探究·實(shí)踐 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

探究·實(shí)踐探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）探究·實(shí)踐探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容選自人教版生物必修1教材，具體章節(jié)為“細(xì)胞代謝”，主要內(nèi)容包括酵母菌細(xì)胞呼吸的方式及其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解酵母菌細(xì)胞呼吸的基本原理，掌握有氧呼吸和無氧呼吸的過程，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析酵母菌在不同環(huán)境下的代謝特點(diǎn)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。學(xué)生將通過實(shí)驗(yàn)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，形成對(duì)細(xì)胞代謝的宏觀認(rèn)識(shí)，發(fā)展對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析的思維能力。同時(shí)，通過聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.酵母菌細(xì)胞呼吸的方式及其產(chǎn)物（來源：酵母菌細(xì)胞呼吸的原理）

解決辦法：通過實(shí)驗(yàn)演示和模型構(gòu)建，幫助學(xué)生直觀理解有氧呼吸和無氧呼吸的過程及產(chǎn)物。

2.有氧呼吸和無氧呼吸的對(duì)比分析（來源：細(xì)胞呼吸類型及區(qū)別）

解決辦法：通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)和課堂討論，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩種呼吸方式的異同，加深對(duì)呼吸類型理解。

難點(diǎn)：

1.有氧呼吸和無氧呼吸過程的微觀機(jī)制（來源：細(xì)胞呼吸的分子機(jī)制）

解決辦法：利用多媒體資源展示細(xì)胞呼吸的分子過程，結(jié)合實(shí)例分析，幫助學(xué)生逐步理解。

2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析能力（來源：科學(xué)探究方法）

解決辦法：通過分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生參與數(shù)據(jù)收集和分析，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力和數(shù)據(jù)解讀能力。同時(shí)，提供數(shù)據(jù)處理的指導(dǎo)，如計(jì)算氧氣消耗量等，幫助學(xué)生突破難點(diǎn)。教學(xué)資源軟硬件資源：

-酵母菌培養(yǎng)箱

-培養(yǎng)皿、移液器、試管、酒精燈

-pH試紙、氧氣傳感器、CO2傳感器

-數(shù)據(jù)采集器

課程平臺(tái)：

-生物教學(xué)軟件（如細(xì)胞呼吸模擬軟件）

信息化資源：

-酵母菌細(xì)胞呼吸相關(guān)視頻資料

-細(xì)胞呼吸過程的動(dòng)畫演示

教學(xué)手段：

-PPT演示

-實(shí)驗(yàn)操作演示

-小組討論

-現(xiàn)場提問

-數(shù)據(jù)分析軟件應(yīng)用教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：教師通過在線平臺(tái)或班級(jí)微信群發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，包括PPT、相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻和文檔，要求學(xué)生了解酵母菌細(xì)胞呼吸的基本概念和過程。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：教師設(shè)計(jì)一系列問題，如“酵母菌在哪些條件下進(jìn)行有氧呼吸？無氧呼吸的產(chǎn)物有哪些？”引導(dǎo)學(xué)生思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：教師通過在線平臺(tái)的反饋和課堂提問，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照預(yù)習(xí)任務(wù)，自主閱讀并理解酵母菌細(xì)胞呼吸的基本知識(shí)。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對(duì)預(yù)習(xí)問題進(jìn)行思考，記錄自己的理解和新發(fā)現(xiàn)。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記、思維導(dǎo)圖和問題清單提交給教師。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過自主閱讀和問題解答，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)和微信群，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和反饋。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：教師通過展示酵母菌發(fā)酵面包的圖片，引入酵母菌細(xì)胞呼吸的課題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：教師詳細(xì)講解酵母菌細(xì)胞呼吸的原理，包括有氧呼吸和無氧呼吸的過程。

組織課堂活動(dòng)：教師組織學(xué)生進(jìn)行酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，思考酵母菌細(xì)胞呼吸的細(xì)節(jié)。

參與課堂活動(dòng)：學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)，觀察酵母菌在不同條件下的呼吸方式。

提問與討論：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題，主動(dòng)提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：教師通過講解，幫助學(xué)生理解酵母菌細(xì)胞呼吸的原理。

實(shí)踐活動(dòng)法：通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：教師布置關(guān)于酵母菌細(xì)胞呼吸的課后作業(yè)，如撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、分析酵母菌在不同環(huán)境下的代謝情況。

提供拓展資源：教師提供相關(guān)的拓展學(xué)習(xí)資料，如相關(guān)書籍、學(xué)術(shù)論文等。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：教師及時(shí)批改作業(yè)，對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)給予反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告和分析任務(wù)，鞏固課堂所學(xué)。

拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用拓展資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，加深對(duì)酵母菌細(xì)胞呼吸的理解。

反思總結(jié)：學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思，提出改進(jìn)意見。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生通過完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，提高自我學(xué)習(xí)能力。

反思總結(jié)法：學(xué)生通過反思，提高自我評(píng)價(jià)和自我改進(jìn)的能力。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-酵母菌細(xì)胞呼吸的生理學(xué)意義：介紹酵母菌細(xì)胞呼吸在食品發(fā)酵、釀酒和生物能源等領(lǐng)域的應(yīng)用。

-細(xì)胞呼吸的分子機(jī)制：探討細(xì)胞呼吸過程中酶的作用、代謝途徑以及能量轉(zhuǎn)換的生物學(xué)原理。

-酵母菌生長和代謝調(diào)控：分析酵母菌生長過程中不同環(huán)境因素對(duì)其代謝的影響，如pH、溫度、營養(yǎng)物質(zhì)等。

-酵母菌發(fā)酵工藝：介紹酵母菌發(fā)酵工藝的基本流程，包括種子制備、發(fā)酵過程控制、產(chǎn)品分離與純化等。

-酵母菌發(fā)酵產(chǎn)品的種類和用途：列舉酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的各種產(chǎn)品，如啤酒、面包、酒精、維生素等，及其在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：

-《微生物學(xué)基礎(chǔ)》

-《生物化學(xué)》

-《食品發(fā)酵工藝學(xué)》

-觀看教學(xué)視頻：

-酵母菌細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)演示

-酵母菌發(fā)酵工藝流程解析

-酵母菌發(fā)酵產(chǎn)品的種類和用途介紹

-參與實(shí)踐活動(dòng)：

-組織學(xué)生參觀啤酒廠、面包房等發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，了解發(fā)酵工藝的實(shí)際應(yīng)用。

-開展酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自操作，觀察酵母菌在不同條件下的生長和代謝情況。

-舉辦生物知識(shí)競賽，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。

-撰寫小論文：

-讓學(xué)生以“酵母菌細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用”為題，撰寫小論文，分析酵母菌發(fā)酵產(chǎn)品的種類、用途及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

-以“酵母菌發(fā)酵工藝的優(yōu)化”為題，讓學(xué)生探討如何提高酵母菌發(fā)酵效率，降低生產(chǎn)成本。

-開展研究性學(xué)習(xí)：

-以“酵母菌發(fā)酵過程中pH對(duì)代謝的影響”為課題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，分析pH對(duì)酵母菌代謝的影響。

-以“酵母菌發(fā)酵過程中溫度對(duì)代謝的影響”為課題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，分析溫度對(duì)酵母菌代謝的影響。

-拓展學(xué)習(xí)資源：

-《食品生物技術(shù)》期刊

-《生物工程學(xué)報(bào)》期刊

-《發(fā)酵科技》期刊教學(xué)反思今天上了這節(jié)關(guān)于酵母菌細(xì)胞呼吸的課，讓我有很多感觸。首先，我覺得課程設(shè)計(jì)上還是蠻成功的，學(xué)生們參與度很高，課堂氣氛活躍。不過，也有一些地方讓我覺得可以改進(jìn)。

比如說，在課前自主探索環(huán)節(jié)，我通過在線平臺(tái)和微信群發(fā)布了預(yù)習(xí)資料，讓學(xué)生們提前了解了酵母菌細(xì)胞呼吸的基本概念。這個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，我覺得挺實(shí)用的，因?yàn)樗寣W(xué)生在上課前對(duì)知識(shí)有了初步的認(rèn)識(shí)，有助于他們?cè)谡n堂上更好地理解和吸收。

但在監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度的時(shí)候，我發(fā)現(xiàn)了一些問題。有的學(xué)生雖然提交了預(yù)習(xí)成果，但內(nèi)容比較淺顯，說明他們可能只是匆匆瀏覽了一下資料，并沒有真正去思考和理解。這讓我意識(shí)到，在未來的教學(xué)中，我需要更加細(xì)致地指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行有效的預(yù)習(xí)，比如可以設(shè)置一些具體的預(yù)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。

課中強(qiáng)化技能環(huán)節(jié)，我嘗試通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親自操作，這樣能更好地理解細(xì)胞呼吸的過程。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生們都很興奮，積極地參與進(jìn)來。但是，在實(shí)驗(yàn)操作的過程中，我發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)步驟的理解不夠清晰，導(dǎo)致操作不夠規(guī)范。這說明我在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)上還需要更加細(xì)致，尤其是對(duì)于一些關(guān)鍵步驟，需要反復(fù)強(qiáng)調(diào)和示范。

在講解知識(shí)點(diǎn)時(shí)，我盡量用生動(dòng)的例子來解釋復(fù)雜的生物學(xué)原理。我發(fā)現(xiàn)，這種方法對(duì)大多數(shù)學(xué)生來說很有效，他們能夠更好地理解和記憶。但同時(shí)，我也注意到，有幾個(gè)學(xué)生對(duì)于某些概念還是有些吃力。這可能是因?yàn)樗麄兊幕A(chǔ)知識(shí)不夠扎實(shí)，或者是理解能力有限。所以，在未來的教學(xué)中，我可能需要更多地關(guān)注這些學(xué)生的個(gè)體差異，提供個(gè)性化的輔導(dǎo)。

課后拓展應(yīng)用環(huán)節(jié)，我布置了一些課后作業(yè)，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。在批改作業(yè)的過程中，我發(fā)現(xiàn)了一些值得思考的問題。比如，有些學(xué)生能夠很好地完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，但對(duì)于拓展資源的利用卻不夠充分。這說明我在拓展學(xué)習(xí)資源的推薦上還需要更加精準(zhǔn)，提供更多與課程內(nèi)容緊密相關(guān)的資源。

具體來說，我會(huì)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：

1.加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)的指導(dǎo)，讓學(xué)生明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)，提高預(yù)習(xí)效率。

2.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，注重對(duì)學(xué)生的操作規(guī)范和實(shí)驗(yàn)技巧的指導(dǎo)，確保實(shí)驗(yàn)效果。

3.在講解知識(shí)點(diǎn)時(shí)，結(jié)合實(shí)際案例，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。

4.在課后拓展應(yīng)用中，提供更多與課程內(nèi)容相關(guān)的拓展資源，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和思考。

5.定期進(jìn)行教學(xué)反思，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提高自己的教學(xué)水平。

我相信，通過不斷努力，我能夠更好地履行教師職責(zé)，幫助學(xué)生們?cè)谏飳W(xué)領(lǐng)域取得更好的成績。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫：要求學(xué)生根據(jù)本節(jié)課的酵母菌細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)步驟、觀察到的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)分析以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論，撰寫一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

2.細(xì)胞呼吸知識(shí)梳理：學(xué)生需整理并繪制酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸的過程圖，并標(biāo)注關(guān)鍵步驟和產(chǎn)物。

3.應(yīng)用案例分析：選擇一個(gè)與酵母菌細(xì)胞呼吸相關(guān)的實(shí)際案例，如面包制作或釀酒過程，分析酵母菌在此過程中的作用，并討論如何優(yōu)化發(fā)酵條件。

4.課堂討論總結(jié)：回顧本節(jié)課的討論內(nèi)容，總結(jié)酵母菌細(xì)胞呼吸的特點(diǎn)及其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，撰寫一篇簡短的總結(jié)報(bào)告。

作業(yè)反饋：

1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改：對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行詳細(xì)批改，重點(diǎn)關(guān)注實(shí)驗(yàn)步驟的規(guī)范性、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和結(jié)論的科學(xué)性。對(duì)于不規(guī)范的操作、錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)或錯(cuò)誤的結(jié)論，要及時(shí)指出并給予糾正。

2.細(xì)胞呼吸過程圖評(píng)估：檢查學(xué)生繪制的細(xì)胞呼吸過程圖，評(píng)估其準(zhǔn)確性、完整性和美觀性。對(duì)于不完整或錯(cuò)誤的圖示，提供正確的示例，并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行修改。

3.應(yīng)用案例分析評(píng)價(jià)：對(duì)學(xué)生的案例分析進(jìn)行評(píng)價(jià)，關(guān)注其分析問題的深度、廣度和邏輯性。對(duì)于分析不足或結(jié)論不明確的地方，給予補(bǔ)充和指導(dǎo)。

4.課堂討論總結(jié)反饋：閱讀學(xué)生的總結(jié)報(bào)告，評(píng)估其對(duì)課堂討論內(nèi)容的理解和總結(jié)能力。對(duì)于總結(jié)不夠全面或深度不足的地方，提出改進(jìn)建議，并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步思考。

具體反饋內(nèi)容如下：

-對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性，數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性，以及結(jié)論的科學(xué)性。例如，若學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提到酵母菌在無氧條件下產(chǎn)生酒精，需確認(rèn)其數(shù)據(jù)來源和實(shí)驗(yàn)條件，確保結(jié)論的準(zhǔn)確性。

-對(duì)于細(xì)胞呼吸過程圖，關(guān)注學(xué)生是否正確標(biāo)注了有氧呼吸和無氧呼吸的關(guān)鍵步驟和產(chǎn)物，以及圖示的清晰度和美觀性。

-對(duì)于案例分析，評(píng)估學(xué)生對(duì)實(shí)際案例的分析能力，包括對(duì)酵母菌作用的識(shí)別、發(fā)酵條件的優(yōu)化建議等。

-對(duì)于課堂討論總結(jié)，檢查學(xué)生對(duì)課堂討論內(nèi)容的理解和總結(jié)能力，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和思考。典型例題講解1.例題：

酵母菌在無氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸，產(chǎn)生的能量比有氧條件下少，為什么人們還是喜歡在有氧條件下培養(yǎng)酵母菌？

答案：盡管無氧條件下酵母菌產(chǎn)生的能量比有氧條件下少，但在有氧條件下，酵母菌可以進(jìn)行更徹底的代謝，產(chǎn)生更多的能量。此外，有氧條件下的酵母菌生長速度更快，代謝更旺盛，有利于大規(guī)模生產(chǎn)。

2.例題：

在實(shí)驗(yàn)室中，如何通過觀察酵母菌的代謝產(chǎn)物來判斷其進(jìn)行的呼吸方式？

答案：可以通過以下方法判斷：

（1）觀察酵母菌培養(yǎng)液中的氣泡產(chǎn)生情況。若產(chǎn)生大量氣泡，說明酵母菌正在進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生二氧化碳。

（2）檢測培養(yǎng)液中的酒精含量。若培養(yǎng)液中酒精含量較高，說明酵母菌正在進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精。

（3）檢測培養(yǎng)液中的pH值。若pH值下降，說明酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸，消耗了氧氣，產(chǎn)生了二氧化碳和水。

3.例題：

在面包制作過程中，為什么需要加入酵母菌？

答案：在面包制作過程中，酵母菌可以分解面粉中的淀粉，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，使面包發(fā)酵膨脹。同時(shí)，酵母菌還可以產(chǎn)生一些有機(jī)酸和醇類物質(zhì)，增加面包的香氣和風(fēng)味。

4.例題：

在釀酒過程中，為什么需要控制發(fā)酵溫度？

答案：在釀酒過程中，發(fā)酵溫度對(duì)酵母菌的生長和代謝有重要影響。過高或過低的溫度都會(huì)影響酵母菌的活性，導(dǎo)致發(fā)酵效果不佳。因此，需要將發(fā)酵溫度控制在最適宜酵母菌生長和代謝的范圍內(nèi)，以保證釀酒質(zhì)量。

5.例題：

在生物能源生產(chǎn)中，酵母菌可以用于生產(chǎn)生物乙醇。請(qǐng)簡述酵母菌生產(chǎn)生物乙醇的原理。

答案：酵母菌在無氧條件下，通過發(fā)酵作用將葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳。具體反應(yīng)式如下：

C6H12O6→2C2H5OH+2CO2板書設(shè)計(jì)①酵母