視頻簡介：
視頻標簽：全國高中生物,實驗教學,微課視頻錄像
所屬欄目：模擬課、微型課及試講
視頻課題：第五屆全國高中生物實驗教學微課視頻錄像《探究pH對酵母菌發(fā)酵的影響》山東省青島
教學設計、課堂實錄及教案：第五屆全國高中生物實驗教學微課視頻錄像《探究pH對酵母菌發(fā)酵的影響》山東省青島第五十八中學高中生物
探究pH對酵母菌發(fā)酵的影響
山東省青島第五十八中學 姜珊
一、 使用教材
本節(jié)課是綜合人民教育出版社高中生物必修1《分子與細胞》第五章第1節(jié)和第3節(jié)的創(chuàng)新性實驗，課程開設在高一上半學期，面向高一學生，1課時。
二、 實驗器材
（一） 用具：注射器、軟管、流速調(diào)節(jié)器、試管架、水浴鍋、燒杯；
（二） 試劑：10%葡萄糖溶液（pH3.0）、10%葡萄糖溶液（pH4.0）、10%葡萄糖溶液（pH5.0）、10%葡萄糖溶液（pH6.0）、10%葡萄糖溶液（pH7.0）、8%酵母溶液（pH3.0）、8%酵母溶液（pH4.0）、8%酵母溶液（pH5.0）、8%酵母溶液（pH6.0）、8%酵母溶液（pH7.0）。
三、 實驗創(chuàng)新要點
（一） 課題創(chuàng)新：本著“從生活中來，到生活中去”的思想，將課本中的兩節(jié)課內(nèi)容整合，來探究pH對酵母菌發(fā)酵的影響；
（二） 裝置創(chuàng)新：
1、 選用注射器為反應容器節(jié)省試劑，反應迅速，結(jié)果可量化。
2、 為使實驗更加精確，讓反應體系同時反應，對試管架進行了改造，發(fā)明了新用法，既解決了本實驗同時加樣的問題，又能隔絕空氣，并且還能用于其它實驗，如測酶活的實驗，一器多用。
（三） 試劑創(chuàng)新：使用科學研究最常用的檸檬酸緩沖液，通過調(diào)節(jié)磷酸二氫鈉和檸檬酸的比例來調(diào)節(jié)pH，比傳統(tǒng)用強酸強堿來調(diào)節(jié)更加科學合理。
（四） 科學實驗思維：為了嚴格控制酸堿度,將葡萄糖和酵母溶液均用緩沖液配制成相應pH，學生對設計實驗時控制變量的原則體會更深；學生自主設計實驗方案，并大膽推測材料用具的用法，極大地提高了想象力與創(chuàng)新力；通過這個實驗，學生更深刻地感受到了預實驗對于科學實驗的重要性，并學會使用梯度法探究最適條件。
四、 實驗原理
酵母菌細胞內(nèi)葡萄糖在酶的催化作用下生成酒精和CO
2， pH通過影響酶的活性進而影響反應。
五、 實驗教學目標
（一） 知識與技能
理解pH影響酵母菌無氧呼吸的實質(zhì)，深入理解細胞呼吸在生活中的應用；
（二） 過程與方法
體驗科學探究的思路，掌握設計實驗的方法，了解數(shù)據(jù)記錄的技巧；
（三） 情感態(tài)度與價值觀
通過實驗探究，使學生形成合作意識，養(yǎng)成尊重事實和證據(jù)的科學態(tài)度。
六、實驗教學內(nèi)容
（一） 課前溫故知新：拓展酵母菌的相關(guān)知識，回顧酵母菌的無氧呼吸過程以及pH影響酶活性的曲線，為本節(jié)課的學習做好準備。
（二） 根據(jù)導入的視頻確定實驗課題；回顧實驗原理：酵母菌細胞內(nèi)葡萄糖在酶的催化作用下生成酒精和CO
2， pH通過影響酶的活性進而影響反應。
（三） 學生根據(jù)課題，自主設計實驗方案并分享，隨后教師總結(jié)。
（四） 基于給出的材料用具，推測各材料用具的用途。
（五） 給出實驗流程，強調(diào)實驗操作要點。
（六） 完成實驗并記錄數(shù)據(jù)。
（七） 總結(jié)實驗過程，得出實驗結(jié)論。
七、 教學過程
（一） 課堂導入
教師活動：珊姐發(fā)面失敗了，請同學們猜測發(fā)面失敗的原因。
學生活動：學生猜測發(fā)面失敗的原因。
設計目的：通過展示精彩圖片來提高學生的參與熱情，學生根據(jù)結(jié)果做出假設，為后續(xù)實驗做好鋪墊。
圖2 理想的饅頭與現(xiàn)實的死面饅頭的區(qū)別 |
（二） 設計實驗
教師活動：引導學生寫出實驗設計思路。
學生活動：在學案上寫出實驗設計思路，并小組討論完善方案。
設計目的：讓學生學會自主設計生物實驗，提高學生的科學探究素養(yǎng)。
（三） 實驗過程講解
教師活動：展示材料用具，介紹新裝置的原理，講解實驗流程和操作要點。
學生活動：學生推測實驗器材的用法，仔細聽教師的講解，學會新裝置的使用方法。
設計目的：
1. 通過推測實驗器材的用法，拓展學生的思維；
2. 學會使用梯度法來探究最適條件。
圖4 講解實驗流程和操作要點
（四） 完成實驗
教師活動：強調(diào)操作要點，指導學生完成實驗。
學生活動：根據(jù)實驗步驟完成實驗，將數(shù)據(jù)同時記錄在實驗記錄冊和EXCEL表格中。
設計目的：通過動手實驗，提高學生的實驗操作能力與團隊合作能力，并學會使用不同的方法來記錄整理數(shù)據(jù)。
圖5 學生分組實驗過程
圖6 學生的實驗結(jié)果 |
（五） 實驗總結(jié)與拓展延伸
教師活動：鼓勵學生大膽想象本套實驗裝置的其它用途，說出實驗結(jié)論，分析實驗中出現(xiàn)的問題，并總結(jié)整個實驗。最后鼓勵學生為發(fā)面提出建議。
學生活動：推測本套裝置還可以應用于哪些實驗，總結(jié)實驗結(jié)論，分析實驗中的問題數(shù)據(jù)，分享實驗心得并為發(fā)面提出建議。
設計目的：學會根據(jù)實驗結(jié)果總結(jié)實驗結(jié)論，懂得實驗規(guī)范操作的重要性，并敢于嘗試將實驗結(jié)果應用于生活。
圖7 推測裝置的其它用途
圖8 分析實驗數(shù)據(jù)并得出結(jié)論 |
八、 實驗效果評價
整節(jié)課中始終以提高生物核心素養(yǎng)為目標：
（一）學生以酵母菌的呼吸作用為指導，分析發(fā)面現(xiàn)象，體現(xiàn)了生命觀念素養(yǎng)；
（二）能利用細胞呼吸原理，通過邏輯推理解決發(fā)面問題 ，體現(xiàn)了理性思維素養(yǎng)；
（三）基于給定的材料用具，設計并實施探究實驗體現(xiàn)了科學探究素養(yǎng)；
（四）通過本節(jié)課的學習，學生將發(fā)面的知識與身邊人分享，體現(xiàn)了社會責任素養(yǎng)。
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