酶的特性教學(xué)設(shè)計1 高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

酶的特性教學(xué)設(shè)計一、學(xué)前分析1.學(xué)習(xí)內(nèi)容分析“酶的特性”選自高中生物（新課標(biāo)人教版）必修1《分子與細(xì)胞》第5章《細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用》中第1節(jié)《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》的第二小節(jié)。本節(jié)通過問題串的形式引導(dǎo)學(xué)生通過分析資料與實驗探究認(rèn)識酶的特性?！敖档突瘜W(xué)反應(yīng)活化能的酶”一節(jié)是在前面學(xué)習(xí)了有關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的。細(xì)胞代謝之所以在溫和條件下高效進(jìn)行，酶是不可缺少的條件。酶的相關(guān)知識，又為后面學(xué)習(xí)ATP、細(xì)胞呼吸與光合作用等知識作了鋪墊。酶的高效性在第一小節(jié)“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中得到了很好的體現(xiàn)；酶的作用條件較溫和，是通過探究實驗“影響酶活性的條件”得出的；“酶的專一性”教材是通過舉例來闡述的。本次教學(xué)將嘗試讓學(xué)生通過實驗設(shè)計來進(jìn)行探究?！坝绊懨富钚缘臈l件”的探究實驗，這一內(nèi)容所包含的實驗方案設(shè)計、實驗操作過程及實驗結(jié)果分析，既是前面所學(xué)的“酶的作用與本質(zhì)”知識的延續(xù)，又是理解影響光合作用和呼吸作用因素的基礎(chǔ)，同時還可以訓(xùn)練學(xué)生的探究技能，并學(xué)習(xí)控制變量和設(shè)計對照實驗這一科學(xué)方法。因此，需要創(chuàng)造條件讓學(xué)生親自動手探究，把知識的傳授過程優(yōu)化成科學(xué)的探究過程。此外，本節(jié)與日常生活息息相關(guān)，可引導(dǎo)學(xué)生嘗試應(yīng)用所學(xué)知識解決生產(chǎn)、生活中的實際問題（如加酶洗衣粉的使用條件等），關(guān)注生物科學(xué)技術(shù)與社會的關(guān)系。酶的特性又是與絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)相關(guān)，這又可以體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。普通高中生物課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)的具體要求是說明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì)，酶活性受到環(huán)境因素（如pH和溫度）的影響；指出應(yīng)開展的學(xué)生活動有：探究酶催化的專一性、高效性及影響酶活性的因素。2.學(xué)習(xí)者分析學(xué)生在初中階段學(xué)習(xí)了“消化酶對食物的消化”相關(guān)內(nèi)容，做了“探究饅頭在口腔中變化”的實驗，對于“酶在溫和的條件下促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行”已不陌生。通過學(xué)習(xí)“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗，學(xué)生已經(jīng)初步掌握了控制變量和設(shè)計對照實驗這一科學(xué)方法。實驗材料是教材給定的，如何選擇合適的材料來設(shè)計完整的實驗進(jìn)行進(jìn)一步探究呢？這是學(xué)生在本節(jié)需要重點解決的問題。二、教學(xué)目標(biāo)從多酶片地產(chǎn)品說明書中獲取、整理和分析相關(guān)信息，總結(jié)酶的特性，并能列舉其他相對應(yīng)的實例；通過設(shè)計實驗并動手探究酶的專一性，學(xué)會控制自變量，觀察和檢測因變量，以及嘗試設(shè)置對照組和實驗組；通過構(gòu)建溫度、pH分別對酶活性的數(shù)學(xué)模型，理解酶的作用條件較溫和，通過物理模型分析酶的專一性的機(jī)理，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點結(jié)合所學(xué)并在課下查閱資料，解決啤酒生產(chǎn)過程中與酶相關(guān)的問題，關(guān)注生物學(xué)與生活的密切聯(lián)系三、教學(xué)重難點1、 重點根據(jù)實驗結(jié)果構(gòu)建數(shù)學(xué)模型2、 難點選擇適合的材料設(shè)計實驗，并能控制自變量，觀察和檢測因變量教學(xué)策略主要策略：情境教學(xué)、模型建構(gòu)、小組合作學(xué)習(xí)策略。教學(xué)環(huán)境設(shè)計學(xué)生討論、動手實驗與教師講述和啟發(fā)引導(dǎo)相結(jié)合，結(jié)合板書、多媒體輔助教學(xué)。教學(xué)過程學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)學(xué)生活動教師活動設(shè)計意圖【環(huán)節(jié)一】酶的高效性在觀察現(xiàn)有模型的基礎(chǔ)上，做出不同條件下產(chǎn)物量隨時間的變化圖像，得出酶具有催化性和高效性。強(qiáng)調(diào)：在與無機(jī)催化劑對比時，才能看出酶具有高效性。聯(lián)系所學(xué)，提供支架，更好地幫助學(xué)生理解高效性，并導(dǎo)入課題，引出酶的特性?！经h(huán)節(jié)二】：酶的作用條件較溫和分析資料：人的正常體溫基本維持在37℃左右，發(fā)高燒時人往往會食欲不振?？焖俚贸?，溫度會影響酶的催化效率。思考回答：單位時間內(nèi)產(chǎn)物的生成量或反應(yīng)物的消耗量。根據(jù)表格，做出酶活性與溫度的變化曲線。整合信息得出：pH會影響酶活性，并作出相關(guān)曲線。根據(jù)所作的兩個曲線，認(rèn)同酶的作用條件較溫和并對比異同。思考討論關(guān)于曲線應(yīng)用的兩個問題：1、將胃蛋白酶所處環(huán)境的pH從堿性調(diào)至酸性的過程中，酶的活性會逐漸增大嗎？請結(jié)合酶的化學(xué)本質(zhì)分析原因。2、儲存酶應(yīng)選擇怎樣的溫度條件？思考回答：不會，酶已失活；應(yīng)該在低溫（0-4℃）保存酶。提示：酶對反應(yīng)的催化效率稱為酶活性，可以用哪些量來表示？引導(dǎo)學(xué)生分析曲線的最末端與最高點的含義。食欲不振可通過口服多酶片來治療，展示多酶片的性狀說明書。提問：為什么多酶片需要層層包裹？胰酶為什么不能在胃里就被釋放出來？提供支架：不同消化道的pH不同。通過情境創(chuàng)設(shè)得出酶的作用條件較溫和，通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型比較溫度、pH對酶活性影響的異同，并利用所學(xué)分析解決問題?！经h(huán)節(jié)三】酶的專一性觀察現(xiàn)象并思考多酶片為什么不能加快過氧化氫分解：酶具有專一性。小組討論交流：在給定的材料（淀粉酶溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液、斐林試劑、碘液、恒溫水浴鍋、試管、試管架）中選擇適宜的材料，進(jìn)行實驗設(shè)計，包括實驗原理、實驗思路、自變量、無關(guān)變量的控制、因變量的檢測方法。在明確了本實驗的因變量檢測的方法之后，轉(zhuǎn)換實驗思路，思考用同種底物加淀粉酶時應(yīng)該如何進(jìn)行因變量檢測。【反饋訓(xùn)練】分析酶的作用模型，聯(lián)系酶的本質(zhì)分析酶專一性的原因。演示實驗：在過氧化氫溶液中加入研碎的多酶片。提供資料，并引導(dǎo)學(xué)生從試劑的選擇、實驗原理、實驗思路、實驗操作、實驗結(jié)果的檢測等方面設(shè)計實驗進(jìn)行驗證。選擇采取不同檢測因變量的方法的小組進(jìn)行匯報，引導(dǎo)學(xué)生分析為什么不能選擇碘液來檢測。對學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。用與生活聯(lián)系緊密的例子啟發(fā)學(xué)生思考，進(jìn)一步通過自主開展探究類實驗活動，拔高科學(xué)思維與科學(xué)探究能力。在實驗完成之后再來進(jìn)行反思回顧。促進(jìn)結(jié)構(gòu)與功能觀的培養(yǎng)?！经h(huán)節(jié)四】遷移應(yīng)用總結(jié)酶的三大特性，并應(yīng)用其分析與啤酒釀造有關(guān)的生活現(xiàn)象。提供資料，展示課題。學(xué)以致用，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生物學(xué)