课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式 教材分析 “探究酵母菌细胞呼吸的方式”选自人教版《生物学.必修1.分子与细胞》第5章第3节第1课时，普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）中提示，通过探究酵母菌的呼吸方式的探究实验活动，帮助学生达成对细胞的生存需要能量和营养物质概念的理解，使学生领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能，结合生物、物理和化学知识以及学生的生活经验，突破学习难点。教材编排了包括装置在内的比较详细的实验方案。然而，在实验过程中，存在实验中的变量不好控制，无氧呼吸条件下锥形瓶中澄清石灰水变浑浊时间较长等问题。基于此，教师和学生利用二氧化碳传感器、热成像检测仪、100ml注射器和医用软管对实验方案进行了改进，不仅搭建简单、反应时间短、实验结果可数据分析，且有利于培养学生自主探究能力。 教学目标 基于课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准，并围绕培养学生学科核心素养的要求，制订了如下教学目标： 1.通过酵母菌细胞呼吸方式的实验探究，说出细胞呼吸的类型，主动构建细胞呼吸的概念。理解细胞呼吸过程中的物质变化和能量转化的实质，了解有氧呼吸的异同，树立生命观念。 2.通过对实验方案的讨论-设计-实践-论证，培养学生的科学思维，发展学生的科学探究能力。 教学重点： 1.通过酵母菌细胞呼吸的方式实验探究主动建构细胞呼吸概念，了解细胞呼吸的类型。 2.通过实验方案的改进优化，了解探究实验的设计思路，养成科学思维，提升科学探究能力。 教学难点： 1.通过有氧呼吸和无氧呼吸实验装置的改进，有效控制实验中的变量，提升科学探究能力。 2.检测实验产物方法的改进对比，进行数据分析，养成科学思维。 实验器材 实验材料及试剂： 高活性酵母粉、5%葡萄糖溶液、溴麝香草酚蓝溶液、酸性重铬酸钾溶液、澄清石灰水、蒸馏水、便携式氧气瓶、葡萄糖试纸。 （2）实验仪器：锥形瓶、二氧化碳传感器、100ml注射器、医用软管、热成像测温仪、试管等。 实验改进 有氧呼吸装置： 以注射器作为反应容器，（50ml质量分数为5%的葡萄糖溶液和1.25g干酵母混合均匀）利用便携式氧气瓶通氧40ml，代替教材中利用橡皮球或气泵间歇性通气创造有氧环境。改进后的实验操作简单，实验时间缩短。 无氧呼吸装置： 利用注射器作为反应容器，吸取配置好的酵母菌培养液50ml（50ml质量分数为5%的葡萄糖溶液和1.25g干酵母混合均匀），连上输液带，关紧流速调节器，确保酵母菌只进行无氧呼吸。 检测co2的方法： 用注射器吸取溴麝香草酚蓝水溶液，将其注射到医用软管滴壶中，再分别将有氧、无氧条件下注射器中的酵母菌培养液经细胞呼吸产生的气体通过流量调节器推入滴壶中，可以快速检测产生的气体是否为co2。另外一组将注射器一端连接二氧化碳传感器，利用DISLab软件进行数据分析。 检测酒精的方法： 葡萄糖和酒精在酸性条件下均能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，应将酵母菌培养时间适当延长，实验前3h学生进行酵母菌活化培养，实验开始后用尿糖试纸检测实验装置中葡萄糖的消耗情况。待葡萄糖消耗殆尽再进行酒精检测。 利用热成像仪器检测有氧呼吸和无氧呼吸的装置，得出细胞呼吸过程中有能量转化，且能量转化效率不同的结论。 教学过程 情景导入：播放校本课程中同学们制作面包和酿制葡萄酒的照片，在面团发酵和葡萄糖酒发酵过程中都有气体产生，针对这两个实验，请同学们认真思考提出问题。设计意图：创设情境，从学生的生活经验和学习经历中提出探究性问题，是学生对已有概念的探究。激发学生的学习兴趣，培养学生的科学探究意识。 设计实验 2.1 小组活动 课前小组活动根据教材中实践探究的提示，预习课本知识。本实验的主要问题是如何创设酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的条件，排除空气 ... ...
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