《課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用》教學設計(四川省縣級優(yōu)課)x-生物教案

選修1專題4課題1果膠酶在生產(chǎn)中的作用教學設計成都市青白江中學校王艷春教材分析本課題的研究建立在必修一模塊“探究影響酶活性的條件”的基礎上，但與必修模塊不同之處在于：第一，對于酶活性的探究不是通過定性分析而是通過定量分析來完成的，第二本課題還探究了果膠酶的最適用量，對于生產(chǎn)有指導意義，更加具備實用性。本課題用兩個課時完成，第一課時主要是進行實驗設計和分析，第二課時開展實驗操作。二、學情分析高中階段學生的思維水平、學習能力已經(jīng)發(fā)展到了較高階段，并且又有必修一“探究影響酶活性的條件”作基礎，因此對于學生來說該課題并不陌生。但是，該課題比較偏重實驗方案的設計，考慮的變量相對較多，還涉及到實驗變量的梯度設計，學生在這個方面還是比較薄弱。能夠簡述果膠酶的作用，能夠理解檢測果膠酶活性的方法，探究溫度和PH對果膠酶活性的影響。三、能夠簡述果膠酶的作用，能夠理解檢測果膠酶活性的方法，探究溫度和PH對果膠酶活性的影響。知識目標知識目標通過探究溫度和pH對果膠酶活性的影響的實驗設計讓學生在實驗中觀察、提問、實驗設計和方案實施，達成理性思維，科學探究的核心素養(yǎng).通過探究溫度和pH對果膠酶活性的影響的實驗設計讓學生在實驗中觀察、提問、實驗設計和方案實施，達成理性思維，科學探究的核心素養(yǎng).生物學核心素養(yǎng)通過對實驗的設計讓學生學會團隊合作通過對實驗的設計讓學生學會團隊合作.創(chuàng)設問題情境以提高學生對問題探究的內(nèi)動力，培養(yǎng)學生的求異思維和創(chuàng)新能力，能夠運用歸納與概括、批判性思維等方法探討生物學現(xiàn)象與規(guī)律.情感情感目標四、課題重點實驗設計溫度和pH對果膠酶活性的影響，學生在實驗中自變量，因變量的分析。五、課題難點實驗中實驗步驟、結(jié)果、結(jié)論的敘述，如何控制好變量，實驗中如何遵循等量原則，對照原則，單一變量原則六、教學策略與手段教師可以通過展示加入了果膠酶的果汁和未加酶的果汁的對照實驗結(jié)果引發(fā)學生的興趣和思考，再由學生預習，然后課堂上回答，教師總結(jié)，說明植物細胞壁的成分和細胞與細胞之間的胞間層成分就有果膠，說明這些成分的理化性質(zhì)，以及這些成分對果汁制作的影響，從而引出果膠酶在果汁生產(chǎn)過程中的作用。教師可以通過展示加入了果膠酶的果汁和未加酶的果汁的對照實驗結(jié)果引發(fā)學生的興趣和思考，再由學生預習，然后課堂上回答，教師總結(jié)，說明植物細胞壁的成分和細胞與細胞之間的胞間層成分就有果膠，說明這些成分的理化性質(zhì)，以及這些成分對果汁制作的影響，從而引出果膠酶在果汁生產(chǎn)過程中的作用。通過復習必修一模塊,讓學生繪制溫度和PH對酶活性的影響引出酶活性的定義及表示方法。果膠酶的作用和酶活性的定義的教學果膠酶的作用和酶活性的定義的教學這部分是本節(jié)的重點和難點。這部分是本節(jié)的重點和難點?？赏ㄟ^小組學習的形式參考教材的提示設計實驗步驟，并思考相關(guān)問題。如如何設計溫度或PH的梯度，反應底物和酶混合之前還要注意哪些注意事項等等。教師使用教學助手拍照上傳學生的實驗設計，在探討中不斷提出新的問題和任務。同學們在設計實驗時可能會有不同的想法，這時可通過適當引導，展開討論，完善設計步驟。讓學生在討論中建立起實驗設計的基本方法，并達到突破本節(jié)重難點的目的。溫度和溫度和PH對果膠酶活性的影響該部分是建立在探究最適溫度和該部分是建立在探究最適溫度和PH對果膠酶活性影響的基礎上進行的，可以讓同學課外完成探究果膠酶的最適用量探究果膠酶的最適用量七教學流程教學流程教師活動學生活動設計意圖環(huán)節(jié)一：課程導入課題背景同學們都喜歡喝果汁，你親自制作過果汁嗎？制作果汁時有沒有遇到以下問題：1.果肉的出汁率低，耗時長；2.榨取的果汁渾濁，黏度高，容易出現(xiàn)沉淀。展示未加果果膠酶的果汁怎樣解決這個問題呢？引入本課題課題目標1.簡述果膠酶的作用；2.檢測果膠酶的活性；3.探究溫度和pH對果膠酶活性的影響；思考回答情景導入本節(jié)目標。環(huán)節(jié)二：講授新課自學課文42頁，思考以下問題（1）細胞壁的組成成分？（2）果膠的單體是什么？果膠對制作果汁的影響是什么？（3）果膠酶的作用？一、基礎知識(一)果膠酶的作用1.果膠展示植物細胞模式圖，介紹植物細胞壁以及細胞之間胞間層成分，說明這些成分對果汁制作的影響。引出果膠酶在果汁制作的作用。2.果膠酶（1）作用：瓦解植物細胞的細胞壁、胞間層，將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸。能夠提高水果的出汁率并使果汁變得澄清。(2)種類：多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。教師展示加果膠酶和不加果膠酶的實驗結(jié)果對比是不是酶就可以隨便使用呢？需要注意什么問題嗎？（二）酶的活性與影響酶活性的因素復習必修一模塊“探究影響酶活性的條件”，引導學生回顧酶具有哪些特性，影響酶活性的因素有哪些1.酶的活性:指酶催化一定化學反應的能力。2.酶活性的高低:一定條件下，酶催化的某一化學反應的反應速度來表示。用單位時間內(nèi)、單位體積中，反應物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。3.影響酶活性的因素你能繪制溫度和PH對酶活性的影響嗎？（1）溫度（2）pH你能講述曲線的含義嗎？縱坐標還可以用什么來表示？（三）、實驗設計一、探究溫度對果膠酶活性的影響1.實驗原理果膠酶活性受溫度的影響，在最適溫度下，其活性最高。果肉出汁率、澄清度與果膠酶活性成正比。引導學生回顧必修1的控制變量法，進行變量分析，設計實驗，回答問題。2.實驗設計（1）變量分析自變量：溫度。因變量：果膠酶活性。用果肉出汁率、澄清度表示。無關(guān)變量：蘋果泥、果膠酶用量，反應時間、過濾時間等等量相同控制。問題：1.為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？2.為什么能夠通過測定濾出蘋果汁的體積大小判斷果膠酶活性高低？分小組自行實驗設計師生總結(jié)（2）實驗操作流程攪拌器攪制蘋果泥②將分別裝有蘋果泥和果膠酶的試管在恒溫水浴鍋中保溫③混合保溫過濾果汁思考前面提出的問題1并回答閱讀課本44頁第二、三自然段，思考以下問題A同學將哪個因素作為自變量？A同學設計的實驗是否設置了對照？若設置了，請指出？若沒有，應如何設置？②A、B兩位同學通過什么指標來反映果膠酶的活性？A同學；B同學。A、B同學在進行實驗時哪些因素應該保持不變？思考前面的問題2并回答二、探究PH對果膠酶活性的影響實驗原理實驗設計給予學生提示在探究溫度的基礎上改進實驗學生在獨立思考改進實驗方案后，在老師的引導下更深入地理解自我在實驗設計中易忽略和易犯錯的地方（四）、結(jié)果分析與評價讓學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出曲線圖。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出的溫度和pH對果膠酶活性影響的曲線圖回憶、自學課本P42第二自然段并回答。觀察、思考、回答。學生在白板上繪制曲線圖，討論，講述曲線的含義?；仡?、思考、進行實驗設計。學生小組討論后展示實驗設計，再質(zhì)疑，再修改通過比較A、B同學的實驗設計再次理解實驗中的對照原則，單一變量原則學生思考探討并簡要敘述實驗流程圖簡述果膠酶的作用。通過層層遞進的問題思考回顧舊知，建立知識之間的聯(lián)系，更好地理解本課題的實驗原理探究溫度和pH對果膠酶活性的影響。理解實驗設計的一般原則。訓練學生的探究能力，語言表達能力環(huán)節(jié)三：課堂小結(jié)通過本節(jié)的學習你知道了什么？還想知道什么？師生共同回顧本節(jié)要點：一、基礎知識（一）果膠酶的作用將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，提高水果的出汁率并使果汁變澄清（二）影響酶活性的因素溫度、PH、酶抑制劑等二、實驗設計探究溫度、PH對果膠酶活性的影響思考、回答。突出本節(jié)重點。環(huán)節(jié)四：課堂練習略演練、回答。對重點內(nèi)容進行強化，培養(yǎng)學生知識運用能力環(huán)節(jié)五：課后延伸同學們想一想，在底物一定的情況下，是不是果膠酶越多催化速率就越快呢？那么在提供了最適溫度和最適PH的條件下，最少需要多少果膠酶就能達到最大催化從而節(jié)約生產(chǎn)成本呢？請同學們課下查閱資料并設計