柯倩倩

摘 要：細(xì)胞呼吸是高中生物代謝的一個(gè)重要部分，其內(nèi)容主要涉及細(xì)胞呼吸的概念、需氧呼吸及厭氧呼吸概念、反應(yīng)式和反應(yīng)過程，以及影響細(xì)胞呼吸的因素。內(nèi)容呈現(xiàn)出多而細(xì)的特點(diǎn)。本節(jié)課例通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，在新課的基礎(chǔ)上對知識點(diǎn)進(jìn)行了重新的集中復(fù)習(xí)，使學(xué)生通過本節(jié)課構(gòu)建起一個(gè)處理細(xì)胞呼吸過程中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一個(gè)模型，使學(xué)生通過本節(jié)課可以溫故而知新。

關(guān)鍵詞：任務(wù)驅(qū)動(dòng)；模型；細(xì)胞呼吸

一、背景

1.學(xué)情分析

細(xì)胞呼吸是高中生物代謝的一個(gè)重要部分，其內(nèi)容主要涉及細(xì)胞呼吸的概念、需氧呼吸及厭氧呼吸概念、反應(yīng)式和反應(yīng)過程，以及影響細(xì)胞呼吸的因素。內(nèi)容呈現(xiàn)出多而細(xì)的特點(diǎn)。

細(xì)胞呼吸一系列連續(xù)的新陳代謝活動(dòng)，這些活動(dòng)肉眼看不見，所以對于學(xué)生而言非常抽象。同時(shí)又有這么多的代謝反應(yīng)，往往讓學(xué)生無從下手，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)這塊內(nèi)容的過程中習(xí)慣一個(gè)個(gè)代謝活動(dòng)分開來記憶，這樣就導(dǎo)致對于呼吸過程中物質(zhì)的去向非常不明確。

2.疑難分析

近年來，對于學(xué)生理解表達(dá)能力、獲取與處理信息的能力以及綜合運(yùn)用能力的要求越來越高。所以一味不思考地去背，這樣不利于對學(xué)生能力的培養(yǎng)。如何精煉地復(fù)習(xí)這塊內(nèi)容，使學(xué)生不僅可以鞏固基礎(chǔ)，同時(shí)又能對細(xì)胞呼吸過程有更加深入的理解與思考？是一貫的不思考效果好？還是多設(shè)計(jì)一些教學(xué)活動(dòng)？活動(dòng)過多是否會(huì)使課堂的重點(diǎn)基礎(chǔ)偏離？筆者嘗試了通過實(shí)驗(yàn)裝置的分析幫助學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固細(xì)胞呼吸的相關(guān)知識。設(shè)計(jì)中通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高學(xué)生分析和解決問題的能力。

二、教學(xué)實(shí)錄

1.直接導(dǎo)入

【設(shè)問】在已學(xué)的內(nèi)容中哪些例子可以說明細(xì)胞是有活性的？

【生】質(zhì)壁分離和復(fù)原；胞質(zhì)環(huán)流；選擇特性；進(jìn)行培養(yǎng)，看其能否進(jìn)行繁殖；看其能否進(jìn)行細(xì)胞呼吸……

【設(shè)計(jì)意圖】從學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)出發(fā)，通過分析活細(xì)胞的特點(diǎn)，使學(xué)生能感受到新陳代謝對于活細(xì)胞的重要意義。同時(shí)可以達(dá)到檢測學(xué)生對于活細(xì)胞基礎(chǔ)代謝的掌握程度，可作為接下來復(fù)習(xí)的參考依據(jù)。

2.驗(yàn)證活細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞呼吸

【設(shè)問】活細(xì)胞可以用是否能進(jìn)行質(zhì)壁分離和復(fù)原；胞質(zhì)環(huán)流；選擇特性；進(jìn)行培養(yǎng)，看其能否進(jìn)行繁殖等方法來直接觀察，而對于細(xì)胞呼吸這種方法我們很難直接觀察出來，同學(xué)們能否借助一些特殊的裝置來檢測細(xì)胞呼吸有無發(fā)生？

【活動(dòng)】給定材料為酵母菌，能否設(shè)計(jì)裝置通過驗(yàn)證細(xì)胞有無進(jìn)行細(xì)胞呼吸，來證明其是否是活細(xì)胞。

【生設(shè)計(jì)一】：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證細(xì)胞為活細(xì)胞。

原理：酵母菌細(xì)胞呼吸會(huì)產(chǎn)生CO2，其遇到Ca（OH）2會(huì)生成CaCO3沉淀，溶液會(huì)變渾濁。

【生設(shè)計(jì)二】：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證細(xì)胞為活細(xì)胞。

原理：酵母菌細(xì)胞呼吸會(huì)產(chǎn)生CO2，其可使氣球膨脹。

【生設(shè)計(jì)三】：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證細(xì)胞為活細(xì)胞。

原理：酵母菌細(xì)胞呼吸會(huì)消耗O2，同時(shí)產(chǎn)生的CO2又會(huì)被

NaOH吸收，容器中壓強(qiáng)變小，有色液滴將向左邊移。

師：是什么原因?qū)е卵b置內(nèi)液滴移動(dòng)？

引導(dǎo)學(xué)生回答：引起的原因是因?yàn)榻湍妇?xì)胞呼吸會(huì)消耗O2，同時(shí)產(chǎn)生的CO2又會(huì)被NaOH吸收，容器中壓強(qiáng)變小，有色液滴將向左邊移。

【設(shè)計(jì)意圖】在細(xì)胞代謝的考題中，經(jīng)常出現(xiàn)裝置氣體變化類型的題目。以這個(gè)難點(diǎn)作為這節(jié)課的主線，通過對裝置中氣體體積的變化分析，在這個(gè)分析的過程中，學(xué)生對細(xì)胞呼吸的過程有更加深入的理解。

【設(shè)問】在某些情況下，裝置可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的，但是有時(shí)該裝置卻達(dá)不到預(yù)期。你知道其中的原因嗎？

【設(shè)問】如果此時(shí)酵母菌進(jìn)行厭氧呼吸呢？單憑這個(gè)裝置三能否測定其進(jìn)行細(xì)胞呼吸呢？如何改進(jìn)裝置呢？

添加一個(gè)與裝置三相同的，但其中的H2O取代NaOH。

酵母菌進(jìn)行厭氧呼吸時(shí)會(huì)產(chǎn)生CO2，裝置四中的壓強(qiáng)會(huì)增大，液滴會(huì)出現(xiàn)向右移的現(xiàn)象。

【過渡設(shè)問】裝置三和裝置四的組合，除了可以用來判斷細(xì)胞的死活，還有什么用途嗎？

3.探究細(xì)胞呼吸方式

【設(shè)問】試分析過程中液滴移動(dòng)的原因，液滴的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以說明什么？

【生】引起裝置三動(dòng)的原因主要是因其中氧氣被消耗引起的，因此，若其動(dòng)則說明至少有需氧呼吸，若其不動(dòng)則說明其只有厭氧呼吸。引起裝置四動(dòng)的主要原因是因其中厭氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳引起的，因此，若其動(dòng)則說明至少厭氧呼吸，若其不動(dòng)則說明其中只有需氧呼吸。

【設(shè)問】此裝置能推測所有生物的細(xì)胞呼吸方式嗎？

對于乳酸這類生物，其厭氧呼吸沒有產(chǎn)生二氧化碳，是不能通過這個(gè)裝置來推測其厭氧呼吸是否發(fā)生的。

【總結(jié)】

4.細(xì)胞呼吸的過程

【設(shè)問】你能寫出酵母菌作用過程中涉及的反應(yīng)式嗎？

【設(shè)問】如果用同位素標(biāo)記葡萄糖中的O元素，追蹤其短時(shí)間內(nèi)的去向應(yīng)該是怎樣的呢？

【設(shè)問】過程中哪一步產(chǎn)生CO2，哪一步產(chǎn)生水，哪一步產(chǎn)生的能量最多？

【活動(dòng)】構(gòu)建一個(gè)需氧呼吸的流程圖

【設(shè)計(jì)意圖】對于首先讓學(xué)生通過反應(yīng)式的書寫對細(xì)胞呼吸的總物質(zhì)變化有個(gè)大致的回顧，而后通過一系列問題，幫助學(xué)生回顧需氧呼吸的詳細(xì)步驟，通過這兩部分學(xué)生對于需氧呼吸基本回顧的差不多，但這是一個(gè)連續(xù)的代謝活動(dòng)，所以最后通過流程圖的書寫使學(xué)生能將每個(gè)分散的步驟整合在一起。這塊的設(shè)計(jì)整體滿足學(xué)生的認(rèn)知觀。

5.細(xì)胞呼吸的影響因素（細(xì)胞呼吸速率的測定）

【設(shè)問】裝置還有什么潛在功能呢？能否來探究影響細(xì)胞呼吸的影響因素？

【活動(dòng)】以pH為例，能否利用該裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究pH對需氧呼吸的影響？

實(shí)驗(yàn)材料：酵母菌、葡萄糖、NaOH、H2O、實(shí)驗(yàn)裝置、不同pH緩沖液。

生設(shè)計(jì)：

第一步，選裝置。

第二步，準(zhǔn)備若干個(gè)裝置三，每組中加入等量的NaOH、等量酵母菌、不同pH緩沖液、葡萄糖混合液。

第三步，測量相同時(shí)間后有色液滴偏移的距離，比較各組的距離。

【設(shè)計(jì)意圖】通過學(xué)生小組合作，來完成這項(xiàng)任務(wù)，這是對于細(xì)胞呼吸過程以及學(xué)生分析能力的檢測。就地取材，可讓學(xué)生體會(huì)到，生活中的這些裝置都可以隨意搭配，來研究各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)問題，只要肯思考和探究，再復(fù)雜的問題也可以通過最常見的實(shí)驗(yàn)裝置研究得出。

【總結(jié)】探究細(xì)胞呼吸的影響因素過程中，實(shí)質(zhì)是利用了單位時(shí)間內(nèi)液滴移動(dòng)的速度來推算出細(xì)胞呼吸的速率，進(jìn)而推測出這些環(huán)境因素對于細(xì)胞呼吸的影響，所以裝置還可以用來測定細(xì)胞呼吸的速率。

【設(shè)問】除了pH有影響外，還有哪些因素，能否結(jié)合生活實(shí)例來回答？

【設(shè)計(jì)意圖】通過這個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，學(xué)生可以將課本上學(xué)到的知識返回到生活中，注重與生活相聯(lián)系，讓學(xué)習(xí)變得有意義，同時(shí)也可以提高學(xué)生的興趣。

舉例：創(chuàng)口貼、植物松土、稻田定期排水、發(fā)酵生產(chǎn)、果蔬、種子貯藏和提倡慢跑等。

6.課堂小結(jié)

細(xì)胞呼吸知識猜猜猜——運(yùn)用本節(jié)課學(xué)習(xí)到的生物學(xué)語言

提供：物質(zhì)類（丙酮酸、ATP、葡萄糖、水、乙醇、呼吸酶、乳酸、氧氣二氧化碳）

場所類（線粒體內(nèi)膜、細(xì)胞溶膠、線粒體基質(zhì)、嵴、細(xì)胞膜、線粒體、人成熟紅細(xì)胞溶膠、核糖體、細(xì)胞核）

生物類（人、蛔蟲、好氧細(xì)菌、甜菜塊根、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、玉米胚、破傷風(fēng)桿菌）

名稱類（糖酵解、乳酸發(fā)酵、厭氧呼吸、乙醇發(fā)酵、檸檬酸循環(huán)、需氧呼吸、電子傳遞鏈、細(xì)胞呼吸、呼吸速率）

活動(dòng)形式：先選定一種類型名詞，其中一個(gè)同學(xué)比劃，另外一個(gè)同學(xué)猜。

【設(shè)計(jì)意圖】通過這種猜猜猜的方式，可以檢測學(xué)生對于細(xì)胞呼吸過程中有關(guān)過程以及名詞的掌握情況，達(dá)到學(xué)以致用的效果，同時(shí)也可以活躍課堂氣氛。

三、學(xué)生學(xué)業(yè)評價(jià)

教學(xué)評價(jià)是指教師在教學(xué)過程中有目的地觀察、測定學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的種種情況，從而對學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)質(zhì)量、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度等作出價(jià)值判斷，從而調(diào)整、優(yōu)化教學(xué)過程中的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。

在課堂上，始終使用激勵(lì)性語言，對學(xué)生的行為予以肯定，在過程中注重情感評價(jià)。通過積極的肯定，幫助學(xué)生放松心情，更加自信，更加主動(dòng)地參與到課堂活動(dòng)中來。對于本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)質(zhì)量等方面的判斷，我利用表二結(jié)合一部分習(xí)題考查，同時(shí)學(xué)生也可結(jié)合表二中的評價(jià)內(nèi)容來反思知識體系是否完備。

四、課例反思

1.從教育理念角度

教育理念是指教師在對教育工作本質(zhì)進(jìn)行理解的基礎(chǔ)上形成的關(guān)于教育的觀念和理性信念。理念是行為的先導(dǎo)和指南，直接影響教師的教育態(tài)度和教學(xué)效果。在傳統(tǒng)教學(xué)中，單調(diào)封閉的教學(xué)模式使學(xué)生失去了好奇心、想象力和求知欲，影響了他們的生存能力、交往能力和獲取新知識能力的形成。本節(jié)課以STS的教學(xué)理念為指導(dǎo)思想，注重與生活相聯(lián)系，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)。體現(xiàn)在本節(jié)課主要以實(shí)驗(yàn)裝置模型的改變?yōu)榫€路，通過問題的驅(qū)動(dòng)，不斷給予學(xué)生問題，讓學(xué)生結(jié)合已學(xué)的知識，對裝置進(jìn)行探究性的改變，解決了證明細(xì)胞是否為活細(xì)胞、細(xì)胞的方式以及影響細(xì)胞呼吸方式的一系列問題。教師在此過程中只是起到一個(gè)引導(dǎo)者的作用，體現(xiàn)以學(xué)生為主體的原則。但是實(shí)際上課中還是不能完全做到，把課堂完全交給學(xué)生，可能原因：自身的教學(xué)水平所限，還無法完全自如地進(jìn)行掌握，還需要不斷通過實(shí)踐來完成。還有個(gè)原因所設(shè)置的問題還不夠開放，關(guān)鍵是對于課堂的把握來考慮導(dǎo)致的。

2.從教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的角度

由于是一堂復(fù)習(xí)課，所以更加側(cè)重過程與方法方面的目標(biāo)。本節(jié)課的目標(biāo)主要為：需氧呼吸及厭氧呼吸概念、反應(yīng)式和反應(yīng)過程，探討細(xì)胞呼吸與生產(chǎn)生活的關(guān)系，認(rèn)同科學(xué)對技術(shù)、社會(huì)的促進(jìn)作用，樹立科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的觀點(diǎn)。過程中通過對裝置的分析，側(cè)重了需氧呼吸過程中物質(zhì)的變化。需氧呼吸過程中哪個(gè)過程產(chǎn)生的能量最多？水在哪個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生？這些問題的提出引導(dǎo)學(xué)生重視基礎(chǔ)知識和基本技能。細(xì)胞呼吸的影響因素在生活和生產(chǎn)中的舉例，又讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)之間的密切聯(lián)系，對學(xué)生有情感價(jià)值觀方面的提升。最后通過你問我答，通過對溫度影響裝置的設(shè)計(jì)，可以對本節(jié)課的知識目標(biāo)進(jìn)行檢測。

3.從教學(xué)過程的角度

本節(jié)課的教學(xué)過程中凸顯出分析與設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。有老師聽了本節(jié)課，覺得重點(diǎn)在哪里？似乎對于細(xì)胞呼吸過程復(fù)習(xí)得不是特別精細(xì)，這也是設(shè)計(jì)本節(jié)課的遺憾，不能面面俱到。比如在設(shè)計(jì)影響因素時(shí)，沒有將幾個(gè)曲線拿出來分析只是提了下名詞卻沒有具體分析關(guān)系，這需要再加一節(jié)課對這部分內(nèi)容進(jìn)行完善?，F(xiàn)針對教學(xué)過程中出現(xiàn)的一些預(yù)設(shè)和生成環(huán)節(jié)的一些沖突進(jìn)行分析。

本節(jié)課在剛開始設(shè)計(jì)的時(shí)候提出的問題通過什么樣的方式來檢驗(yàn)呼吸。難道只有這些指標(biāo)嗎？有學(xué)生提出來可以通過測溫度，或者測底物的減少來檢測。如果學(xué)生不朝著預(yù)設(shè)的思路走，只有教師自己提出，這樣的預(yù)設(shè)比較危險(xiǎn)，很有可能達(dá)不到。還有個(gè)問題是沒有充分利用好課本，更多側(cè)重于題目和題型方面的指導(dǎo)。

本節(jié)課是否有效呢？真正的課堂有效性是從教學(xué)內(nèi)容入手，教給學(xué)生最需要的、對學(xué)生發(fā)展最有用的知識和技能，這是教學(xué)有效性的前提，也是最本質(zhì)的東西。要關(guān)注學(xué)生需要什么、有什么困難和需要什么幫助。不能說很完美地完成了所有目標(biāo)，但是至少可以幫助學(xué)生構(gòu)建起一個(gè)處理細(xì)胞呼吸過程中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一個(gè)模型，總結(jié)后可以幫助學(xué)生減負(fù)。同時(shí)過程中通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)這種教學(xué)模式也是學(xué)生可以理解和接受的教學(xué)方式，指向明確，提高整個(gè)課堂的效率。

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編輯 魯翠紅