5.3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用（教學(xué)設(shè)計(jì)）【教學(xué)內(nèi)容分析】課標(biāo)分析在《普通》在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》中，與本節(jié)內(nèi)容有關(guān)的分析如下:1.“內(nèi)容要求”與本節(jié)內(nèi)容相關(guān)的概念層次是:概念2細(xì)胞的生存需要能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并通過(guò)分裂實(shí)現(xiàn)增殖2.2細(xì)胞的功能絕大多數(shù)基于化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)發(fā)生在細(xì)胞的特定區(qū)域2.2.4說(shuō)明生物通過(guò)細(xì)胞呼吸將儲(chǔ)存在有機(jī)分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動(dòng)可以利用的能量2.“學(xué)業(yè)要求”從物質(zhì)與能量視角，探索光合作用與呼吸作用，闡明細(xì)胞生命活動(dòng)過(guò)程中貫穿著物質(zhì)與能量的變化(生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究)；3.“學(xué)業(yè)質(zhì)量水平4”“生命觀念”:能運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀，闡釋生物體組成結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系；在新的問(wèn)題情境中，能以生命觀念為指導(dǎo)，解釋生命現(xiàn)象，探究生命活動(dòng)的規(guī)律；基于上述觀念，能綜合運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)和數(shù)學(xué)(STEM)知識(shí)和能力，綜合運(yùn)用在實(shí)踐活動(dòng)中，解決生活中的實(shí)際問(wèn)題?！翱茖W(xué)思維”:能基于給定的事實(shí)和證據(jù)，采用歸納與概括等方法，以以恰當(dāng)?shù)男问剑U釋分子與細(xì)胞相關(guān)概念的內(nèi)涵:面對(duì)有爭(zhēng)議的社會(huì)議題時(shí)，能利用生物學(xué)重要概念或原理，通過(guò)邏輯推理闡明個(gè)人立場(chǎng)，作出決策并解決問(wèn)題:“科學(xué)探究”:能夠針對(duì)日常生活和生產(chǎn)中的真實(shí)情境，提出清晰的、有價(jià)值的、可探究的生命科學(xué)問(wèn)題，查閱相關(guān)資料，設(shè)計(jì)并實(shí)施怡當(dāng)可行的方案，運(yùn)用多種方法如實(shí)記錄和創(chuàng)造性地運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果:能論證人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響。

“社會(huì)責(zé)任”:形成珍愛(ài)生命、遵紀(jì)守法的觀念。

二、教材分析

本節(jié)教材作為細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用這個(gè)大單元中的一個(gè)重要的小單元，主要內(nèi)容包括探究酵母細(xì)胞的呼吸方式、有氧呼吸、無(wú)氧呼吸、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用。生物體利用有機(jī)物分子中的能量，必須將其轉(zhuǎn)化為ATP中的能量才能被直接利用，而這一轉(zhuǎn)化過(guò)程要靠細(xì)胞呼吸來(lái)完成，后面一節(jié)光合作用合成的有機(jī)物正好可以作為細(xì)胞呼吸的原料。通過(guò)本節(jié)的復(fù)習(xí)，有助于學(xué)生“物質(zhì)與能量觀”，“結(jié)構(gòu)與功能觀”，“進(jìn)化與適應(yīng)觀”的形成。同時(shí)在分析影響細(xì)胞呼吸的因素的過(guò)程中，可以提升學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。

【學(xué)情分析】

本次授課對(duì)象為高一學(xué)生。

高一的學(xué)生邏輯思維較強(qiáng)，通過(guò)之前的學(xué)習(xí)對(duì)生物學(xué)已經(jīng)有了自己的理解和學(xué)習(xí)方法，而且學(xué)生在初中階段就已經(jīng)對(duì)細(xì)胞呼吸有所了解和認(rèn)識(shí)。但是細(xì)胞呼吸是一個(gè)微觀的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，學(xué)生理解起來(lái)可能有一定的困難，學(xué)生只有通過(guò)自主探究，才能真正理解有氧呼吸過(guò)程中的物質(zhì)與能量的變化。高中學(xué)生另一個(gè)顯著的特點(diǎn)是求知欲和自學(xué)能力較強(qiáng)，因此可嘗試引導(dǎo)學(xué)生逐步探究有氧呼吸的三個(gè)階段，在此基礎(chǔ)上總結(jié)有氧呼吸的總反應(yīng)式并構(gòu)建有氧呼吸的概念，以提高學(xué)生分析概括以及表達(dá)的能力。

【教學(xué)目標(biāo)】

基于課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，圍繞培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的要求，制定如下教學(xué)目標(biāo):

1.描述細(xì)胞呼吸的具體過(guò)程和場(chǎng)所以及線粒體的特殊結(jié)構(gòu)與其功能的適應(yīng)性。(結(jié)構(gòu)與功能觀)

2.通過(guò)比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸過(guò)程中的物質(zhì)物質(zhì)和能量變化，理解物質(zhì)的變化往往伴隨著能量的變化。(物質(zhì)與能量觀)3.探討細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。(科學(xué)思維、科學(xué)探究)4.認(rèn)同醉駕承擔(dān)的刑事責(zé)任。(社會(huì)責(zé)任)【教學(xué)重點(diǎn)】有氧呼吸過(guò)程中物質(zhì)和能量的變化【教學(xué)難點(diǎn)】有氧呼吸過(guò)程中物質(zhì)和能量的變化【教學(xué)方法】情境創(chuàng)設(shè)任務(wù)驅(qū)動(dòng)給出情景合理引導(dǎo)【教學(xué)準(zhǔn)備】1.搜集自動(dòng)釀酒綜合征的素材和改進(jìn)酵母菌無(wú)氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置；2.將學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，模型建構(gòu)的內(nèi)容，練習(xí)題整理成學(xué)案分發(fā)給學(xué)生。【課時(shí)安排】1課時(shí)【教學(xué)過(guò)程】教學(xué)過(guò)程教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入播放《自動(dòng)釀酒綜合征》的視頻，明確這種特殊罕見病例的病因是酵母菌在腸道中產(chǎn)生了酒精。提問(wèn)：自動(dòng)釀酒綜合征患者是因?yàn)槟c道中有哪種微生物？面包等碳水化合物在腸道中分解成什么物質(zhì)被酵母菌利用？酵母菌在腸道中如何利用葡萄糖獲取能量維持生命活動(dòng)？了解自動(dòng)釀酒綜合征的病因，初步認(rèn)識(shí)酵母菌激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣情景一：酵母菌在腸道中無(wú)氧呼吸產(chǎn)物活動(dòng)一：檢測(cè)酵母菌在腸道中無(wú)氧條件呼吸產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)材料：5%葡萄糖溶液+適量酵母菌、食品密封袋、裝有溴麝香草酚藍(lán)水溶液的注射器、酒精檢測(cè)儀學(xué)生說(shuō)酒精檢測(cè)儀的度數(shù)，教師對(duì)學(xué)生科普醉駕和酒駕的警示教育。書寫無(wú)氧呼吸反應(yīng)式提問(wèn)：無(wú)氧呼吸產(chǎn)物不同的原因是什么？活動(dòng)一：檢測(cè)酵母菌在腸道中無(wú)氧條件呼吸產(chǎn)物1.用裝有溴麝香草酚藍(lán)水溶液的注射器抽取密封袋中的氣體，輕輕搖晃，觀察現(xiàn)象2.將密封袋打開一個(gè)小孔，用酒精檢測(cè)儀對(duì)準(zhǔn)小孔，觀察儀器結(jié)果3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說(shuō)出酵母菌在無(wú)氧條件下的呼吸產(chǎn)物及結(jié)論學(xué)生思考討論通過(guò)學(xué)生動(dòng)手檢測(cè)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，了解酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)物教師對(duì)學(xué)生科普醉駕和酒駕的警示教育，落實(shí)社會(huì)責(zé)任的培養(yǎng)根據(jù)無(wú)氧呼吸產(chǎn)物構(gòu)建出無(wú)氧呼吸的概念模型提問(wèn)：無(wú)氧呼吸時(shí)葡萄糖中的能量有哪些去向？展示相關(guān)信息：相關(guān)信息：1mol葡萄糖中含有能量2870kJ，1mol葡萄糖氧化分解成乳酸以后，只釋放出196.65kJ。其61.08kJ儲(chǔ)存在ATP分子中。近69%的能量都以熱能的形式散失引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)無(wú)氧呼吸時(shí)葡萄糖中的能量三個(gè)去向活動(dòng)二自主學(xué)習(xí)，扣教材，基礎(chǔ)判斷閱讀課本P92最后一段，P94第1、2、3段，結(jié)合課本知識(shí)，完成以下判斷，并說(shuō)明理由。根據(jù)相關(guān)信息，總結(jié)無(wú)氧呼吸時(shí)葡萄糖中的能量去向自主學(xué)習(xí)無(wú)氧呼吸過(guò)程構(gòu)建無(wú)氧呼吸模型，明確無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所以及物質(zhì)和能量的變化情景二酵母菌的有氧呼吸過(guò)程展示酵母菌結(jié)構(gòu)圖，引出酵母菌是兼性厭氧菌。教師對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)有氧呼吸的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。書寫有氧呼吸總反應(yīng)式總結(jié)有氧呼吸概念總結(jié)有氧呼吸葡萄糖中能量轉(zhuǎn)化總結(jié)細(xì)胞呼吸的概念及細(xì)胞呼吸的意義下圖為細(xì)胞呼吸過(guò)程，其中a、b表示物質(zhì)，①~④表示主要步驟，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：圖中a、b分別表示的物質(zhì)是，②③過(guò)程中都有C02產(chǎn)生，其場(chǎng)所分別是(2)過(guò)程①除產(chǎn)生能量外，還產(chǎn)生在①~④過(guò)程中釋放能量最多的是(3)②和④過(guò)程一般不會(huì)同時(shí)發(fā)生在同一生物體內(nèi)其原因是活動(dòng)三小組合作學(xué)習(xí)酵母菌有氧呼吸過(guò)程閱讀課本92頁(yè)93頁(yè)，結(jié)合課本文字信息以及圖59有氧呼吸示意圖，完成以下任務(wù)：1.寫出有氧呼吸三個(gè)階段反應(yīng)式及場(chǎng)所（不要求配平）2.選出發(fā)言代表人對(duì)各階段反應(yīng)進(jìn)行小組間互相講解，并作出評(píng)價(jià)（反應(yīng)物、產(chǎn)物、場(chǎng)所、條件、能量）學(xué)生思考討論課中檢測(cè)的問(wèn)題通過(guò)構(gòu)建有氧呼吸的模型，掌握有氧呼吸的原理，通過(guò)師生評(píng)價(jià)，生生互評(píng)，對(duì)學(xué)生存在的問(wèn)題進(jìn)行修正情景三：酵母菌日常生活中的應(yīng)用播放茅臺(tái)酒釀制過(guò)程提問(wèn)：曲粉中主要含有什么微生物？蒸烤后的紅高粱為什么要攤晾后才加入曲粉？發(fā)酵過(guò)程中為什么溫度會(huì)升高？無(wú)氧發(fā)酵的產(chǎn)物是什么？學(xué)生觀看視頻，思考討論視頻中的問(wèn)題。聯(lián)系生活實(shí)踐，認(rèn)同貴州釀酒技術(shù)。通過(guò)對(duì)茅臺(tái)酒釀制過(guò)程的引入，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感課堂總結(jié)展示本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容概念圖課后延伸1.影響細(xì)胞呼吸的因素有哪些呢？2.對(duì)于自動(dòng)釀酒綜合征患者，應(yīng)該怎么治療？提出你的治療方案。3.完成導(dǎo)學(xué)案上有氧呼吸和無(wú)氧呼吸比較表格根據(jù)生活情境，提出解決策略，體現(xiàn)科學(xué)思維的培養(yǎng)【板書設(shè)計(jì)】細(xì)胞呼吸的原理與應(yīng)用無(wú)氧呼吸酶C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)大