→表達(dá)與交流→再探究”七個(gè)流程依次進(jìn)行。1.提出問題通過提問學(xué)生，討論，最后確定本探究實(shí)驗(yàn)提出的問題是：①酒精和CO2是酵母菌在有氧條件下還是在無氧條件下產(chǎn)生的？②CO2是在有氧的情況下產(chǎn)生的多還是無氧的情況下產(chǎn)生的多？2.作出假設(shè)學(xué)生結(jié)合已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)問題作出合理的:①酵母菌存在有氧呼吸和無氧呼吸。②酵母菌在有氧條件下產(chǎn)生CO2，在無氧條件下產(chǎn)生酒精和CO2。③在相同時(shí)間內(nèi)，酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生CO2多。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教師通過設(shè)計(jì)問題，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)（學(xué)生結(jié)合學(xué)案帶著以下幾個(gè)問題分組討論）(1)怎樣嚴(yán)格控制自變量(有氧、無氧條件控制)？(2)怎樣嚴(yán)格控制因變量(CO2、酒精的檢測(cè))？如何比較CO2產(chǎn)生的多少？(3)怎樣控制無關(guān)變量？重點(diǎn)討論：怎樣控制有氧和無氧的條件？有沒有更好的方法？如何改進(jìn)課本上的實(shí)驗(yàn)裝置？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:學(xué)生參考設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以小組為單位討論5min，設(shè)計(jì)并畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖。展示實(shí)驗(yàn)方案:小組派出代表上臺(tái)為大家展示本組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，教師點(diǎn)評(píng)，確認(rèn)方案無誤后，請(qǐng)同學(xué)們參考方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。師生共同總結(jié)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的總體思路。圖8學(xué)生繪制改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置圖4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)生根據(jù)所畫實(shí)驗(yàn)裝置圖，利用教師準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)器材，組裝實(shí)驗(yàn)儀器，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（1）試劑配制演示實(shí)驗(yàn)—排除溶劑中的氣體物質(zhì)：用真空泵抽取實(shí)驗(yàn)溶劑中的氣體，使得溶解氧和二氧化碳濃度盡可能低，避免水中的氣體干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（2）有氧組和無氧組實(shí)驗(yàn)操作有氧組將注射器的空氣排凈后吸取20ml酵母菌和葡萄糖培養(yǎng)液，連接乳膠管，將乳膠管的另一端連接便攜式氧氣瓶，輕輕按壓，注入40ml純氧，取下氧氣瓶，將乳膠管的另一端與裝有20ml溴麝香草酚藍(lán)水溶液的注射器相連，用止水夾夾緊。無氧組排凈空氣后直接吸取20mL酵母菌和葡萄糖培養(yǎng)液，連接乳膠管，將乳膠管的另一端與裝有20ml溴麝香草酚藍(lán)水溶液的注射器相連，用止水夾夾緊。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師需提醒學(xué)生注意觀察反應(yīng)前后注射器活塞的刻度變化。注意：根據(jù)有氧組注射器氣芯移動(dòng)作為有氧呼吸結(jié)束的指標(biāo)！圖9有氧呼吸實(shí)驗(yàn)圖10無氧呼吸實(shí)驗(yàn)（3）檢測(cè)CO2氣體和酒精將裝置豎直放置，溴麝香草酚藍(lán)水溶液在上，呼吸作用的注射器在下，緩慢推動(dòng)活塞，使實(shí)驗(yàn)組1產(chǎn)生的氣體經(jīng)過溴麝香草酚藍(lán)水溶液進(jìn)入上部注射器。將有氧組和無氧組的注射器針頭向下，直接吸取橙黃色的酸性重鉻酸鉀，混合均勻，觀察兩支注射器中溶液的顏色變化。圖11二氧化碳檢測(cè)圖12酒精檢測(cè)5.分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論（1）演示完后，讓學(xué)生敘述他們看到的現(xiàn)象：有氧呼吸裝置中溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，無氧呼吸裝置中溴麝香草酚藍(lán)水溶液由變綠再變黃，但是顏色較淺，且時(shí)間較長(zhǎng)；有氧組注射器內(nèi)液體還是橙色，無氧組注射器內(nèi)液體由橙色變灰綠色。教師和學(xué)生共同小結(jié)。（2）結(jié)論：酵母菌在有氧和無氧條件下均能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳和水，在無氧條件下，通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和少量的CO2。因此，細(xì)胞呼吸的方式分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。再探究——定量分析通過本組實(shí)驗(yàn)裝置，我們探究了酵母菌細(xì)胞呼吸的方式、呼吸產(chǎn)物、呼吸速率，除此之外，我們還可以利用此裝置探究什么問題呢?根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸化學(xué)方程式中氣體體積關(guān)系，我們利用注射器有刻度的優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生利用注射器活塞的移動(dòng)，定量測(cè)量消耗等量的葡萄糖時(shí)，有氧呼吸與無氧呼吸中CO2產(chǎn)量的比值關(guān)系，組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)分組有氧呼吸實(shí)驗(yàn)組裝置介紹：上側(cè)注射器中為適宜體積的純度≥99.6%的氧氣和酵母菌培養(yǎng)液，下側(cè)注射器內(nèi)為適宜濃度體積的NaOH溶液，中間無止水夾。目的：定量測(cè)量有氧呼吸過程中O2的消耗體積V1，則該裝置中有氧呼吸CO2的生成體積為V1，為與消耗同質(zhì)量葡萄糖的無氧呼吸CO2生成體積的比較做數(shù)據(jù)收集。無氧呼吸實(shí)驗(yàn)組裝置介紹：上側(cè)注射器為含氧量較低的酵母菌培養(yǎng)液，下側(cè)注射器內(nèi)為清水，中間有止水夾。清水清水10%NaOH溶液圖13有氧呼吸CO2產(chǎn)生量測(cè)定裝置圖14無氧呼吸CO2清水清水10%NaOH溶液目的：測(cè)量該裝置中無氧呼吸CO2的生成體積V2，定量測(cè)量消耗等量的葡萄糖時(shí)有氧呼吸與無氧呼吸中CO2產(chǎn)量的比值關(guān)系。結(jié)果分析：有氧呼吸實(shí)驗(yàn)組2反應(yīng)裝置的注射器的氣芯向上移動(dòng)，即有氧呼吸反應(yīng)過程中消耗了O2，生成CO2的體積和消耗O2的體積相等，均為V1。無氧呼吸實(shí)驗(yàn)組2氣芯向下移動(dòng)，氣體體積增加，即無氧呼吸產(chǎn)生CO2的體積為V2，消耗等量的葡萄糖時(shí)有氧呼吸與無氧呼吸中CO2產(chǎn)量的比值關(guān)系為V1：V2。特別說明：在多次拓展的定量實(shí)驗(yàn)過程中，得到的結(jié)果為V1：V2=2．5：1至5：1。a反應(yīng)后（有氧組）c反應(yīng)前（無氧組）b反應(yīng)后（有氧組）d反應(yīng)后（無氧組）圖15有氧組反應(yīng)前后注射器刻度變化圖16無氧組反應(yīng)前后注射器刻度變化注意事項(xiàng)①所使用的注射器其內(nèi)芯與針筒應(yīng)是原配的，以防漏氣。②臨用前，為了降低CO2氣體推動(dòng)內(nèi)芯時(shí)所遇到的阻力，在內(nèi)芯表面涂上一薄層凡士林。③有氧組吸取酵母菌和葡萄糖培養(yǎng)液后應(yīng)該平放，增大酵母菌與氧氣的接觸面積。不能將注射器直立放置，以免底部液體中的酵母菌沒有接觸到氧氣而進(jìn)行無氧呼吸。④在檢測(cè)酒精時(shí)，用注射器吸取酸性重鉻酸鉀溶液時(shí)應(yīng)慢慢拉動(dòng)活塞，以免用力過猛而直接將活塞拔出，導(dǎo)致液體全部流出。在檢測(cè)CO2氣體時(shí)，推動(dòng)活塞的速度也要緩慢，以免速度過快，無法記錄下來明顯的顏色變化。（4）評(píng)價(jià)：師生共同完成評(píng)價(jià)量表，通過小組互評(píng)和教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和小組合作能力。圖17生物實(shí)驗(yàn)報(bào)告圖18生物實(shí)驗(yàn)課互動(dòng)過程性評(píng)價(jià)表（4）目的通過教師引導(dǎo)，使學(xué)生觀察現(xiàn)象，提出問題一作出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。規(guī)范實(shí)驗(yàn)思路，為自主探究積累經(jīng)驗(yàn)，完成拓展實(shí)驗(yàn)?？傮w設(shè)計(jì)思路：導(dǎo)入新課 產(chǎn)物定性分析 產(chǎn)物定量分析趣味發(fā)酵演示操作預(yù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)呼吸作用產(chǎn)物定性產(chǎn)物定量四、教學(xué)反思我認(rèn)為本次改進(jìn)最大的優(yōu)點(diǎn)，就是在保留教材實(shí)驗(yàn)的精髓基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)裝置，所需器材在日常生活中很容易獲取，經(jīng)