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視頻課題：第五屆全國高中生物實驗教學說課視頻錄像《探究酵母菌細胞呼吸的方式》西安
教學設計、課堂實錄及教案：第五屆全國高中生物實驗教學說課視頻錄像《探究酵母菌細胞呼吸的方式》西安電子科技大學附屬中學高中生物
《探究酵母菌的細胞呼吸》說課稿
尊敬的各位評委，老師們，大家早上好!我是周彤，來自西電附中。今天我說課的題目是，生命獲能應有律，探究實驗知其密，我對探究酵母的細胞呼吸方式的實驗進行說課。首先，這是一個探究性的實驗。那我想的第一個問題就是，為什么本節實驗要探究，而不是直接演示或驗證。我想原因就在：要讓學生通過科學探究活動，訓練理性思維、體會生命觀念，從而能在自己的生活中將生物學知識加以應用推廣，加強社會責任。要實現這四個維度的素養，我主要在實驗中關注兩點：1.實驗教學的引導探究。2.個性發展的自主探究。本著這一理念，我設計了這節課，現在我將通過以下幾方面來進行說課。
一． 教材分析
1.課標要求：學生通過探究酵母菌的細胞呼吸真切地體會細胞物質和能量 的變化，感受生命的本質，這也是達成必修一整體課程目標的重要環節，因此課標在活動建議中做出了具體要求。
2.教材對于本實驗的內容做出了具體的描述，取材容易，但作為學生實驗來講，它耗時長，裝置連接復雜，有氧、無氧條件難以控制，所以學生很難利用一節課時間完成自主探究。加上二氧化碳檢測結果帶有很強的主觀性，不夠準確，會影響學生的結果分析。
二． 學情分析
1.學生在知識方面已有一定的基礎和鋪墊。
2.實驗能力方面，缺乏獨立探究能力，所以本節實驗采取小組合作、探究學習的模式，利用學生的差異，通過任務驅動來體驗、學習、自主獲得新知。
依據課標的具體要求，結合我對教材和學生的分析，我制定了以下教學目標：
三． 實驗教學目標
最終目標就是實現核心素養的提升。
為了實現以上教學目標，我引導學生利用課前預實驗對教材中的實驗加以改進，以下是學生的改進方案：
四． 實驗創新和改進
1.學生對實驗材料的優化 材料的更換，源于預實驗中酒精的檢測過程，學生發現持續通氧的情況下依然檢測到重鉻酸鉀的顏色變化，可并沒有聞到酒味，因此發現了材料的兩方面問題：
1.1選用無添加劑的啤酒酵母 很多改進方法中選擇了超市中購買的高活性干酵母，其活性高，實驗效果明顯，我們學生剛開始也是選擇的安琪酵母，但通過查閱資料，發現其中含有的某種食品添加劑是可以和重鉻酸鉀反應的，因此我們更換為無添加劑的啤酒酵母；
1.2采用蔗糖溶液代替葡萄糖溶液 葡萄糖是還原糖，其醛基能被酸性重鉻酸鉀氧化，發生變色反應，故改為非還原性的蔗糖。
就這樣，學生用理性思維解決了實際問題。
2.學生對實驗裝置的改進
2.1 教材中的實驗反應條件難以控制，耗時長，無氧條件要通過放置6-8小時來實現，還不能保證完全無氧。學生想到了油封的方法來快速制造無氧條件，還討論了食用油和石蠟油的區別，結合他們的化學知識，他們認為石蠟油更穩定。這個討論過程實現了學科的交叉，培養了學生的綜合素養。有氧條件則通過魚缸中常用的氣泵實現持續通氣，整個實驗的完成10分鐘左右。
2.2結果檢測主觀性強
通過預實驗，他們認為澄清石灰水對二氧化碳量的檢測帶有很強的主觀性，不夠準確，很難區分。所以一致認為使用傳感器更好。傳感器的使用要保證整個裝置的密封性，裝置的設計也是數字化探究中很重要的一個環節，我引導學生動腦設計。學生找來了孔徑合適的錐形瓶，并用壓強傳感器測試了其密封性，還想到了他們平時經常玩的黏土，結果證明它的密封性非常好，使有氧裝置實現了通氣的同時保證密封。玩以致用，完成了裝置設計。
2.3 大量氣泡污染傳感器
學生實驗過程中發現尤其是有氧組由于釋放了大量二氧化碳導致氣泡量非常大，會污染傳感器，數據一度降為0，于是同學們想到平常生活中倒啤酒后如果給杯中放一根筷子，氣泡就會很快消失，所以他們在瓶內放置了一根塑料棒，阻斷氣泡的效果非常好。學生結合生活常識，巧妙的解決了難題。
使用上述改進，我進行了本節實驗課的教學，下面將過程做一簡介：
五． 實驗教學過程
課堂教學從學生常見的生活經驗、生產實際導入，激發學生興趣和思考，并結合資料做出合理的假設！進而請學生使用現有的材料用具來設計實驗，并填寫實驗方案。學生通過討論，體會對比實驗的設計。通過有氧組和無氧組的實驗，獲得實驗數據。
我選取一組的數據來進行說明：首先教師引導學生尊重實驗事實，提問學生從你的實驗數據可以得出什么結論？其次鼓勵學生再次仔細觀察，敢于質疑，提出疑問，1.為什么有氧和無氧組的CO2濃度初始值差距很大？ 2.為什么有氧組的CO2濃度上升到5600ppm后不再上升？第一個問題： 學生經過討論，發現當時空氣中CO2濃度大概是700ppm多，無氧組正常，而有氧組的濃度剛開始時已經三千多ppm，推測是由于有氧呼吸進行了一段時間才開始測的，兩組初始測量時間不同。第二個問題：學生重復實驗好幾次，發現還是一樣的結果，他們表示結果不可信，因為糖不可能如此短的時間就耗盡，有氧呼吸一定還在繼續，那為什么呢？學生們通過查參數，發現這個二氧化碳傳感器的最大量程就是5000ppm，因此超出量程后結果已經測不出。經過激烈討論，學生提出：ppm是濃度單位，我們更換大量程的傳感器不太容易實現，但可以減少酵母和糖的量。經過試驗的再改進，他們再次重復試驗，獲得了更加嚴謹的數據，得到結論。
實驗做完了，得到了結論，但學生探索之心不滅，有學生設計出了新的裝置進行酵母菌呼吸方式的再探究。將酵母菌培養液兩等分，一分連接CO2傳感器，一分連接溶解氧傳感器，兩個傳感器共同連接于一個數據采集器，使電腦上同時顯現出氧氣和CO2的變化，我贊不絕口，進而將數據投影到大屏，請大家分享數據共同分析，屏幕上出現了與我們原有認知相矛盾的實驗結果，氧氣下降到一定程度不再下降，而不是被酵母菌一直消耗降為0。這種矛盾激發了學生更激烈的討論，他們認為可能酵母菌不會利用過低濃度的氧氣。再通過教師提問，教材上原有的抽象知識“酵母菌是兼性厭氧菌”變成了活生生的數據，進而內化為學生的自主認知。
最后教師引導學生進行反饋評價，組內評價各小組成員的表現，總結本次合作過程中做的比較好的方面。利用電子白板組間交換共享數據，相互評價，進行誤差分析，促進共同提高，最后教師肯定同學們本次探究活動的表現，并提出進一步可探究的問題。
六． 實驗效果評價
1. 反應條件控制嚴格，設計更加嚴謹
2.從定性到定量，結果一目了然
3.傳統實驗與數字化實驗相結合，技術和思維相結合
傳統實驗中的錐形瓶、導管和數字化實驗相結合，使實驗課成為技術和思維的融合，綜合多元化評價，最終實驗課不光有技術和思維，也有情感和溫度。
4.結果分析中發現新問題，不斷探究中提高素養
最深的感觸就是，我的大膽放手，給了學生更大的思維空間。從材料選擇，到裝置設計，再到結果分析、發現新的問題、再探究，都是學生自主完成，老師引導。學生利用理性思維完成了一項完整的科學探究活動，真正實現了科學素養的提升。
視頻來源：優質課網 www.m.fsyixinda.com
