貴州

生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的一門學(xué)科，由基本的生物事實(shí)、實(shí)驗(yàn)、結(jié)論和定律等構(gòu)成。隨著新課程改革的不斷推進(jìn)，國(guó)家教育部于2017年出臺(tái)了《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》，其中明確提出學(xué)科核心素養(yǎng)。學(xué)科核心素養(yǎng)將作為高考指揮棒、教師執(zhí)教依據(jù)、學(xué)生學(xué)習(xí)與備考指南。在這樣的背景下，“背多分”及“題海戰(zhàn)術(shù)”的備考方法頓時(shí)不再起效，因此應(yīng)將所有的教學(xué)和復(fù)習(xí)放在學(xué)科核心素養(yǎng)視野下進(jìn)行，這樣既落實(shí)學(xué)科育人要求，又能使教師的教學(xué)具有明確目標(biāo)，還能促成學(xué)生掌握必備知識(shí)、培養(yǎng)關(guān)鍵能力、養(yǎng)成生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任感，繼而減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，使學(xué)生學(xué)而能用，堅(jiān)定教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。本文就“細(xì)胞呼吸”這一核心考點(diǎn)，對(duì)如何落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成提出備考策略。

一、強(qiáng)化對(duì)必備知識(shí)的掌握、關(guān)鍵能力的培養(yǎng)和學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成

必備知識(shí)相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的硬件，關(guān)鍵能力相當(dāng)于軟件，沒(méi)有硬件支撐，軟件是無(wú)法運(yùn)作的。因此在備考中，要使必備知識(shí)和關(guān)鍵能力并重，從而落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成。

1.利用基于學(xué)生生活實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的例題引領(lǐng)備考課堂

【例題】當(dāng)把手伸進(jìn)家中久置于黑暗處的一大捆白菜中時(shí)，會(huì)明顯感覺(jué)到熱且將手拿出后發(fā)現(xiàn)手指上有大量的水分，回答下列問(wèn)題：

（1）水產(chǎn)生于________（填結(jié)構(gòu)），消耗相同質(zhì)量的葡萄糖 ________（填細(xì)胞呼吸類型）產(chǎn)生的ATP最少。

（2）較多的水來(lái)源于這捆白菜的_________（填“表層”或“內(nèi)部”），理由是____________________________________________。

（3）欲探究靠近中心的白菜是否進(jìn)行無(wú)氧呼吸，請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)思路和結(jié)論：_____________________________________。

（4）隨著時(shí)間的推移，這捆白菜的重量會(huì)減輕（不考慮溫度對(duì)水分散失的影響），為減緩這種趨勢(shì)應(yīng)將白菜放在________（填“光照”或“黑暗”）處，理由是___________。

【分析】在題材選取方面，選用學(xué)生身邊具體的實(shí)例“捆著的白菜”進(jìn)行設(shè)問(wèn)，有一種親切感，在心理上縮短了現(xiàn)象與現(xiàn)象后的實(shí)質(zhì)之間的距離，減輕了學(xué)生對(duì)問(wèn)題的排斥力度，為學(xué)生的積極思考打下基礎(chǔ)；同時(shí)在問(wèn)題情景描述上客觀、真實(shí)和簡(jiǎn)潔，可降低知識(shí)動(dòng)態(tài)生成的難度。在題設(shè)意圖方面，通過(guò)第（1）小題，結(jié)合細(xì)胞結(jié)構(gòu)分析有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的具體過(guò)程、物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量變換，促進(jìn)學(xué)生對(duì)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸過(guò)程的把握，為理解細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)；通過(guò)對(duì)第（2）小題的解題引導(dǎo)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析影響細(xì)胞呼吸因素的方法；通過(guò)第（3）小題中“寫出實(shí)驗(yàn)思路和結(jié)論”培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方法；通過(guò)對(duì)第（4）小題的分析，促進(jìn)學(xué)生對(duì)細(xì)胞呼吸原理的利用。因此講好該題就能覆蓋該節(jié)的核心知識(shí)點(diǎn)。

【知識(shí)串講】

師：利用PPT展示植物葉肉細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞、細(xì)菌細(xì)胞和病毒的模式圖，讓學(xué)生識(shí)別哪個(gè)圖能代表白菜的葉肉細(xì)胞，并說(shuō)出判斷理由。（引導(dǎo)方向：從這些生物的區(qū)別角度引導(dǎo)）

生：識(shí)圖、選擇、嘗試回答理由。

師：要求學(xué)生結(jié)合有氧呼吸和無(wú)氧呼吸過(guò)程的文字描述、示意圖等，找出各階段的場(chǎng)所、反應(yīng)物、條件和生成物，并根據(jù)所選出的模式圖的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)，寫出白菜有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的分反應(yīng)式。

生：閱讀、寫分反應(yīng)式、展示、全班同學(xué)修正。

C6H12O62C3H4O3+4[H]+少量能量（有氧呼吸和無(wú)氧呼吸第一階段）

2C3H4O3+6H2O20[H]+6CO2+少量能量（有氧呼吸第二階段）

24[H]+6O212H2O+大量能量（有氧呼吸第三階段）

2C3H4O3+4[H]2C2H5OH+2CO2+少量能量（無(wú)氧呼吸第二階段）

學(xué)生根據(jù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖并利用所寫出的分反應(yīng)式對(duì)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和能量的變化過(guò)程進(jìn)行分析，即可正確寫出例題中第（1）小題的第一空的答案（線粒體內(nèi)膜）；比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸各階段能量的產(chǎn)生，可知有氧呼吸三階段都形成ATP，而無(wú)氧呼吸和有氧呼吸的第一階段完全相同，無(wú)氧呼吸第二階段不產(chǎn)生能量，綜合分析可推出第二空的答案為無(wú)氧呼吸。

師:要求學(xué)生利用有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的分反應(yīng)式寫出有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的總反應(yīng)式。（提示：可將箭頭左邊和右邊相同的物質(zhì)約去，水不能約去）

（點(diǎn)名學(xué)生展示自己的成果，其他同學(xué)提出質(zhì)疑，修正，最終在全班達(dá)成共識(shí)）

師：氧氣是如何影響白菜的細(xì)胞呼吸的？（提示學(xué)生結(jié)合反應(yīng)式思考）

生：分別針對(duì)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸進(jìn)行思考，發(fā)言。

師：引導(dǎo)學(xué)生修正。（針對(duì)有氧呼吸而言，在一定范圍內(nèi)隨氧氣濃度的增加呼吸速率加強(qiáng)，達(dá)到某一點(diǎn)后不再增強(qiáng)；針對(duì)無(wú)氧呼吸而言，隨氧氣濃度的增加呼吸速率降低，直到消失）

師：請(qǐng)用橫軸代表氧氣濃度，縱軸代表呼吸速率（可用CO2產(chǎn)生量表示），在同一坐標(biāo)平面上畫出氧氣濃度影響有氧呼吸和無(wú)氧呼吸速率的曲線圖，并轉(zhuǎn)述曲線所表達(dá)的意思。

生：畫出來(lái)的曲線圖應(yīng)該分別對(duì)應(yīng)圖1中OCHI和ECB所在的曲線、轉(zhuǎn)述各曲線表達(dá)的意思。

圖1

師：白菜產(chǎn)生的水來(lái)自哪種類型的細(xì)胞呼吸？這捆白菜由表及里氧氣的含量及產(chǎn)生的水分如何變化？（提示學(xué)生結(jié)合有氧呼吸的曲線進(jìn)行分析）

生：根據(jù)細(xì)胞呼吸過(guò)程可知，水的產(chǎn)生來(lái)源于有氧呼吸，再由常識(shí)可知白菜由表及里的氧氣含量逐漸減少，推出這捆白菜產(chǎn)生的水分應(yīng)由表及里逐漸減少，從而順利鎖定第（2）小題的答案。（影響細(xì)胞呼吸的其他因素也可采取此法進(jìn)行）

師：請(qǐng)依據(jù)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸曲線圖作出氧氣濃度對(duì)細(xì)胞呼吸速率的影響曲線圖。（提示：在相同的氧氣濃度下，過(guò)該點(diǎn)作橫坐標(biāo)的垂線，分別找到與無(wú)氧呼吸和有氧呼吸曲線的交點(diǎn)，再用這兩個(gè)點(diǎn)和縱坐標(biāo)相交、描點(diǎn)、畫線）

生：畫出來(lái)應(yīng)該對(duì)應(yīng)圖1中EFGHI所在的曲線。

師：讓學(xué)生說(shuō)出OA、AB、HI段細(xì)胞呼吸方式，E、C、B、G點(diǎn)分別代表的含義。

生：逐一作答。

師：白菜應(yīng)保存在圖1中對(duì)應(yīng)哪點(diǎn)的氧氣濃度下？并作出分析。

生：分析、作出判斷并嘗試說(shuō)出依據(jù)。

師：閱讀教材進(jìn)行填空。（教師適時(shí)給予提示、啟發(fā)）

生：閱讀教材填寫例題中第（3）小題涉及的實(shí)驗(yàn)類型、選材和原理。

該實(shí)驗(yàn)類型為_______________；選材：這捆白菜靠近中心的（填“莖”或“葉”）；原理：白菜無(wú)氧呼吸會(huì)產(chǎn)生酒精，可用__________檢測(cè)，呈灰綠色。

師：引導(dǎo)學(xué)生代入模板（思路模板：主體+處理+檢測(cè)指標(biāo)；結(jié)論模板：若現(xiàn)象則結(jié)論）整理，得出實(shí)驗(yàn)思路及結(jié)論。（注意對(duì)答案的轉(zhuǎn)化及對(duì)思維的整理進(jìn)行引導(dǎo)）

師、生：主體：靠近中心的白菜；處理：將白菜的“莖”剪碎，放入研缽并加適量的水充分研磨，過(guò)濾，加入適量的酸性重鉻酸鉀溶液，搖勻后觀察顏色變化。整理后得：將靠近中心的白菜抽出一片，將剪碎的“莖”放入研缽并加適量的水充分研磨，過(guò)濾，加入適量的酸性重鉻酸鉀溶液，搖勻后觀察顏色變化，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為濾液呈現(xiàn)灰綠色或不出現(xiàn)灰綠色。若濾液中出現(xiàn)灰綠色，說(shuō)明有酒精存在，進(jìn)而推出靠近中心的白菜進(jìn)行無(wú)氧呼吸，反之則沒(méi)有進(jìn)行無(wú)氧呼吸。整理得：若濾液中出現(xiàn)灰綠色，則進(jìn)行無(wú)氧呼吸，反之則沒(méi)有進(jìn)行無(wú)氧呼吸。

師：結(jié)合有氧呼吸和無(wú)氧呼吸反應(yīng)式、物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化，分別概述有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。（提示：轉(zhuǎn)述的句式：在某條件下，主體利用反應(yīng)物生成產(chǎn)物的過(guò)程）

生：根據(jù)提示嘗試回答。

師：要求學(xué)生列表比較細(xì)胞呼吸和光合作用。

生：列表比較、展示、師生修正、達(dá)成共識(shí)。

細(xì)胞呼吸和光合作用的比較表

師：要求學(xué)生畫出細(xì)胞呼吸和光合作用模式圖，并解讀具體的過(guò)程、發(fā)生的場(chǎng)所及它們之間的聯(lián)系。

生：畫圖、析圖、修正。

圖2

師：點(diǎn)名同學(xué)分析第（4）小題并填空：因白菜放于黑暗處不能進(jìn)行_________作用，只進(jìn)行_________作用，細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)是_________有機(jī)物、釋放能量的過(guò)程，因此白菜重量減輕。為了減緩這種趨勢(shì)，讓其進(jìn)行_________作用，利用無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物并儲(chǔ)存能量，應(yīng)將白菜置于_________處。

2.深挖教材，使學(xué)生在知識(shí)橫向和縱向上分別達(dá)到一定的廣度和深度

【例2】小張同學(xué)利用葡萄糖溶液培養(yǎng)酵母菌，回答下列問(wèn)題：

（1）酵母菌屬于_________生物，在吸收葡萄糖過(guò)程中消耗的能量來(lái)自的場(chǎng)所是__________。線粒體膜上__________（填“存在”或“不存在”）轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的載體。

（2）酵母菌細(xì)胞中催化丙酮酸分解的酶存在于_________，理由是___________________。

在第（1）小題中，酵母菌吸收葡萄糖消耗的直接能源物質(zhì)為ATP，結(jié)合題目分析ATP的來(lái)源為細(xì)胞呼吸，再將細(xì)胞呼吸過(guò)程中產(chǎn)生ATP的階段及對(duì)應(yīng)場(chǎng)所整合，即可得到第2空答案；通過(guò)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸第一階段相同，都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，產(chǎn)物均有丙酮酸，即可判斷出線粒體膜上不存在轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的載體。第（2）小題需結(jié)合消耗丙酮酸的階段及反應(yīng)場(chǎng)所進(jìn)行分析，反推酶的存在位置，即可推出分解丙酮酸的酶的存在位置并寫出判斷的理由。學(xué)生通過(guò)做這樣的例題，在縱向上加深了學(xué)生對(duì)細(xì)胞呼吸理解的深度；本題涉及真核及原核細(xì)胞的判斷、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸中直接能源物質(zhì)、ATP合成場(chǎng)所和催化丙酮酸分解的酶存在場(chǎng)所等知識(shí)，在橫向上增加了知識(shí)的廣度。

二、對(duì)必備知識(shí)的掌握、關(guān)鍵能力的培養(yǎng)和學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成進(jìn)行分析

必備知識(shí)的掌握：本文通過(guò)例題的引領(lǐng)，在策略上將大概念逐級(jí)分成小概念，突破方法上則采用由小概念到大概念的教學(xué)方式，將細(xì)胞呼吸分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸，分別從有氧呼吸和無(wú)氧呼吸開展教學(xué)。由有氧呼吸和無(wú)氧呼吸各階段涉及的反應(yīng)物、條件、場(chǎng)所、生成物，到能量變化→分反應(yīng)式→總反應(yīng)式→有氧呼吸和無(wú)氧呼吸概念→細(xì)胞呼吸，環(huán)環(huán)相扣，促進(jìn)知識(shí)的動(dòng)態(tài)生成，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，利于學(xué)生理解細(xì)胞呼吸的本質(zhì)。此外還通過(guò)將細(xì)胞呼吸與光合作用進(jìn)行列表比較并繪制過(guò)程示意圖，找到二者之間的聯(lián)系并加深對(duì)其的理解。

關(guān)鍵能力的培養(yǎng)：展開教學(xué)的難點(diǎn)往往在于對(duì)學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，而關(guān)鍵能力的培養(yǎng)又是一個(gè)持久而具有針對(duì)性的過(guò)程，短期難以奏效，因此應(yīng)將對(duì)學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)貫穿于平時(shí)的教學(xué)和備考中。如在構(gòu)建有氧呼吸、無(wú)氧呼吸和細(xì)胞呼吸概念的具體過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)對(duì)問(wèn)題的描述、對(duì)教材對(duì)應(yīng)的文字和細(xì)胞呼吸示意圖等進(jìn)行解碼，培養(yǎng)學(xué)生的信息獲取及處理能力；在概述有氧呼吸、無(wú)氧呼吸和細(xì)胞呼吸過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的歸納概括能力及表述能力；通過(guò)例題中的第（2）小題：比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸過(guò)程→有水產(chǎn)生→有氧呼吸→影響因素→結(jié)合本題→答案和第（3）小題：實(shí)驗(yàn)思路和結(jié)論的轉(zhuǎn)化過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和表述能力，其中第（3）小題通過(guò)實(shí)驗(yàn)思路的設(shè)計(jì)還可培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力；通過(guò)繪制氧氣濃度影響呼吸速率曲線圖、繪制細(xì)胞呼吸與光合作用模式圖，并讀圖，培養(yǎng)學(xué)生的理解能力；例1中的第（4）小題涉及對(duì)光合作用原理的綜合利用，在解答過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。

學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成：在一輪復(fù)習(xí)中應(yīng)結(jié)合知識(shí)本身的特點(diǎn)充分落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成。如在對(duì)例題中第（1）小題第1空的分析過(guò)程中，學(xué)生結(jié)合細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖，將有氧呼吸和無(wú)氧呼吸對(duì)應(yīng)階段的分反應(yīng)式寫在對(duì)應(yīng)位置上，可以落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)中的結(jié)構(gòu)與功能觀；第2空通過(guò)分析有氧呼吸和無(wú)氧呼吸各階段能量轉(zhuǎn)化及第（4）小題中通過(guò)分析細(xì)胞呼吸和光合作用中物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量變換來(lái)達(dá)成學(xué)科核心素養(yǎng)生命觀念中的物質(zhì)與能量觀；第（2）小題通過(guò)分析氧氣對(duì)有氧呼吸的影響，從而對(duì)水的來(lái)源作出分析、判斷，可落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)中的科學(xué)思維的達(dá)成；第（3）小題通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)思路設(shè)計(jì)及結(jié)論的預(yù)判，可落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)中科學(xué)探究的達(dá)成；第（4）小題通過(guò)對(duì)細(xì)胞呼吸及光合作用本質(zhì)的理解，及對(duì)光合作用制造有機(jī)物儲(chǔ)存能量并需要光照，而細(xì)胞呼吸分解有機(jī)物釋放能量且不需要光照的綜合分析，并作出判斷和解釋，能較好地落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)中社會(huì)責(zé)任的達(dá)成。

綜上所述，只有把平時(shí)的備考放在學(xué)科核心素養(yǎng)視野下進(jìn)行，強(qiáng)化必備知識(shí)的掌握，注重關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，才能落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成。三者不能偏廢，若過(guò)分強(qiáng)調(diào)必備知識(shí)，那就是讀死書，而關(guān)鍵能力的欠缺使得題目一變就無(wú)從下手；若過(guò)分注重能力的培養(yǎng)而對(duì)必備知識(shí)掌握得不牢，那就是無(wú)本之木；學(xué)科核心素養(yǎng)則是在前兩者的基礎(chǔ)上通過(guò)對(duì)生命現(xiàn)象、規(guī)律等不斷地概括抽象出來(lái)的內(nèi)隱的素質(zhì)。學(xué)科核心素養(yǎng)既是學(xué)科育人的要求，又是教師執(zhí)教的依據(jù)，更是學(xué)生備考學(xué)習(xí)的指南。