1 創(chuàng)設(shè)生活情境，提出探究問題并作出假設(shè)

1.1課外活動(dòng)為課堂教學(xué)做鋪墊 ?

教育家杜威認(rèn)為，生活和經(jīng)驗(yàn)是教育的生命線，離開了生活和經(jīng)驗(yàn)就失掉了教育。因此，創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的生活情境，從學(xué)生的實(shí)際生活中引入生物學(xué)問題，將生物學(xué)理論知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合，才能讓學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，主動(dòng)投入到探究。

本節(jié)的核心是圍繞酵母菌展開的，教師可聯(lián)系實(shí)際，利用酵母菌在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用中導(dǎo)入新課，并為提出問題做鋪墊。讓甲小組課前自制葡萄酒，乙小組課前實(shí)地調(diào)查米酒釀制廠，并在課堂上派代表匯報(bào)結(jié)果。甲小組的同學(xué)匯報(bào)自制葡萄酒的過(guò)程：“將葡萄粗略地沖洗一下，但不要洗得太干凈（因?yàn)槠ど嫌幸吧湍妇缓髮⑵咸讶銎恐?，蓋緊瓶蓋，放在溫暖的地方讓它發(fā)酵就可以了?！奔仔〗M匯報(bào)完畢后在課堂上展示葡萄酒，擰開瓶蓋后，學(xué)生們能感覺有氣體的沖出并聞到了濃郁的酒味，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可以推測(cè)瓶中有CO₂和酒精的產(chǎn)生。乙小組的學(xué)生匯報(bào)了實(shí)地考察釀造廠的感受：“在釀制米酒的過(guò)程中，要先在蒸好的米飯中挖一個(gè)洞，讓酵母菌與O₂充分接觸，從而使其在有氧條件下更好地繁殖，過(guò)一段時(shí)間當(dāng)水沒過(guò)米飯后，酵母菌就開始發(fā)酵了。”

1.2從生活情境中提出問題并作出假設(shè)??

如何引導(dǎo)學(xué)生提出有價(jià)值、可探究的問題是探究教學(xué)中的難點(diǎn)。如果不重視這一環(huán)節(jié)，僅僅參考教材中的案例和參考資料，會(huì)使實(shí)驗(yàn)的探究性大打折扣。因此，在創(chuàng)設(shè)的情境中，教師可引導(dǎo)學(xué)生討論并提出想探究的問題，然后仔細(xì)分析，一起篩選出具有探究?jī)r(jià)值并能以在課堂中探究的問題。例如，讓學(xué)生聯(lián)系酵母菌的兩個(gè)應(yīng)用，想一想關(guān)于酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，有什么想探究的問題，并嘗試做出假設(shè)。各小組提出問題后進(jìn)行組間交流，如酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下是否都能進(jìn)行呼吸作用？CO₂是酵母菌在什么條件下產(chǎn)生的？酒精是酵母菌在什么條件下產(chǎn)生的？酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下產(chǎn)生的CO₂是否一樣多？學(xué)生根據(jù)已有的生物學(xué)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，嘗試做出各種假設(shè)。

2 在合作中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并在交流中完善

2.1明確實(shí)驗(yàn)中的變量 ?

檢驗(yàn)假設(shè)的正確與否，要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明，因此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)方案是否可行，直接決定實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌瓿梢约皩?shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。要科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，首先要明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則及如何確定實(shí)驗(yàn)的變量控制。教師可引導(dǎo)學(xué)生先通過(guò)小組討論：實(shí)驗(yàn)的變量以及控制變量的方法，小組內(nèi)達(dá)成共識(shí)后派代表交流。例如，自變量是有無(wú)O₂，對(duì)照可設(shè)置為有氧組和無(wú)氧組；因變量是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，可選用澄清石灰水來(lái)檢驗(yàn)CO₂的生成，根據(jù)渾濁程度可判斷CO₂的多少，可選用酸性重鉻酸鉀溶液來(lái)檢驗(yàn)是否有酒精的生成；無(wú)關(guān)變量有溫度、各試劑以及酵母菌的用量等，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的單因子變量原則，各組的無(wú)關(guān)變量應(yīng)保持一致。

2.2小組合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，組裝實(shí)驗(yàn)裝置 ??

給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)用到的材料，然后讓學(xué)生以小組合作的形式自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。本實(shí)驗(yàn)中可能用到的材料及儀器如下：

材料及儀器：活化的酵母菌、5%的葡萄糖溶液、10%的NaOH溶液、澄清的石灰水、酸性重鉻酸鉀溶液、MnO₂（催化劑）、5%的H2O2溶液、熱水、食用油、錐形瓶、燒杯、膠頭滴管、試管、洗耳球、注射器、玻璃棒等。（說(shuō)明： CO2可使澄清的石灰水變渾濁，根據(jù)渾濁的程度可判斷CO2產(chǎn)生量的多少。橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。）

在討論過(guò)程中，教師引導(dǎo)學(xué)生先在紙上簡(jiǎn)要畫出實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，當(dāng)小組內(nèi)達(dá)成共識(shí)后開始組裝實(shí)驗(yàn)裝置。教師在巡視時(shí)，給學(xué)生及時(shí)的指導(dǎo)，并將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)（正確的或錯(cuò)誤的）用攝像機(jī)拍攝下來(lái)，便于學(xué)生交流。

2.3展示交流，相互評(píng)價(jià)，完善實(shí)驗(yàn)裝置及方案???

在展示環(huán)節(jié)，教師可將學(xué)生搭建的實(shí)驗(yàn)裝置的照片用PPT進(jìn)行展示（圖1），并由該組成員實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行匯報(bào)。例如，一位學(xué)生匯報(bào)的主要內(nèi)容如下：（1）如何控制有氧無(wú)氧的條件；（2）分組的作用；（3）產(chǎn)物如何檢驗(yàn)等。在一個(gè)小組匯報(bào)完畢后，其他各小組評(píng)價(jià)。例如，針對(duì)有氧呼吸的裝置，有學(xué)生提出：NaOH是否能徹底吸收掉空氣中的CO₂呢？如何證明？如何能最大程度地通入O₂？在氣溫較低的情況下，如何提高酵母菌的呼吸速率等問題，教師要及時(shí)捕捉學(xué)生思維的火花，保護(hù)并鼓勵(lì)他們這種質(zhì)疑精神。教師可組織學(xué)生充分討論，嘗試提出改進(jìn)的方案并給予一定的點(diǎn)評(píng)與指導(dǎo)，如可在盛放NaOH的錐形瓶后連接一個(gè)含有澄清石灰水的錐形瓶檢驗(yàn)空氣中的CO₂是否已被吸收干凈；可用MnO₂催化H₂O₂分解來(lái)制備O₂；可用水浴法給酵母菌提供合適的溫度，加快其呼吸速率，節(jié)省實(shí)驗(yàn)的時(shí)間等。通過(guò)交流，學(xué)生不僅完善了設(shè)計(jì)方案，而且提高了探究的能力。

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3小組合作共同實(shí)施方案???

3.1 小組合作，進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ??

學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，教師應(yīng)巡回察看，對(duì)學(xué)生的不規(guī)范操作給予一定的指導(dǎo)，并提醒學(xué)生將觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄下來(lái)（表1、表2）?？刂坪脤?shí)驗(yàn)的時(shí)間，大約是20分鐘。

呼吸作用	有氧呼吸	無(wú)氧呼吸
條件
產(chǎn)物

? ? ? ? ? ? ?表1 ?????????????????????????????????????????????

呼吸作用	有氧呼吸	無(wú)氧呼吸
條件
產(chǎn)物

? ? ? ? ? ? ?表 2

3.2 展示結(jié)果，交流、得出結(jié)論????

對(duì)探究結(jié)果的分析是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度的必要手段。教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真如實(shí)地分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。最后，教師要引導(dǎo)學(xué)生用簡(jiǎn)明科學(xué)的語(yǔ)言描述酵母菌的細(xì)胞呼吸的方式，有氧呼吸與無(wú)氧呼吸發(fā)生的條件、產(chǎn)物及區(qū)別（表2）。

4 珍惜實(shí)驗(yàn)中的“意外”，動(dòng)態(tài)生成教學(xué)

課堂是動(dòng)態(tài)的課堂，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也可出現(xiàn)“意外”。例如，有的小組在檢測(cè)有氧組的產(chǎn)物時(shí)，發(fā)現(xiàn)橙色的重鉻酸鉀也變成了灰綠色，這時(shí)筆者充分利用課堂的動(dòng)態(tài)生成，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考、探究。學(xué)生經(jīng)過(guò)思考交流認(rèn)為，有氧組通氣量不足, 部分酵母菌進(jìn)行了無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生了酒精，所以導(dǎo)致上述的現(xiàn)象發(fā)生，因此要延長(zhǎng)通氣的時(shí)間。教師也可為學(xué)生拓展知識(shí)，橙色的重鉻酸鉀變成灰綠色是由于酒精具有還原性，而培養(yǎng)液中的葡萄糖也具有還原性糖，同樣能將重鉻酸鉀還原，因此要讓酵母菌充分消耗掉培養(yǎng)液中的葡萄糖后再檢驗(yàn)產(chǎn)物，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)更可信。筆者順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否有可以完善之處。通過(guò)思考與討論，學(xué)生想到是否能在檢驗(yàn)酒精之前，先用斐林試劑檢驗(yàn)培養(yǎng)中的葡萄糖是否消耗完全。蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò)， “教育的技巧并不在于能預(yù)見到課堂的所有細(xì)節(jié)，而是在于根據(jù)當(dāng)時(shí)的具體情況，巧妙地在學(xué)生不知不覺中做出相應(yīng)的變動(dòng)?！睂W(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的“意外”
，也可成為進(jìn)一步思考和探究的新問題。

5 拓展應(yīng)用 ?

教師可根據(jù)課堂實(shí)際情況，在探究實(shí)驗(yàn)課的最后設(shè)置1~2個(gè)拓展應(yīng)用題，留給學(xué)生課后思考解決，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力。例如，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明細(xì)胞呼吸過(guò)程中有能量的產(chǎn)生，并比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)能的多少。