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5.3细胞呼吸的原理和利用教学教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、教学内容分析

1.本节课的主要教学内容为细胞呼吸的原理及其利用，具体包括细胞呼吸的概念、过程、条件以及其在生产生活中的应用。教材章节为人教版《生物》必修1第五章第三节“细胞呼吸的原理和应用”。

2.教学内容与学生已有知识的联系主要体现在：学生在初中阶段已经学习了细胞的基本结构和功能，以及光合作用的基本原理，为本节课的学习奠定了基础。本节课将引导学生进一步了解细胞呼吸与光合作用的区别与联系，以及细胞呼吸在生物体生命活动中的重要性。

二、核心素养目标

1.理解细胞呼吸的基本原理，培养科学探究意识和生命观念。

2.通过分析细胞呼吸的实际应用，提高学生的实践操作能力和解决实际问题的能力。

3.增强学生对生物科学知识的兴趣，激发学生的创新思维和科学精神。

三、学情分析

本节课的教学对象为2023-2024学年高一上学期学生，他们具备以下特点：

1.知识层面：学生在初中阶段已经接触了生物学的基本概念，对细胞的结构和功能有初步了解，但关于细胞呼吸的深入知识较为缺乏，需要在本节课中进一步学习和巩固。

2.能力层面：学生的逻辑思维和分析问题的能力正在逐步形成，但实验操作能力有待提高。通过本节课的学习，可以锻炼学生的观察、分析和实验操作能力。

3.素质层面：学生对生物学有较高的兴趣，但学习习惯和学习方法可能需要进一步优化。本节课的教学将引导学生形成良好的学习习惯，提高学习效率。

4.行为习惯：学生在课堂上的参与度较高，但有时注意力可能不集中，容易受到外界干扰。教师需要通过生动的教学方式和有效的课堂管理，提高学生的课堂参与度和专注力。

5.课程学习影响：学生对细胞呼吸的理解程度将直接影响到后续生物学课程的学习，如生态学、遗传学等。因此，本节课的教学内容对学生的整体生物学素养提升具有重要意义。

四、教学资源准备

1.教材：人教版《生物》必修1第五章第三节“细胞呼吸的原理和应用”，确保每位学生都有教材。

2.辅助材料：收集与细胞呼吸相关的图片、图表和视频，包括细胞呼吸过程的示意图、实际应用的实例等。

3.实验器材：准备实验所需的小白鼠、澄清石灰水、滴管等，并确保所有器材的完整性和安全性。

4.教室布置：将教室分为实验区、讨论区，设置实验操作台，为小组讨论和实验操作提供适宜的环境。

五、教学流程

1.导入新课（5分钟）

详细内容：以日常生活中常见的现象如为什么运动员在剧烈运动后会感到肌肉酸痛引入，提问学生这些现象背后的生物学原理，引导学生思考并自然过渡到本节课的主题——细胞呼吸的原理和利用。

2.新课讲授（15分钟）

详细内容：

-讲解细胞呼吸的概念，介绍其与光合作用的关系，让学生理解细胞呼吸在能量转换中的重要作用。

-分析细胞呼吸的过程，包括糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链三个阶段，通过图示和实例帮助学生形象理解。

-讨论细胞呼吸的条件，如氧气供应、酶活性等，并解释这些条件如何影响细胞呼吸的效率和产物。

3.实践活动（10分钟）

详细内容：

-进行“小白鼠的细胞呼吸实验”，观察小白鼠在不同氧气条件下的呼吸现象，记录并分析结果。

-利用澄清石灰水检测实验前后小白鼠呼出气体的变化，验证细胞呼吸产生二氧化碳的结论。

-通过模拟实验，让学生亲自操作，感受细胞呼吸过程中能量转换的实际情况。

4.学生小组讨论（10分钟）

详细内容举例回答：

-讨论细胞呼吸在实际生活中的应用，如为什么运动员训练时需要充分供氧，为什么高原地区的人们容易出现高原反应。

-分析细胞呼吸异常时可能导致的疾病，如糖尿病与细胞呼吸的关系。

-探讨如何通过改善细胞呼吸条件来提高作物产量，例如增加二氧化碳浓度、适度增加氧气供应等。

5.总结回顾（5分钟）

详细内容：回顾本节课的主要内容，强调细胞呼吸的原理和利用，以及其在生物体生命活动中的重要性。总结细胞呼吸的条件和过程，指出本节课的重难点，如细胞呼吸过程中的能量转换和实际应用。通过提问方式检验学生对知识点的掌握程度，确保教学目标得以实现。

六、知识点梳理

1.细胞呼吸的定义：细胞呼吸是指生物体在细胞内通过一系列酶促反应，将有机物质氧化分解，释放能量的过程。

2.细胞呼吸的过程：

-糖酵解：在细胞质中，葡萄糖被分解成丙酮酸，同时生成少量的ATP和NADH。

-柠檬酸循环：在细胞质和线粒体基质中，丙酮酸进入线粒体，经过一系列反应生成二氧化碳、NADH和FADH2。

-电子传递链和氧化磷酸化：在线粒体内膜上，NADH和FADH2中的电子通过一系列蛋白质复合体传递，最终与氧气结合生成水，同时释放大量能量，用