酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì)

1、課題十 酶的特性江蘇省通州市石港中學(xué)黃新一、課標(biāo)要求讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)細(xì)胞生物學(xué)方面的最基本知識及相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生更深入地理解生命的本質(zhì)，了解細(xì)胞生活中物質(zhì)、能量和信息變化的統(tǒng)一，細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一，幫助學(xué)生形成辯證唯物主義自然觀，幫助學(xué)生對科學(xué)過程和本質(zhì)的理解。教師在教學(xué)中要組織好各種觀察、實(shí)驗(yàn)等探究性學(xué)習(xí)活動，結(jié)合物理和化學(xué)知識以及學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，幫助學(xué)生增強(qiáng)感性認(rèn)識，克服對微觀結(jié)構(gòu)認(rèn)識困難的教學(xué)難點(diǎn)，領(lǐng)悟科學(xué)研究的方法并習(xí)得相關(guān)的操作技能。具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：說明酶在代謝中的作用。二、教學(xué)目標(biāo)1 、說出酶的特性2、嘗試控制自變量、觀察和檢測因變量的變化，體驗(yàn)設(shè)置對照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)的方法。3、

2、參加與同學(xué)和老師的討論活動，學(xué)會與人交流，逐步提高自己的語言表達(dá)能力4、嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動，養(yǎng)成學(xué)生具有質(zhì)疑、創(chuàng)新和勇于實(shí)踐的科學(xué)精神與態(tài)度。5、關(guān)注生活、生產(chǎn)實(shí)際，養(yǎng)成學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣及關(guān)心科技發(fā)展、關(guān)心社會生活的意識。三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1 、教學(xué)重點(diǎn)：（ 1 ）酶的特性。（ 2 ）探究影響酶活性的條件。2 、教學(xué)難點(diǎn)：（ 1 ）探究影響酶活性的條件。（ 2 ）控制變量的科學(xué)方法。四、設(shè)計(jì)思路1 、有關(guān)酶的教學(xué)，在前一個課時學(xué)生已對酶的化學(xué)本質(zhì)有了較全面的認(rèn)識，并且通過實(shí)驗(yàn)已對酶的催化效率有了感性認(rèn)識，所以本節(jié)課是構(gòu)建在學(xué)生對于酶已有了一定認(rèn)識的基礎(chǔ)上實(shí)施的。2、為幫助學(xué)

3、生增強(qiáng)感性認(rèn)識，領(lǐng)悟科學(xué)研究方法，課前指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材和相關(guān)背景知識，結(jié)合化學(xué)和物理學(xué)知識以及學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，分小組討論要探究的課題，寫好實(shí)驗(yàn)方案，使課堂教學(xué)有序而省時，提高課堂效率。3、本節(jié)課在新課程倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)理念指導(dǎo)下，采用探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，圍繞探究實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)交流、 質(zhì)疑討論、 確定方案的思路展開的。 由于這個探究性實(shí)驗(yàn)的難度比較大，學(xué)生對提問題和變量控制與產(chǎn)物檢測的方法不甚了解，設(shè)計(jì)教學(xué)時，對探究的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)提供了相關(guān)的背景材料和必要的說明，目的是便于學(xué)生提出所需探究的問題，形成較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)方案。4、本節(jié)課通過多個側(cè)面，體現(xiàn)酶與人類生活的密切關(guān)系，開闊了學(xué)生的眼界，滲透了STS 思

4、想。5、由于新教材強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生具有較強(qiáng)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作技能、收集和處理信息的能力、以及交流與合作的能力等，教學(xué)中十分重視讓學(xué)生親手實(shí)驗(yàn)，獲得有關(guān)酶的特性及活性受溫度和酸堿度影響的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，讓學(xué)生直接獲取新知識。需要說明的是，教材中安排的通過定量化的探究實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識酶活性的范圍的探究實(shí)驗(yàn)，由于教學(xué)層次過高和課時限制，本節(jié)課未做安排。五、活動設(shè)計(jì)教學(xué)進(jìn)程教師活動學(xué)生活動活動目標(biāo) 及說明課前準(zhǔn)備指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材和相 關(guān)背景知識，自主選擇一個 課題，分小組討論要探究的 課題，寫好實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生通過閱讀教材、查閱資 料、回憶實(shí)驗(yàn)，嘗試撰寫實(shí)驗(yàn)方案學(xué)習(xí)控 制自變量， 設(shè)置對照組 和實(shí)驗(yàn)組，培 養(yǎng)學(xué)生的實(shí) 驗(yàn)

5、設(shè)計(jì)能力復(fù)習(xí)提上節(jié)課我們歸納出酶的定學(xué)生回憶酶概念回答相關(guān)問通過復(fù)習(xí)酶問，導(dǎo)入義，回憶酶的概念，其概念題：概念知識為新課告訴我們，酶產(chǎn)生的場所在 哪里？酶有什么作用？酶的 化學(xué)本質(zhì)是什么？酶作用的舒效性酶是細(xì)胞產(chǎn)生的；具有催化新陳代 謝化學(xué)反應(yīng)的作用；其化學(xué)本質(zhì)絕 大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為 RNA。后面學(xué)習(xí)酶 的特性知識 鋪墊。師生互1.引導(dǎo)學(xué)生回憶“比較學(xué)生回憶實(shí)驗(yàn)，能準(zhǔn)確答出實(shí)讓學(xué)生通過動，討論過氧化氫在不同條件卜的分驗(yàn)現(xiàn)象：加入FeCL 3溶液的3分析自變量酶的局效解”的實(shí)驗(yàn)，比較其中加入號試管和加入肝臟研磨液的4和因變量的性FeCL 3溶液的3號試管和 加入肝臟研磨液的4號試 管在實(shí)驗(yàn)過

6、程中觀察到 哪些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？2.請學(xué)生回答本實(shí) 驗(yàn)中自變量和因變量。3、從這個實(shí)驗(yàn)?zāi)憧?以得出什么結(jié)論？怎么 能得出這一結(jié)論的呢？4、唾液中含有淀粉 酶，它是否也具有高效 性？簡要說出如何設(shè)計(jì)號試管中都有氣體放出，但后 者氣泡產(chǎn)生速度快于前者，后 者讓帶火星的木條復(fù)燃更旺。本實(shí)驗(yàn)中自變量是酶和無 機(jī)催化劑，因變量是過氧化氫 的分解程度。從這個實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸龅慕Y(jié)論 是：酶和無機(jī)催化劑都能催化化 學(xué)反應(yīng)，改變反應(yīng)速度。但酶對化 學(xué)反應(yīng)速度的改變效率更顯著。說 明過氧化氫酶具后圖效性。3號和4號試管只是反應(yīng) 所用的催化劑（即自變量） 不同，其余的反應(yīng)條件均相 同，導(dǎo)致出現(xiàn)了不同反應(yīng)結(jié)果 或反應(yīng)現(xiàn)象（即因變

7、量）。這 種不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果是 由不同的反應(yīng)條件（催化劑不 同）所造成的。唾液淀粉酶的催化能力也 很強(qiáng)（即也具有高效性）。學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)方案：將唾液稀關(guān)系，從中 找出科學(xué)結(jié) 論推導(dǎo)方 法。提高分 析問題的能 力。創(chuàng)設(shè)問題情 景，從問題提供材 料，導(dǎo)入 酶的專一 性的知識 探究師生互 動，設(shè)計(jì)“探究酶 的專一 性”的實(shí) 驗(yàn)方案展示、交 流實(shí)驗(yàn)方 案實(shí)驗(yàn)來證明。（提示：高 效性的含義即極少量的酶 也具有較強(qiáng)的催化作用）酶作用的專一性向?qū)W生提供分析材 料：唾液中含有淀粉酶， 淀粉在酶的作用下水解 成麥芽糖；蔗糖在酶的作 用下水解成果糖和葡萄 糖。麥芽糖、果糖和葡萄 糖都是還原性的糖。組織學(xué)生閱讀分

8、析 資料，啟發(fā)學(xué)生形成有研 究價值的問題：根據(jù)以上 資料，你能不能提出什么 問題？并針對自己所提 的問題作一番假設(shè)？如 何檢驗(yàn)?zāi)愕募僭O(shè)是否成 立？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？教?提出指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思考問 題：本實(shí)驗(yàn)原理是什么？本 實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量分別 是什么？用什么方法控制自 變量？怎樣觀察或檢測因變 量？對照組怎樣設(shè)置？是否 需要進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)？為什 么？實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)該有哪些？ 寫出實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)預(yù)期。請各小組討論并匯報(bào)實(shí) 驗(yàn)方案。釋為不同濃度，其余實(shí)驗(yàn)條件均適 宜且保持相同（如溫度、PH值、 用量等均相同），以3%可溶性淀粉 為反應(yīng)物，觀察淀粉在不同濃度的 唾液稀釋液作用卜分解程度是否 一樣。有學(xué)生

9、提出淀粉酶能催化淀粉 分解，能不能催化蔗糖分解呢？這 是一個很后研究價值的問題， 學(xué)生 分組討論，對上述問題作出假設(shè)。同學(xué)A說：淀粉酶只能催化淀 粉分解。同學(xué)B說：淀粉酶還可以催化蔗 糖分解。對于教師提出的如何檢驗(yàn)假設(shè) 的問題，學(xué)生基本都形成了科學(xué)觀 點(diǎn)，認(rèn)為用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。有關(guān)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)匯報(bào)他們 課前準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)方案，師生分析評 價各小組實(shí)驗(yàn)方案，并最終形成完 善的實(shí)驗(yàn)方案。本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理為：還原性糖入手，使學(xué) 生帶著問題 來探 究，同時允 許學(xué)生使用 /、同的酶實(shí) 驗(yàn)，訓(xùn)練學(xué) 生歸納推理 的思維能 力。讓學(xué)生掌握 科學(xué)實(shí)驗(yàn)方 案的確定應(yīng) 該從以卜方 面思考：明 確實(shí)驗(yàn)原 理、確定自 變量和

10、因變 量、設(shè)定對 照、選擇實(shí) 驗(yàn)材料，寫 出實(shí)驗(yàn)步驟 和實(shí)驗(yàn)結(jié)果 的預(yù)期。復(fù)習(xí)回顧化10學(xué)檢驗(yàn)的基 本方法能與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)， 生成磚紅色沉淀。實(shí)驗(yàn)的自變量是 反應(yīng)物的不同，具體是一組為淀 粉，另一組為蔗糖，兩組實(shí)驗(yàn)互 為對照。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為因變量， 具體是試管內(nèi)有沒有出現(xiàn)科 紅色沉淀。實(shí)驗(yàn)材料為可溶性 淀粉，蔗糖，斐林試劑，熱水 等。實(shí)驗(yàn)步驟為：序 號加入物質(zhì)試呂勺121淀粉溶液2ml2P蔗糖溶液2ml3:稀釋的唾液2ml2ml437 c水浴加熱，>min 5min5加斐林試劑2ml2ml6100 c水浴加執(zhí)八、1min 1min實(shí)驗(yàn)預(yù)期為：1號試管出現(xiàn)穆 紅色沉淀，2號試管不出

11、現(xiàn)磚紅色 沉淀。為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的科學(xué)性， 應(yīng) 重復(fù)實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 展示、交 流實(shí)驗(yàn)結(jié) 果提供資在師生共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的 基礎(chǔ)上，讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并 匯報(bào)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象，再 根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象檢驗(yàn) 假設(shè)，最后形成結(jié)論。過氧化氫酶只能催化過 氧化氫的分解，淀粉酶只能 催化淀粉水解，月尿酶只能催 化尿素分解；目前已發(fā)現(xiàn)了 4000多種酶，它們分別催化 不同的化學(xué)反應(yīng)。這些資料 說明了酶的催化作用有什么 特點(diǎn)？根據(jù)酶的專一性，催 化蔗糖的水解，應(yīng)該是哪 種酶？酶的作用條件較溫和展示資料：資料一：實(shí)學(xué)生歸納出：一種酶只能催化一 種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)一一 酶具有專一性根據(jù)酶的專一性，催化蔗糖水解

12、的酶應(yīng)該是蔗糖酶。學(xué)生經(jīng)過思考分析、小組討論訓(xùn)練學(xué)生的歸納推理能料，導(dǎo)入 酶的作用 條件的探 究閱讀材料 分析問題學(xué)生自主 討論，生 成探究實(shí) 驗(yàn)方案驗(yàn)證明：用加酶洗衣粉時， 溫水的洗滌效果要比冷水 好；資料二：人患感冒發(fā)燒 時，常常不思飲食，其原因 是什么？資料三：提出假設(shè)：1.酶的催化效率可能受溫度 的影響。2、酶的催化效率可能受PH值的影響。并且/、同的酶需要不同 的PH條件。各小組長展示實(shí)驗(yàn)方案，教師 引導(dǎo)學(xué)生討論、質(zhì)疑，最終完善、 確定本小組的實(shí)驗(yàn)方案。并匯報(bào)本 小組實(shí)驗(yàn)方案。力。學(xué)會與人交 流，逐步提 局語言表達(dá) 能力；使學(xué) 生具有質(zhì) 疑、創(chuàng)新和 勇于實(shí)踐的 科學(xué)精神與 態(tài)度。培養(yǎng)

13、學(xué)生實(shí) 驗(yàn)操作能 力、觀察能 力和分析實(shí) 驗(yàn)現(xiàn)象、得 出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 的能力。酶的名稱適宜PH過氧化氫 酶6.8唾液淀粉 酶6.8胃蛋白酶1.5 2.2胰蛋白酶8.0 9.0腸脂肪酶8.3閱讀課文P83探究（影響 酶活性的重要條件）第1到3 段文字。問：1、閱讀了上述材料后， 你能提出什么問題？2、請結(jié)合酶的化學(xué)本質(zhì) 提出有關(guān)酶發(fā)揮催化作用所 需條件的理論猜想。3、如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來 檢驗(yàn)猜想的正確性？要求學(xué)生仿照探究酶專 一性的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行討論、完 善實(shí)驗(yàn)方案。教師進(jìn)行分工， 一部分同學(xué)討論酶的催化效 率受溫度影響的實(shí)驗(yàn)方案設(shè) 計(jì)，另一部分同學(xué)討論酶的 催化效率受 PH影響的實(shí)驗(yàn) 方茶設(shè)計(jì)。選擇其

14、中有典型錯誤的 實(shí)驗(yàn)方案分析，引導(dǎo)學(xué)生尋 找錯誤：上述實(shí)驗(yàn)方案中有 什么錯誤設(shè)計(jì)？為什么？如 何糾正？這說明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方 案要注意什么？提供 的有 典型 錯誤實(shí) 驗(yàn)試管試試的實(shí)內(nèi)1管2管3驗(yàn)方容案：序號加可1溶1號2號3號性2ml2ml2ml淀粉加2等 量 淀 粉1'號2ml2,號2ml3，號2ml酶3控 制 溫 度60 c(5分沸 水（50 c5 (5釧）分分釧）釧）淀粉 溶液保持 在原保 持 在 原 溫度（5 分鐘）保 持 在4與 酶 溶 液 混溫度 （5分 鐘）原 溫 度（5 分鐘合加5碘1滴1滴1滴液學(xué)生討論認(rèn)為，上述實(shí)驗(yàn)方案 中第2步與第3步顛倒。因?yàn)槿?試管如果在完成第 1

15、步實(shí)驗(yàn)之后 完成第2步實(shí)驗(yàn)，就相當(dāng)于在室溫 條件下讓酶催化淀粉發(fā)生分解反 應(yīng)，從而干擾了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 應(yīng)該在加入等量淀粉酶之前，先設(shè)定好溫 度條件并保持一段時間，而后才能 加入酶液，這體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要 嚴(yán)格控制無關(guān)變量的思想。教師精講 實(shí)驗(yàn)方案教師精講并歸納總結(jié)出 一個完整實(shí)驗(yàn)方案的基本內(nèi)學(xué)生也同時形成了有關(guān) 對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。PH值構(gòu)成要素容應(yīng)包括：1、提出問題2、實(shí)驗(yàn)假設(shè)3、實(shí)驗(yàn)原理實(shí) 驗(yàn) 步 驟實(shí)驗(yàn) 內(nèi)容試管1試管2試 管34、實(shí)驗(yàn)材料用具12%H2O2:2ml2ml2ml5、實(shí)驗(yàn)方法步驟6、實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)期2加等量 新鮮豬 肝研磨 液2滴2滴2滴3控制PH值PH 值 =4.0 緩沖

16、液PH 值 =7.0 緩沖 液PH 值 =10 緩 沖 液4觀察現(xiàn) 象（氣 泡）學(xué)生實(shí)驗(yàn)布置學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)各小組按確定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn) 行實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察、認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象。師生互動 交流實(shí)驗(yàn) 結(jié)果學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后提問：1、哪支試管中酶的活性 最高？你是如何得出這一結(jié) 論的？2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與你預(yù)期的 結(jié)果是否一致？你作出的假 設(shè)是否得到了確認(rèn)？3、通過這個探究，你們 小組的結(jié)論是什么？請嘗試 用酶的化學(xué)本質(zhì)的知識解釋 本小組的結(jié)論。各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：溫度、PH值變化會影響酶的 活性，溫度和PH值偏高或偏低， 酶的活性都會降低。結(jié)論：酶的作用條件較溫和分析、解釋：過酸、過堿或茴溫， 都會使酶分子的結(jié)構(gòu)遭

17、到破壞而 失去活性。因?yàn)槊傅幕瘜W(xué)本質(zhì)是蛋 白質(zhì)或RNA,這些大分子物質(zhì)都 有其特定的空間結(jié)構(gòu)，當(dāng)環(huán)境中的 溫度過高、PH值過高或過低時， 這些有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)就會發(fā)生 改變，從而使酶的活性降低甚至失 去活性，0 c左右的低溫雖然使酶培養(yǎng)學(xué) 生主動族取 知識的能 力；學(xué)會與 人交流，提 局語言表達(dá) 能力。函數(shù)曲線 的繪制與 交流知識應(yīng)用引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 繪出溫度和 PH值變化與酶 活性的關(guān)系大致變化曲線 圖。用語言來描述溫度和 PH 值變化與酶活性的關(guān)系曲線 的變化特征。讓兩名學(xué)生上黑板繪制函 數(shù)曲線圖（其他同學(xué)在作業(yè) 本上繪制），并解釋圖像所含 的生物學(xué)含義，師生共同點(diǎn) 評。水果、蔬菜在冰箱中保鮮的 原理是什么？的活性明顯降低，沒有破壞酶的空 間結(jié)構(gòu)，在適宜的溫度卜酶的活性 可以恢復(fù)。低溫抑制了酶的活性。訓(xùn)練學(xué)生從 函數(shù)圖像中 提取信息、 分析信息的 能力和語百 表達(dá)能力。促使學(xué)生形 成關(guān)心社會 生活的意 識。六、同行點(diǎn)評教學(xué)活動設(shè)計(jì)細(xì)致，富有新意，較好地體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，完成了教學(xué)目標(biāo)。本節(jié) 課通過學(xué)生閱讀教材、查閱資料、回憶實(shí)驗(yàn)，嘗試撰寫實(shí)驗(yàn)方案引入新課，即景生情；在新 課程倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)理念指導(dǎo)下，采用探究式實(shí)