科学·技术·社会　酶为生活添姿彩ppt配用优秀教学设计

酶的特性教学设计

一、教材地位和作用

“酶的特性”是《普通高中课程标准生物教科书

分子与细胞（必修1）》（人教版）第五单元第一节《降低化学反应活化能的酶》第二课时的内容，在学习了第1课时“酶的作用和本质”，以及初中人体内消化酶知识的基础上，结合探究“影响酶活性的条件”实验，进一步理解酶的三大特性，不仅巩固了第一节的探究实验方案设计中变量的控制内容，也为后面学习的细胞的代谢如：ATP的合成与分解，光合作用，细胞呼吸等重要内容奠定了坚实的基础。关于酶的催化特性的特点，教材中首先安排了有关实验，让学生通过实验，切身体会到酶的催化作用具有高效性、专一性、和酶催化需要温和的条件的特点。符合学生由感性到理性的认知规律。

二、教学目标

1.知识目标

（1）说明酶在细胞代谢中的特性。

（2）进行有关实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量变化以及设置对照组和重复实验。

2.能力目标

（1）

通过学生主动参与科学探究的实验活动，使学生掌握科学探究的程序和方法，培养学生创造性思维能力和动手实践的能力。

（2）通过以小组为单位的学习，使学生学会与人交流和合作的能力

（3）通过数字化生物实验的操作，使学生能在运用信息技术在科学探究方面得到一定的训练。

3.情感态度价值观

通过对酶的生物活性及其特性的探究性学习，培养学生崇尚科学的态度和实事求是的精神。培养学生知难而进、锲而不舍的顽强的意志品质和勇于探索未知世界、勇于创新的精神。

通过信息技术的应用，从而更好的适应信息化社会的需要。

三、教学重点、难点

1.教学重点：探究酶的特性，及影响酶活性的条件

2.教学难点：

（1）酶的特性实验设计与实施

（2）数字化实验的熟练应用

四、本节课教学的地点：生物数字化实验室

五、教学方法和手段

（1）探究式教学法：在教师的指导下,学生主动参与酶的特性的讨论探究活动,亲身体会科学发现过程,领悟科学研究方法。

（2）多媒体辅助教学法：利用多媒体技术，通过探究实验总结出酶的特性。帮助学生形成正确、系统的知识结构。

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六、具体的教学过程

[教师引入]：酶是生物催化剂，它当然具有一般无机催化剂的特点。

[学生回答]：酶和无机催化剂的相同点：

1、酶和无机催化剂在化学反应前后本身不发生化学性质和数量上的变化；

2、只能加快反应速率，缩短反应达到平衡所需要的时间而不能改变反应的平衡点。

师：酶与无机催化剂相比，又有哪些不同之处？这是我们今天需要探讨的问题。

提问：通过Fe3+、H2O2酶催化H2O2分解速率比较的实验探究，同学们已经建构出酶具有什么特性？

生：酶的催化作用具有高效性。

师：这节课我们用数字化实验来探究一下酶的特性。

（一）用数字化实验探究酶的高效性

学生活动：（教师指导完成）（20分钟）

（1）提出问题：小组内交流每个人想探究的问题，讨论这些问题有没有探究价值，能不能通过探究找到答案。将问题用文字表述出来，并简要说明与该问题有关的背景知识。

酶和无机的催化剂相比有什么特殊之处？

（2）作出假设：针对问题做出假设，并说明假设的依据。

（3）材料用具：相对压强传感器、氧气传感器、试管、量筒、H2O2溶液、FeCl3溶液、肝脏研磨液

（4）学生设计探究“比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率”实验过程，教师指导。（注意实验过程中的对照原则、自变量、因变量等）

（5）学生分组进行实验：（4人/组）

或

使用压强传感器

使用氧气传感器

（6）各小组整理数据保存截图

：

使用氧气传感器的数据和组合曲线图

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使用压强传感器的数据和组合曲线图

（7）教师在自己的控制平台选取几个典型小组的数据和组合曲线图进行展示

（8）学生分组讨论个别小组出现特殊问题的原因。

教师注意引导学生想到“酶具有生物活性”这一概念。在实验设计和操作中体会变量、自变量、因变量、无关变量等概念。并鼓励学生积极思考、尝试设计对比实验组，让学生在学习的过程中理解实验的方法及设计过程是多样的。

思考：酶的高效性实验还有没有别的设计方案，可以尝试进行课后探究。

（9）提出问题：既然实验的方法可以是多种多样的，请同学们思考：如何运用以下的实验材料及器材验证酶的专一性？（组织学生进行小组讨论）

（二）用数字化实验探究酶的专一性。

学生活动：（10分钟）

（1）提出问题：

（2）作出假设：

（3）材料用具：相对压强传感器、氧气传感器、单孔橡皮塞、5ml注射器（带针头）、大试管、量筒、3%H2O2溶液、20%新鲜猪肝脏研磨液，5%胃蛋白酶，蒸馏水

（4）学生设计探究“比较过氧化氢酶和胃蛋白酶对H2O2的催化效率”实验过程，教师指导（注意实验过程中的对照原则、自变量、因变量等）。

（5）学生分组进行实验：（4人/组）

（6）各小组整理数据保存截图

：

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（7）教师平台选取几个典型小组的数据和组合曲线图进行展示。

（8）学生分组讨论个别小组出现特殊问题的原因。教师对小组的探究讨论活动给予鼓励评价。接着引导学生继续深入探讨：小组代表的操作使我们对酶的专一性有了较深的理解，但是我们还需要进一步学习探讨酶的一些其他的特性。

（三）用数字化实验探究酶的作用条件较温和

学生活动：探究PH对酶活性的影响

（1）提出问题：

（2）作出假设：

（3）材料用具：相对压强传感器、氧气传感器、单孔橡皮塞、5ml注射器（带针头）、大试管、量筒、3%H2O2溶液、20%新鲜猪肝脏研磨液、2%HCL、4%NaOH。

（4）学生设计探究“探究酶催化作用的影响因素”实验过程，学生设计酸碱度对酶催化效率的影响实验。（教师给予相应的指导，并提供相应的数字化实验资料，供学生参考。）

（5）学生分组进行实验：（4人/组）

（6）各小组整理数据保存截图

：

（7）学生分组讨论个别小组出现特殊问题的原因。教师对小组的探究讨论活动给予鼓励评价，接着引导学生继续深入探讨。

七、教师小结

八、板书设计

一、酶的特性

1、酶具有高效性

2、酶具有专一性

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3、酶的作用条件较温和

（1）PH影响酶的活性

（2）温度影响酶的活性

二、探究实验

九、作业：

课后探究：探究温度对酶活性的影响

十、教学反思

1.这节课是根据新课程标准“提高学生科学素养，倡导探究性学习”而设计的。《标准》倡导探究性学习，力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑，逐步培养学生搜索和处理科学信息的能力，批判性思维的能力，分析解决问题的能力，以及交流与合作能力等，重在培养创新精神和实践能力。本节课将生物实验与信息技术结合，应用数字化实验探究，解决、突破重点难点，教学设计紧紧围绕《标准》的要求。

2.数字化实验对学生而言，能极大限度的调动学生的积极性、使学生体会信息技术对自然科学影响；体验生物科学的研究经历从现象到本质，从定性到定量的发展过程；是学生全面发展的需求，并能使学生更好地适应信息化社会的需求。对实验而言，与传统的实验性比较，数字化实验能大大的提高了实验的效率，数据参数更准确，组合曲线绘图更直观、定量分析更便捷等优点。

2.酶的高效性在前一节课中做过了传统的实验，在传统实验的基础上再进行酶的高效性的数字化实验，学生能够很好的去练习对照试验，体会概念中的对照组、实验组、自变量、因变量等概念。课前必须对学生进行数字化实验仪器使用方法的培训。这样学生在进行实验时就有了一定的基础。第二个酶的专一性探究实验由于有第一个试验的基础，学生相对而言就很容易操作。第三个探究酶的作用条件较温和（温度对酶的影响）留给学生做课后探究实验。给学生搜集资料，归纳前两个实验的时间。

进行酶催化所需的温度条件的实验设计比较灵活，需要和物质鉴定实验相结合，难度较大，宜以课题小组的形式进行讨论。另外，由于受仪器设备的限制，对于酶的催化作用的原理不宜探究过深。

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