酵母菌细胞呼吸方式生物教学实验设计与反思

　　1．教学设计方案

　　1.1 复习引入

　　课件展示图片，细胞的直接能源物质——ATP，回想植物和动物ATP的共同来源，进而引出细胞呼吸，介绍细胞呼吸的概念。

　　1.2 提出问题，启发引导

　　选取酵母菌作为实验材料，探究细胞如何进行呼吸作用。

　　课件展示：酵母菌的结构，生活生产中酵母菌的应用实例。

　　提出问题：馒头、面包为什么又松又软？自制葡萄酒是利用酵母菌产生酒精，那么酒精和二氧化碳是酵母菌在什么条件下经过细胞呼吸产生的？

　　1.3 教师引导学生构建探究思路：

　　1.3.1 提出问题：学生就所观察的现象讨论，提出一些在讨论过程中发现的问题。

　　1.3.2 针对问题作出相应假设：先由学生尝试作出各种假设，然后教师适当纠正点拨，最后确立探究的假说。

　　1.3.3 小组合作进行实验设计：学生分成六个小组，每组根据本组的假设，设计实验。为避免学生在实验设计时漫无目的，教师提出一些问题启发引导学生思考。

　　（1）如何在实验中始终保持酵母菌的活性？

　　（2）怎样控制有氧和无氧条件?

　　（3）用哪些方法可以检测CO2的产生？

　　（4）怎样比较有氧和无氧条件下产生CO2量的多少?

　　（5）用什么方法可以鉴定装置中有无酒精产生？

　　（6）实验装置设计中需注意哪些问题?为什么一般不把注射器放满？

　　（7）有氧条件的实验装置要持续充氧气，如何解决这个问题?给学生充分讨论的时间，在学生各抒己见之后，教师适当进行点评。最后学生利用提供的材料用具设计好具体的实验步骤。

　　1.3.4 进行实验：各小组根据所设计的实验方案进行操作，仔细观察实验现象，认真记录实验结果在实验的等待时间，用课件显示教材上的实验装置，引发学生讨论分析该套装置，并分析本实验是否是对照实验，进而引出对比实验的概念。

　　1.3.5 分析结果，得出结论：在实验中，可能会出现一些意想不到的现象，要注意对这些现象的适当及合理分析。这样，学生才会逐步形成尊重科学事实的态度。

　　1.3.6 交流和应用：各小组分析实验结果得出相应的结论，每小组选派代表用简明的学科语言，描述出酵母菌细胞呼吸的方式，不同细胞呼吸方式的产物。重铬酸钾可以检测有无酒精存在，这一原理在日常生活中可以有什么应用。

　　1.4 归纳总结、课堂练习及布置作业

　　对本节内容归纳总结，课件显示相关习题，检验并巩固课堂学习内容。学生完成实验报告。

　　2．教学反思

　　2.1 贯彻新课程理念，充分发挥学生的主体地位，体现教师的主导作用

　　新课程的理念就是面向全体学生，以人为本，把学生看成有情感、有需要的人，教学中尽量挖掘学生潜能，积极营造轻松、和谐的学习氛围，以学科为基础，以人自身的完善和解放为最高目的，以达到学生的全面发展的目的。

　　在展示探究课题之后，引导学生将已有的生活经验、知识经验与教师所提问题联系起来，大胆提出假设。课件展示引导学生举出一些利用酵母菌的生产、生活实例，比如发面、酿酒等，提出这些问题后，学生的学习热情慢慢高涨，相互讨论之后，自由地提出每个小组想要研究的问题及所作出的相应假设。学生提出的假说，虽然有一些是不完善的，但教师都要给予及时鼓励和正面引导。而在这个过程中，又可以充分调动学生的积极性，相互之间进行补充和完善。学生就自己所提出的问题进行实验的设计，并在学案上画出相应的实验装置。统一汇报实验设计的过程中，学生以小组的形式主动发言，汇报过程中可以锻炼学生的语言描述能力，同时又可以调动其他同学积极思考、积极参与，通过学生间的讨论、交流来完善实验设计。

　　教学中既充分发挥了学生的自主探究能力，同时也不忘教师的主导作用。通过教师的问题引导，学生逐渐完成从对知识的初步认识和理解到实验探究能力的提升。在学生进行实验操作过程中，教师不断进行巡视，随时了解学生在实验过程中普遍存在的问题和具有代表性的问题，以便及时给予指点和帮助纠正。在实验操作、观察实验现象、记录实验结果等方面，注意提醒学生，要养成尊重科学事实的习惯，实事求是地记录实验结果。如果出现异常结果，应根据实验操作、实验现象来分析可能的原因，而不应随意更改实验结果。

　　2.2 课前进行充分地准备，合理安排教学流程

　　课前布置学生预习并填写学案，教师在上课之前制作多媒体课件并准备好实验的材料及用具，要先配制好培养酵母菌用的葡萄糖溶液、澄清的石灰水及酸性重铬酸钾溶液。

　　为了取得实验的成功，还特别注意了以下事项：

　　（1）实验装置的改进。备课时，通过查找资料，改进了实验装置。使用气密性非常好的塑料注射器和输液管进行实验。有氧装置利用装有马铃薯块和3%过氧化氢溶液的输液瓶制造氧气，来替换装有质量分数为10%的NaOH溶液锥形瓶，避免用人工打气50min，也不用放到25～30℃的环境中培养8～10小时。既节约时间又能保证有氧条件，防止无关变量的影响，效果很好。无氧呼吸装置中可将装有酵母菌培养液的注射器针头插入橡胶塞密封，即可保证无氧条件。

　　（2）课前进行多次预实验，观察实验现象，对上课时可能出现的一些问题作出充分的估计和准备好充分的应对策略。在上课之前的两周，做过多次预实验，发现问题，及时改进。在预实验中拍下实验中一些关键步骤的照片，并将其插入到多媒体课件中，以便在上课时作为学生操作时的指导。

　　（3）实验中使用30℃水浴锅保温。为了保证能在40分钟的课堂内出现比较明显的实验现象，充分利用实验室现有的条件，用水浴锅为有氧和无氧装置保温。由于冬天气温较低，这样做能够缩短实验时间，在保温5分钟左右即可有较明显的实验现象发生，否则反应缓慢，产生二氧化碳气体少。

　　实验设计及进行实验是教学的难点，教学内容较多，时间比较紧，再探究的时间少，在重难点突破上 ，从实际生产生活入手，通过问题引导学生思考的方向。课上学生自主合作，提出问题并作出合理假设，完成并汇报实验设计，学生间相互评价交流，达到较好的效果。学生通过亲自动手实验，亲身体验了酵母菌细胞呼吸的方式，并学会了检测细胞呼吸产物。在40min课堂内最大限度地完成了教学任务，较好地控制了教学进程。

　　2.3 强调探究实验的严谨性，尊重科学事实

　　部分学生在有氧实验组中检测到酒精，这一结果可能会干扰学生的认知，教师可以提出一些问题引导学生思考，比如：生活中酿酒的时候是通气还是密封？学生在思考之后会得到些许启发，然后趁热打铁，引导学生合理分析这一现象：

　　此结果是否说明酵母菌在有氧呼吸过程中也会产生酒精？你安装的实验装置或在实验操作过程中有没有不当之处呢？学生进一步思考，便会很容易地想到，有氧装置中通入的氧气是有限的，在保温的5分钟内，有的组酵母菌的氧气消耗尽了，就开始进行无氧呼吸了，所以在某些小组的有氧装置内最后也会出现酒精。到此，讨论并没有结束。我继续引导：那应该再怎样改进一下实验，结果会更严谨呢？在课堂上，对这些问题的解决,学生学到的不仅是知识，更体会到实验严谨的重要性。

　　2.4 不足及待改进之处

　　生物课程标准提出：“科学探究活动的开展需要民主的师生关系和求真求实的氛围。”在探究活动中，教师既是学生的平等对话者之一，又是活动的组织者，学生探究的促进者。

　　上课初始，为打破学生的紧张气氛，在提出问题和作出假设环节所用时间较长，导致最后超出上课时间5分钟。课上，对学生的评价用词较为匮乏，只说出“好”、“很好”，或者让同学们鼓掌进行鼓励，而没有很明确地说出哪里好，为什么好。在对实验设计进行评价时，只是评价了回答问题的同学，对小组内作出努力的其他同学并没有明确地进行评价。实验结束后，也只是很简单地总结性评价，没有对各个环节进行详细的评价。

　　在引导学生进行提出问题、作出假设及设计实验的环节，为了掌控课堂，教师讲解的还是比较多，没有大胆地放手让学生更多的发挥。
　　
　　参考文献：

　　［1］姜松祥.用重铬酸钾检测酵母菌无氧呼吸产物酒精的原理[J]中学生物学，2007.(2):35.
　　［2］赵亚华.ATP 的主要来源 ——细胞呼吸教学设计[J]实验教学与仪器，2007,(1):24—25.