“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验改进分析

来源：核心期刊咨询网时间：12

摘要：作者：李敏 摘 要： 探究酵母菌细胞呼吸的方式是人教版高中生物必修1《分子与细胞》，第五章第三节：ATP的主要来源细胞呼吸中的探究性实验。充分利用此实验，可提高学生实验创新、设计实验、实施实验的能力。高考命题中重视考查学生的综合能力和科学思维，激

　　作者：李敏

　　摘 要： “探究酵母菌细胞呼吸的方式”是人教版高中生物必修1《分子与细胞》，第五章第三节：“ATP的主要来源——细胞呼吸”中的探究性实验。充分利用此实验，可提高学生实验创新、设计实验、实施实验的能力。高考命题中重视考查学生的综合能力和科学思维，激发学生学习生物科学的兴趣，培养实事求是的科学态度，帮助学生形成正确的价值观，促进学生德、智、体、美、劳全面发展。

　　关键词： 酵母菌;细胞;呼吸方式;装置;改进
 

　　《普通高中生物学课程标准》提出，生物课程设计的宗旨是培养学生学科核心素养。学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。生物学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。本节课笔者以探究酵母菌的细胞呼吸方式为例，在引导学生进行探究实验的过程中，培养学生对自然现象和规律的求知欲和好奇心，掌握科学探究的基本方法和思路，提高学生理论联系实践的能力;在探究中，培养学生团队合作和勇于创新的精神。笔者在本节课的教学中着重培养学生的科学思维和科學探究。

　　“探究酵母菌细胞呼吸的方式”是人教版高中生物必修1《分子与细胞》，第五章第三节：“ATP的主要来源——细胞呼吸”中的探究性实验。学生在学习细胞呼吸之前进行此实验，可以了解有氧呼吸和无氧呼吸的生成产物和条件，并为后面学习无氧呼吸和有氧呼吸的过程、原理、影响因素、应用等知识打下坚实的基础。在探究过程中，可以帮助学生体会探究实验的一般流程：提出问题—做出假设—设计实验—进行实验—结论、交流和应用。提高了学生的创新思维和实验设计能力，通过对实验结果的检测，可以帮助学生了解酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸的结果、产物鉴定，提高了学生的科学素养。另外，本实验可以为学生学习选修1《生物技术实践》专题一课题一中果酒制作的原理打下基础。

　　高考命题中重视考查学生的综合能力和科学思维，激发学生学习生物科学的兴趣，培养实事求是的科学态度，帮助学生形成正确的价值观，促进学生德、智、体、美、劳全面发展。本节课在教学中，如果按照教材中提供的实验方案进行实验，反应时间需要8～10小时，难以在课堂中开展，实验效果也不是很理想。因此，在实际教学中大多数教师只是讲解实验，使这个非常重要的探究性实验失去了意义。笔者对该实验进行改进，创新了装置，重新设计了教学过程，利用小组对比实验的方法，取得了较好的教学效果。

　　一、 实验目标

　　(一)知识目标

　　1. 了解酵母菌的生物分类，即单细胞真菌，真核生物，代谢类型。

　　2. 说出酵母菌进行无氧呼吸和有氧呼吸的产物。

　　3. 举例说出细胞呼吸原理在日常生活、工业和农业生产中的实际应用。

　　(二)能力目标

　　1. 能控制实验条件，动手组装不同的实验装置，对产物进行检测。

　　2. 能根据实验现象，分析并提出问题，然后设计具体可行的实验方案。

　　3. 能根据实验现象，分析实验结果，得出实验结论，提高运用语言表达能力。

　　4. 能对异常现象尝试分析原因，培养批判性思维能力。

　　(三)情感目标

　　1. 学习探究实验的方法，建立正确科学的价值观。

　　2. 参与小组合作，总结和分享实验结果。

　　二、 实验原理及设计思路

　　(一)实验原理

　　酵母菌是真核生物，单细胞真菌，代谢类型为异养兼性厌氧型，因此在有氧和无氧条件下都能生存，它是研究细胞呼吸的不同方式较好的材料。酵母菌在平常生活中应用很广泛，可以加入面粉中做馒头、面包，也可以酿酒，学生可以根据生活实例，联系本实验，思考酵母菌细胞呼吸的条件和产物。

　　(二)设计思路

　　酵母菌在无氧条件下产生酒精，在有氧和无氧条件下都能产生二氧化碳。

　　三、 教材和本次改进用到的实验器材

　　“安琪”高活性干酵母菌、质量分数为10 % 的NaOH溶液、一次性大头针、5 % 葡萄糖溶液、橡胶软管、体积分数为3 % 的H2O2溶液、一次性注射器、橡皮球、20mL试管、质量分数为20 % 的肝脏研磨液、澄清的石灰水、溴麝香草酚蓝水溶液、浓硫酸、重铬酸钾、锥形瓶等。

　　四、 实验中的创新之处及改进方法

　　(一)实验前的准备

　　1. 提前布置预习任务，让学生了解实验基本原理。

　　(1)本实验的自变量、因变量、无关变量是什么?如何排除无关变量?本实验分几组?

　　(2)怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活?

　　(3)怎样鉴定有无酒精产生?有无CO2产生?如何比较CO2产生的多少?

　　(4)怎样控制有氧和无氧条件?有没有更好的方法?

　　2. 培训小组组长，让其了解实验基本过程及注意事项。

　　3. 小组长进行预实验。

　　(二)酵母菌进行有氧呼吸装置的改进

　　教材中的实验装置(图1)：

　　B瓶内为酵母菌培养液;A瓶为质量分数为10 % 的NaOH溶液，作用是吸收空气中的二氧化碳;C瓶为澄清的石灰水，用于检测酵母菌细胞呼吸产生的二氧化碳。

　　有氧呼吸装置的改进(图2)：

　　在教材所给的有氧装置中，质量分数为10 % 的NaOH溶液，是否将空气中的二氧化碳除尽了?澄清的石灰水变浑浊是否会因为空气中没有除尽的二氧化碳造成的?学生设计了图2装置。在NaOH溶液和酵母菌培养液之间加一个装有澄清的石灰水的锥形瓶，用于检测空气中的二氧化碳是否除尽，使实验更加严谨。

　　(三)自变量氧气的控制

　　教材中的有氧呼吸装置连通橡皮球(或气泵)，将空气依次间歇性地通过装有氢氧化钠、酵母菌的培养液、澄清的石灰水的三个锥形瓶(约50分钟)。然后将实验装置放到25～35度的环境中培养8～10小时。如果课堂进行此实验耗时长，不易实施。对此，笔者进行改进，不但缩短了实验时间，而且可以让学生在课堂上设计、进行实验。

　　推荐阅读：发表土壤微生物技术应用论文核心期刊

转载请注明来自：http://www.qikan2017.com/lunwen/yix/15949.html