《探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式》教學(xué)案例及反思

李 剛

科學(xué)探究作為發(fā)現(xiàn)科學(xué)事實，揭示科學(xué)規(guī)律的過程和方法，在科學(xué)教育中具有重要的意義，教學(xué)不僅要使學(xué)生獲取一定的知識，還要使學(xué)生習(xí)得獲取知識的方法，提高解決問題的能力，在教學(xué)中，教師應(yīng)該讓學(xué)生親歷思考和探究的過程，領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法，教師在組織探究活動時，應(yīng)該注意哪些問題?下面結(jié)合筆者一個教學(xué)案例談幾點(diǎn)體會。

一、案例：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

1.問題情境：酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌，因此便于用來研究細(xì)胞呼吸的不同方式。

2.提出問題：各小組交流課前收集的有關(guān)酵母菌的知識，想一想關(guān)于酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，自己有哪些不清楚的地方，嘗試提出要探究的問題，如：

小組Ⅰ：酵母菌采取何種細(xì)胞呼吸方式?

小組Ⅱ：酵母菌在有氧和無氧條件下，細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物分別是什么?

小組Ⅲ：酵母菌在有氧和無氧條件下，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO₂是否一樣多?

3.作出假設(shè)：學(xué)生根據(jù)已有知識和生活經(jīng)驗，針對所提出的問題作出假設(shè)，如：

小組Ⅰ：酵母菌在有氧、無氧條件下都能生存，所以我們認(rèn)為酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無氧呼吸，

小組Ⅱ：酵母菌可用于發(fā)面、釀酒，所以我們認(rèn)為酵母菌有氧呼吸的產(chǎn)物中有CO₂；無氧呼吸的產(chǎn)物可能是酒精。

小組Ⅲ：酵母菌用于釀酒時，前一階段產(chǎn)生的氣泡多，后階段產(chǎn)生的氣泡少，因此我們認(rèn)為酵母菌在有氧呼吸時產(chǎn)生的CO₂比無氧呼吸產(chǎn)生的多。

4.設(shè)計實驗：教師通過幾個問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗設(shè)計：

問題(1)：怎樣控制有氧和無氧條件?

問題(2)：怎樣鑒定有無酒精產(chǎn)生?

問題(3)：怎樣鑒定有無CO₂產(chǎn)生?如何比較CO₂產(chǎn)生的多少?

問題(4)：怎樣保證酵母菌在整個實驗過程中能正常存活?

學(xué)生小組討論，解決相關(guān)問題，將實驗設(shè)計的大體思路確定為：設(shè)置對比實驗——比較在有氧和無氧兩種條件下，酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物的種類和產(chǎn)量，酵母菌在密閉的條件下培養(yǎng)可創(chuàng)造無氧條件，在間歇通氣的條件下培養(yǎng)可提供有氧條件；用澄清石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液可鑒定有無CO₂產(chǎn)生。

每組討論后，師生匯總，逐步細(xì)化，寫出包括材料用具和方法步驟在內(nèi)的實驗方案并繪制實驗裝置圖。

5.進(jìn)行實驗：首先小組展示設(shè)計的實驗裝置圖，然后再由師生共同討論后修正，確定實驗裝置如下：最后，教師展示實驗結(jié)果，(由于實驗需要時間較長，因此實驗應(yīng)提前2～3天準(zhǔn)備)(1)觀察比較A、B兩裝置中石灰水的渾濁程度，(2)從A、B兩裝置中各取2ml培養(yǎng)液，分別注入兩只潔凈的試管中，向試管中各滴入0.5m1溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液的試管中并輕輕振蕩，使它們混合均勻，觀察試管中溶液的顏色變化。

6.實驗結(jié)論及交流、應(yīng)用

(1)根據(jù)實驗的結(jié)果得出本小組的結(jié)論，然后，用簡明科學(xué)的語言，描述酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，每種呼吸方式的條件和產(chǎn)物的區(qū)別，(2)重鉻酸鉀的濃硫酸溶液可以檢測有無酒精生成，想一想，這一原理在日常生活中有什么應(yīng)用?

二、反思

教師在組織探究活動時，應(yīng)注意以下幾個方面。

1.探究活動要有明確的教學(xué)目標(biāo)

強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的過程，并不是忽視學(xué)習(xí)的結(jié)果，而是對學(xué)習(xí)的結(jié)果有更高的要求，探究是獲得這些結(jié)果的重要途徑，本案例教學(xué)的目的是讓學(xué)生設(shè)計和進(jìn)行對比實驗，分析有氧和無氧條件下酵母菌細(xì)胞呼吸的情況，因此，探究活動應(yīng)緊緊圍繞這個目標(biāo)來設(shè)計，從有氧、無氧條件的創(chuàng)造、產(chǎn)物的檢測，到材料用具，再到實驗裝置的設(shè)計，要求學(xué)生在探究活動的每一階段都有明確的目標(biāo)。

2.要有值得探究的問題或研究任務(wù)

每個探究活動中都應(yīng)該有學(xué)生未知答案的問題，如果問題的答案學(xué)生已知道，探究便失去了意義，因此，問題的提出是科學(xué)探究中重要的一環(huán)，教師可以用多種方式來創(chuàng)設(shè)問題情境，給學(xué)生提供一個思維的平臺，讓學(xué)生的提問有一定的知識背景作為支撐，以便學(xué)生發(fā)散思維，提出有方向性、有深度、有廣度的問題，這樣的問題才有探究的價值。

3.要有民主的師生關(guān)系和求真求實的氛圍

《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》提出：“科學(xué)探究活動的開展需要民主的師生關(guān)系和求真求實的氛圍，”在探究活動中，教師既是學(xué)生的平等對話者之一，又是活動的組織者，學(xué)生探究的促進(jìn)者，教師要在與學(xué)生平等對話的合作互動中，加強(qiáng)對學(xué)生的點(diǎn)撥與指導(dǎo)，實現(xiàn)教學(xué)相長，因此教師應(yīng)將自己放在一個與學(xué)生平等的地位上，積極引導(dǎo)，尊重學(xué)生的思維和發(fā)言權(quán)，保護(hù)學(xué)生勇于探究的精神和自信心。

(責(zé)任編輯：廖銀燕)