施海閩
摘要:生物學科的核心素養(yǎng)是培養(yǎng)學生的生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任。①三維目標的設計中一定要體現(xiàn)核心素養(yǎng),并貫穿于教學過程中的每一個環(huán)節(jié)。本文以"細胞的呼吸類型和過程"復習課為例在教學的各個環(huán)節(jié),積極嘗試了在高中生物課堂教學中對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
關鍵詞:高中生物;核心素養(yǎng);課堂教學
中圖分類號:G633.91文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2017)12-0183-02
【教學理念】
高中教育階段的生物學課程是以提高學生生物學核心素養(yǎng)為宗旨的學科課程。其內涵和表現(xiàn)如下表:
生命觀念形成結構與功能觀、進化與適應觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質與能量觀等,并用之指導探究生命活動規(guī)律,解決實際問題①。
理性思維運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法,探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律,審視或論證生物學社會議題。①
科學探究能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學問題,針對特定的生物學現(xiàn)象,進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力。在探究中,樂于并善于團隊合作,勇于創(chuàng)新。①
社會責任學生應能夠關注社會、參與討論、理性解釋、辨別真?zhèn)?、主動宣傳、關愛生命和保護環(huán)境。
所以三維目標的設計中一定要體現(xiàn)生命觀點、理性思維、科學探究和社會責任,并貫穿于教學過程中的每一個環(huán)節(jié)。
【教學目標】
1、知識與技能:
(1)闡述細胞呼吸的概念。(2)說明有氧呼吸和無氧呼吸的過程。(3)說出有氧呼吸和無氧呼吸的異同。
2、過程與方法:
(1)通過設計實驗"證明酵母菌在無氧條件下能發(fā)生細胞呼吸",培養(yǎng)實驗探究能力和語言表達能力。
(2)通過對酵母菌和人體無氧呼吸相關問題的思考,增進對細胞呼吸概念的理解,培養(yǎng)理性思維的能力。
3、情感態(tài)度和價值觀:
(1)通過對有氧呼吸和無氧呼吸的比較,形成生命進化的觀點。
(2)通過對有氧呼吸的過程分析,形成結構功能相適應的觀點。
(3)通過對細胞呼吸過程物質變化和能量轉化的分析,總結生命活動過程中能量和物質的變化,形成物質和能量轉化的觀點。
(4)通過分析人體劇烈運動產(chǎn)生乳酸,形成生物與環(huán)境相適應的觀點。
(5)通過對釀酒過程和劇烈運動的分析,培養(yǎng)學生嘗試解決生產(chǎn)生活中的生物學問題的擔當和能力,形成社會責任。
【教學重點和難點】
1、重點: 細胞呼吸的過程。
2、難點:設計實驗證明酵母菌在無氧條件下能發(fā)生細胞呼吸。
【教學方法】 學生觀察、討論、合作與教師講述和啟發(fā)引導相結合。
【教學時間】 1課時
【教學過程】
1.優(yōu)化舊知識導入新課
教師組織與引導:
細胞的生命活動離不開能量,而能量是通過細胞呼吸這一生理過程提供。
什么是細胞呼吸?分析物質和能量的變化? 物質和能量是什么關系?
學生活動:思考討論構建概念。
設計意圖:闡述細胞呼吸的概念,形成物質和能量的生命觀。
2.有氧呼吸的過程
教師組織與引導:
有氧呼吸的過程:將酵母菌制成勻漿,用離心機離心,得到上清液(細胞質基質)和沉淀物(含線粒體),在三只試管中分別加入等量的上清液、沉淀物、酵母菌勻漿,再向三只試管中加入等量、等濃度的葡萄糖溶液,最終能通過細胞呼吸產(chǎn)生CO2和H2O的試管是?請說出理由。 為什么不同階段在不同場所進行?每一個過程的物質和能量的變化?
總結有氧呼吸反應式:總結細胞呼吸概念。
學生活動:思考討論回答從而構建概念。
設計意圖:通過對有氧呼吸的過程分析,形成結構功能相適應的觀點;通過細胞呼吸過程物質變化和能量轉化的分析,形成物質和能量轉化的觀點。
3.無氧呼吸的過程
教師組織與引導:
(1)細胞呼吸一定要氧氣參與嗎?
(2)實驗設計:
提出問題:酵母菌無氧條件下能進行呼吸作用嗎?
能進行呼吸作用的標準是什么?本實驗的原理是什么?自變量是什么?因變量是什么?如何施加自變量?如何檢測因變量?如何保證無氧環(huán)境?實驗設計的基本原則是什么?提供實驗材料:三角錐瓶2個,膠塞2個、石蠟油、玻璃彎管、夾子、石灰水、溫度計、試管、20%的酵母液、10%蔗糖溶液和滴管等,要求學生根據(jù)已有的實驗用具,通過小組討論,寫出實驗方案,預測結果結論?(用假說演繹法) 然后,學生分組上臺展示交流,討論:試管內出現(xiàn)什么現(xiàn)象?會聞到什么氣味?分析原因?
(3)比較有氧呼吸和無氧呼吸:
它們的共同點?區(qū)別?在進化史上誰先出現(xiàn)?為什么?
學生活動:
設計實驗;思考討論回答。
設計意圖:
(1)使學生能說明有氧呼吸和無氧呼吸的過程并說出它們的異同。(2)通過對有氧呼吸和無氧呼吸的比較,形成生命進化的觀點;(3)通過設計實驗"證明酵母菌在無氧條件下能發(fā)生細胞呼吸",培養(yǎng)學生的實驗探究能力、語言表達能力和理性思維能力。
4.細胞呼吸的應用
教師組織與引導:
(1)酵母菌用于釀酒,先通氣后隔絕,為什么?
(2)人體400米快速跑,大腿酸痛原因?
總結細胞呼吸概念:不同種類的細胞進化出不同的酶系,通過有氧或無氧呼吸從有機物中獲得能量,以適應特定的環(huán)境。
學生活動:思考老師提出問題并回答。
設計意圖:通過分析人體劇烈運動產(chǎn)生乳酸,培養(yǎng)理性思維,形成生物與環(huán)境相適應的觀點。通過釀酒過程和劇烈運動的分析,培養(yǎng)學生理性思維能力和嘗試解決生產(chǎn)生活中的生物學問題的擔當和能力,形成社會責任。