《降低化学反应活化能的酶之酶的特性》教学设计.doc

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1、1降低化学反应活化能的酶之酶的特性 教学设计海口市第四中学 王嘉杨 一、实验教学分析 1、课标分析 在 2017 年版普通高中生物学课程标准中，本节教学内容属于必修课程模块 1 分 子与细胞下的概念 2：“细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖”的一个 重要子概念“2.2.1 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，少数酶是 RNA，酶 活性受到环境因素（如 pH 和温度等）的影响” 。在教学提示里面，建议“探究酶催化的专 一性、高效性及影响酶活性的因素。 ” 2、内容分析本节实验的教学内容是人教版生物必修一分子与细胞 “第 5 章细胞的能量供应和利 用”的“第 1 节降低化学反

2、应活化能的酶”的第二课时的探究实验。该节实验内容在知识 体系上，有助于学生延伸对蛋白质功能、性质的理解，也为学生在接下来的细胞呼吸和光 合作用等重要生理活动的学习奠定基础，提高学习兴趣。 3、学情分析 本节课针对的是高一的学生。从知识基础来看，通过第一课时的学习，学生对酶的作 用、化学本质及高效性和专一性的认识有了一定基础，通过对本节第一个实验的学习，初 步了解实验流程，学习了实验的变量等概念以及常见实验设计的原则，但是对基于科学探 究的实验设计的步骤还未深入理解。 从实验技能来看，由于各初中实验开展情况不一，学生实验技能水平参差不齐，逻辑 推理能力及对实验现象的分析能力有待进一步提高。可在教

3、师的引导下，通过自行设计实 验，完成实验并分析结果，得出结论。 4、教学条件分析 本实验课前预发学案，指导具体明确，适合学生自学，本实验的组织形式以小组活动 为主，同时要加强讨论和总结，落实教学目标。 二、生物学核心素养 1、生命观念：酶的特性：高效性、专一性、酶的作用条件较温和。 2、科学探究：通过设计探究 pH 和温度对酶活性的影响实验、进行实验验证、分析实验结 果、总结结论，从而达到本节课的生命观念之一：酶的作用条件较温和。 3、科学思维：从实验设计的材料选择、步骤设计等方面，形成完整的实验设计思路。 4、社会责任：通过理解酶活性的影响因素来解决生活、生产中的实际问题，增强 STS 意

4、识。 三、教学重点 进行探究性实验设计并完成实验；通过实验总结，理解酶的作用条件较温和这个特点 四、教学难点 完成探究性实验 五、实验准备 1、准备实验材料。 实验试剂的配制 体积分数为 3%的过氧化氢（H2O2）溶液； PH =1、4、7、10、13 的缓冲液； 生物材料的制备 新鲜的质量分数为 3%的肝脏研磨液（时间关系，已调好不同 pH 并分装好） 2、准备多媒体课件。 六、教学过程2教学内容教师组织引导学生活动教学意图创设情境， 引入新课 （2min）1、展示图片切洋葱流泪 创设情景，教师简单介绍切洋葱使人流泪的原因， 给出解决方法冷冻洋葱后再切。 2、展示多酶片的介绍和使用的注意事项

5、 从上述两个例子提取有效信息，引导学生思考： 酶的活性会受到什么因素的影响？ 这两种因素会怎么影响酶的活性？过渡语：这只是大家对这个问题作出的假设。有 没有影响，我们都需要通过科学的实验去证明。 那在课前，我们班的同学通过对学案的学习，确 定了小组分工，完成了以 ph 作为探究因素的实验 设计。现在我们来展示一下个别小组的实验方案， 共同分析实验设计的一般流程。学生并进行 思考、讨论、 推测。由生活实例 导入新课， 可以激发学 生的探究欲 望以及学习 兴趣，关注 社会新闻， 加强生物核 心素中的社 会责任意识评析课前导 学案的完成 情况，归纳 实验设计的 要点 （10min）实验实施 (10m

6、in)一、课前学案的评析 教师引导学生回答实验设计所需要考虑的方面， 共同讨论出实验设计的自变量的设置，因变量的 观测，选材等问题，教师随机抽取个别小组的学 案，投影到屏幕上，师生针对实验设计的步骤方 面进行共同纠错。 问题： 1、实验目的如何表述？ 2、根据目的，我们可以确定相关的变量，自变量 是？因变量是？ 4、接下来我们要对实验材料进行选择。根据实验 目的和老师提供的资料，你们选择的是反应物和 酶是？为什么？ 5、选定材料后，要对自变量进行设置。为探究你 的问题，根据资料 1，如果要设置 5 个实验组，则 每组的 pH 依次为？ 6、大家看下这个组的实验步骤设计有无问题？反 应物和酶要先

7、设置到相同条件再混合还是先混合 再设置到相同条件？无关变量有哪些？如何进行 控制？该实验步骤体现了实验设计的哪些原则？ 通过上述讨论强调实验设计的基本原则，学生在 认真思考和完成上述问题后，再完善实验的具体 步骤。二、确定实验方案： 让学生讨论修改实验步骤，形成完整的实验方案， 并进行小组分工。 三、实施实验 接下来就完成的实验方案，开始进行实验。要求 一：认真观察实验现象。二、记录每个实验组产 生的气体量；三、将记录到的数据以曲线图的形 式展示出来。根据课前预 习实验指导， 明确实验目 的、操作的 要点及其他 注意事项。学生讨论总 结出比较合 理完善的实 验设计,明 确目标，思 考问题，主

8、动探索。学生根据实 验方案，分 工协作，开 始实验，操 作并完成实 验并完成记 录通过共同纠 错，让学生 加深对实验 设计内容和 基本原则的 理解。学生通过设 计探究实验 的过程深刻 体会实验设 计中对照原 则、单一变 量原则、等 量原则的意 义，培养他 们的科学思 维和提高科 学探究的能 力。 面向全体学 生，以学生 为主题，强 化学生动手 操作能力，3结果分析 (15min)总结结论 （1min）实验步骤： （1）分组编号（以设定的 pH 值编号） （2）往每个实验组的小瓶中注入 H2O2溶液 2mL （3）往每个实验组小瓶注入相应 pH 缓冲液 2mL （4）往每个实验组小瓶的小管中滴入

9、 7 滴相应 pH 的肝脏研磨液。 （5）盖紧各个实验组的小瓶盖子，翻转实验装置， 使反应物和酶混合反应 2 分钟 （6）观察实验现象，作好实验记录，并把记录结 果绘成曲线图。四、结果分析 教师对学生的实验结果进行展示，对比多个小组 实验结果，提问内容如下： 1、描述一下你看到的实验现象（实验结果） 。不 同 ph 组有什么现象？和你的预期结果相同吗？ （如果有不相同，原因可能是什么？分析一下） 2、根据你的实验结果，画一幅曲线图出来。分 析一下你所得到的的曲线图，横纵坐标分别代表 什么？曲线的变化情况？（在表述曲线图时，要 体现出，在一定范围内，随着横坐标的改变，纵 坐标如何改变。 ） 3、

10、为了避免误差，教师请其他小组来分析一下实 验结果，问题同上。 4、总结一下你们小组的结论。得出初步结论 酶在 ph 过高或过低的情况下，催化活性低。 5、对比教材上的图，我们来对实验结论进行更准 确的描述。教材上科学家们用了更具体的定量分 析做出来的图，大家的实验结果和图上相比，有 什么相同的地方？（重点看坐标轴和变化趋势） 6、由于时间关系，本节课不做探究温度对酶活性 的影响实验，我们直接来看教材上的图。对比这 两幅影响因素的图，有什么相同点？不同点在哪？7、那是所有生物的酶活性最适 ph 都用这个图解 释吗? 8、高温、强酸强碱使酶失活，但是低温抑制酶活 性，原因是什么？（从蛋白质的本质分

11、析） 9、比起多数化学反应需要高温高压、强酸强碱等 剧烈的反应条件，大多数生物体内的酶催化的反 应一般是在较温和的条件下进行的，大概在什么 ph 范围？说明酶具有什么样的特性。 （作用条件较 温和） 10、再看到我们的实验结果（展示结果）从所示 曲线中，能不能找到该过氧化氢酶的最适 ph？不 能的话，如何设计实验找到最适 ph？学生通过分析自己的实验结果，对比教材上的插 图，教师引导学生最后得出结论：生物体内的酶 受温度或者 pH 的影响，存在最适温度或者最适几个学生 代表叙述自 己的实验结 果学生讨论， 交流，在回 答问题中逐 步得出本节 实验的结论。自主完成实 验，通过动 手开展探究 活动

12、，培养 获取知识的 能力，加强 规范操作意 识，并且体 现出锻炼分 工合作的意 识。通过观察、 分析、讨论 和交流，能 自主的获取 知识，加深 知识的理解 和掌握。同 时，通过对 实验结果的 分析讨论， 发展了学生 分析处理问 题的能力。学生通过分 析总结，能 用准确的语 言描述实验 结果，阐明 实验结论。4ph，超过或低于最适值酶活性都下降，高温、强 酸强碱会使酶失活，低温抑制酶活性。总结酶的特性：作用条件较温和 联系所学知 识点，课堂 小结 （2min）教师提问： 1、我们再回顾一下前面学过的酶的其他特性。对 比过氧化氢在不同条件下的分解结果，我们可以 得出酶的催化作用和无机催化剂相比，具

13、有？ （高效性） 。 2、通过阅读课本 83 页的资料分析，我们可以得 出酶的第三个特性专一性。专一性指的是什 么意思？ 3、本节小结：酶的特性有三个，分别是？进行探究性实验的一般步骤有哪些？探究 pH 对酶活性影响的实验设计思路是什么？学生完成导 学案上的知 识填空通过课堂小 结，强调本 节课的重点。课后探究利用上述实验思路，课下自行设计“探究温度对 酶活性的影响”实验设计，并开展实验进行探究强化学生的 科学探究思 维和能力习题巩固展示巩固本节知识点的习题，让学生思考完成。七、教学反思此次实验课的创新之处在于对实验装置进行创新了，能设置多个实验组并同时反应， 根据实验结果绘制曲线图，并与课本

14、上的插图进行对比分析，让学生更能深入体会到酶的 活性随着自变量 pH 的改变而如何改变这样一个过程。另外，本节课注重突出教学重点， 以科学探究的一般步骤为主线，由生活中的热点问题创设情境，引导学生发现问题作出假 设，设计实验再依据实验方案进行实验验证，分析实验结果最后得出实验结论，既培养了 他们的社会责任，又能在让学生在实践中充分提高了科学思维以及科学探究的能力。教师 以问题串的形式引导学生，由浅入深分析实验结果，锻炼了学生表述结果、分析数据的能 力，培养了他们小组合作学习的精神，最终通过课前导学、课中讨论、课后思考的过程来 达成了本节课的生命观念酶的特性：酶的作用条件较温和、高效性、专一性。 需要注意的是，此次实验必须建立在学生预习的前提下进行，这样能节省实验教学的 时间提高教学效率并且达到有目的教学，提升学生主动学习能力。本实验的组织形式以小 组活动为主，教师应对在实验过程中，对小组活动给予指导。加强讨论和总结，落实教学 目标，所以课前要精心安排实验教学过程中的每一个环节，在课堂上要进行有效调控，为 之后的讨论提供充裕时间。 教学过程要充分调动学生学习的知识经验，通过提供操作、观察、思考的机会，鼓励 学生质疑、相互交流，并引导学生用自己的语言进行归纳，从而在原有知识的基础上发展 新知，并培养严谨的科学思维和训练实验技能，进一步激发学习生物学的兴趣。5