基于核心素养的教学设计

蔡东玲

一、教学目标

课程标准要求：说明生物通过细胞呼吸将储存在有机物分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量，据此，确定本节课的教学目标为：

1. 理解有氧呼吸过程中物质与能量的变化，体现线粒体结构与功能相适应。

2. 通过分析和设计探究酵母菌细胞呼吸方式的实验方案，学会对比实验中的控制变量，培养科学探究的能力。

3. 通过对有氧呼吸和无氧呼吸的场所和过程的学习，养成分类与比较的科学思维方式。

4. 结合细胞呼吸的方式，把细胞呼吸原理应用到生产生活实践中，解决现实生活中与生物学相关的问题，提升社会责任感。

二、教学重点和难点

1.教学重点

（1） 探究酵母菌细胞呼吸的方式

（2）有氧呼吸过程中物质与能量的变化

2.教学难点

（1）探究酵母菌细胞呼吸的方式

（2）有氧呼吸过程中物质与能量的变化

三、教学实施

第1课时

学习任务1： 设计探究酵母菌细胞呼吸方式的实验方案

教师活动：提出问题：加入酵母菌和面作成的馒头、面包松软多孔，是因为发酵产生气体所致，那么，产生的气体是什么呢？在什么情况下产生的？

学生活动：作出假设：假设酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。

设计意图：引导学生根据观察的现象做出合理的假设。

教师活动：布置任务，引导学生共同探究以下问题：

问题1.酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是什么？

问题2.本实验的变量和因变量分别是什么？

问题3.怎样控制有氧和无氧的条件？

问题4.怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？

问题5.怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无二氧化碳产生？如何比较产生二氧化碳产生的多少？

学生活动：学生独立思考后进行讨论，运用控制变量法完成探究酵母菌呼吸方式的实验设计方案。

设计意图：引导学生学会分析变量、控制变量、设计对比实验。

学习任务2： 组装实验装置

教师活动：根据以上过程中，学生提出的变量控制方案，提供锥形瓶、玻璃管等仪器，请同学们以小组为单位组装实验装置，并设计实验所需的试剂。

学生活动：学生尝试组装有氧呼吸和无氧呼吸的整套装置。

设计意图：培养学生动手操作能力。

学习任务2： 实验结果的分析与讨论

教师活动：引导学生对实验结果进行分析。

学生活动：学生尝试对实验结果进行分析。

设计意图：锻炼学生观察实验现象、总结实验结果。

第2课时

学习任务1：有氧呼吸过程中物质和和能量的变化

教师活动：介绍线粒体的结构，引导学生思考线粒体内膜向内折叠有什么意义？

学生活动：认识线粒体内膜、外膜、基质等结构。

设计意图：体会结构与功能相适应。

教师活动：通过图文结合进行介绍，引导学生把每一个阶段的物质和能量变化对应到具体部位。

学生活动：对每一阶段的场所、反应物、生成物，以及能量变化进行梳理。构建有氧呼吸的总反应式。

设计意图：通过教材示意图分析归纳总结，养成分类比较的科学思维，体会细胞呼吸过程中能量与物质转化的生命观念。

教师活动：引导学生思考与讨论有氧呼吸特点。

学生活动：阅读教材，分析有氧呼吸的能量利用特点进行归纳总结。

设计意图：让学生认识到细胞作为生命系统在能量利用方面的特点，从而进一步加深对生命本质的理解。

学习任务2： 无氧呼吸过程中物质和和能量的变化

教师活动：展示无氧呼吸的相关图片，引导学生分析以下几种现象：

现象1：长久较封闭放置的苹果，有时会有酒香味。

现象2：洪灾容易导致农田被淹，引发农作物死亡。

现象3：剧烈运动后，容易产生肌肉酸痛的现象。

学生活动：分析以上问题，经分组讨论根据概念和过程总结出两种类型的无氧呼吸的反应式如下：

酒精發酵：C6H12O6 → 2C2H5OH+ 2CO2+ 少量能量（高等植物在水淹的情况下、酵母菌等）

乳酸发酵：C6H12O6 → 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量（在缺氧的条件下高等动物和人的骨骼肌细胞、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌等）

设计意图：引导学生通过类比的方式构建无氧呼吸模型。

教师活动：布置任务总结有氧呼吸和无氧呼吸的异同。

学生活动：思考，填写表格，总结有氧呼吸和无氧呼吸的异同。

设计意图：通过对有氧呼吸和无氧呼吸过程的比较，养成分类与比较的科学思维方式。

学习任务3： 细胞呼吸原理的应用

教师活动：让学生思考与讨论，分析生产、生活中细胞呼吸原理应用的实例。让学生结合细胞呼吸的原理进行分析。

学生活动：阅读教材中相关图文资料，列举生活、生产中的其他实例并简要分析，从而认识到细胞呼吸与我们的健康、生活、生产息息相关。

设计意图：引导学生将所学生物学知识应用于生产生活实际，提升社会责任。

四、教学设计评鉴

1.教学方法

在本节课的教学中，始终按照“明晰问题——剖析问题——生成问题——探究问题——反馈问题”这一问题探究模式来进行。为了充分调动学生的学习积极性，主要采用了以下教学方法：

直观教学法，讨论法，比较归纳法。

2.核心素养

通过实验对酵母菌细胞呼吸方式进行探究，培养学生科学探究能力，让学生认识到两种呼吸方式的条件和产物，这样就为有氧呼吸和无氧呼吸的学习打下基础。然后从酵母菌转向其他生物，进一步了解细胞呼吸的两种类型，有氧呼吸和无氧呼吸过程的学习，通过教材示意图分析归纳总结，养成分类比较的科学思维，体会细胞呼吸过程中能量与物质转化的生命观念。分析呼吸原理在生活中的应用实例，向公众宣传有氧呼吸的重要性。