生物催化剂——酶优秀教案案例

上海课改30年系列活动中学生命科学专场现场课

探究pH对酶活性的影响

上海师范大学附属外国语中学

何春芳

【设计思路】

1、教材分析

本课内容以上科版高中生命科学（试用本）第一册第四章第一节为基本依据。此内容在《上海市高中生命科学学科教学基本要求》中属于B级要求。在前一节对酶的本质、作用和特点进行了一系列的实验教学之后，本课就pH这个因素对酶活性的影响展开实验探究。学生经历定性“探究pH是否影响过氧化氢酶的活性”到定量“探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响”的两组实验过程，知道pH会影响酶的活性且不同pH下酶的活性不同。学会定量测定酶的活性并就测得数据和曲线进行分析，得出结论。利用探究结论解释多酶片结构设计原理，学以致用。理解维持人体pH稳定对新陈代谢的意义，形成生命观念。

2、学情分析

本课实施的对象是高一学生，对科学探究的一般步骤较为清晰。通过前一节课经历“探究酶的功能、酶的高效性和专一性”系列定性实验过程，学生对酶的定义和特点有了基本的认知，也为本课第一组实验设计和实施打下了基础。但学生对定量实验的经历较少，DIS系统的使用尚不熟练。对不同pH下测得的曲线含义的解读以及各组测定结果的曲线汇总，将是学生需要在本课学习中努力尝试的突破点。

3、教学思路

本课从设计并实施定性实验、得出结论，到尝试用DIS系统进行定量测量，并对测得数据的数形转换进行分析和解读，最后尝试对不同pH下测定的结果进行曲线汇总。层层深入，逐步培养学生学科思维，提升学生的科学探究能力。最后，学生对多酶片的双层包衣设计原理解释，既做到学以致用，又能体会本课学习的意义，理解酶对生物体的重要性。本课实验材料用土豆圆片代替猪肝匀浆，在定性实验中学生既可以观察气泡的生成，也可以观察土豆圆片的上浮，开放了学生对观察指标的选择，拓宽了思路。运用氧气传感器测量法进行定量实验的探究，为后续《探究光合作用的影响因素》的实验设计和操作打下基础。

【教学目标】

1、经历“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”实验过程，学会实验操作及现象的分析方法。

2、经历氧气传感器法对酶活性的定量测量，感受信息技术发展对科学探究的贡献。

3、认识酶对人体的意义，关注酶在人类生产和生活中的应用实例。

【教学重点和难点】

重点：利用氧气传感器测量法，定量探究pH对过氧化氢酶的影响。

难点：定量实验结果的呈现与解读，不同pH下测量结果的汇总。

【教学准备】

预实验以确定试剂和材料的用量；对学生进行氧气传感器原理和使用方法的课前培训。

【教学过程】

教学环节

引入

探究pH是否影响过氧化氢酶的活性（定性实验）

探究pH对过氧化氢酶活性的影响（定量实验）

教师行为

导出本课主题。

出示探究主题，布置讨论内容：

根据备选材料，设计实验方案。

学生行为

阅读、思考。

听讲，明确讨论目标，展开讨论。

教学说明

巩固已知，明确本课学习目标。

尝试实验设计，明确目的，理顺步骤。

培养实验前严谨设计；实验中规范操作，细致观察；实验后科学分析现象，准确表述结论的科学思维和方法。

循序渐进。

检测方法，使用氧气传感器，理解并分析所得曲线的含义。

找到控制单一变量的方法，为实验可能产生的误差分析做铺垫。

对数据进行汇总之后生成的曲线含义进行解读并生成实验结论。

回忆前知，借多酶片的注意事项，

回忆、回答。

组织交流，汇总并完善实验设计。

交流实验方案。

提示合理选择桌面材料，指导实验。

完成实验操作。

组织实验结果展示和结论表达。

提问：关于pH对酶活性的影响，你展示结果并下结论。

提问：本实验自变量如何设置？

提问：本实验的因变量如何精确测量？（引入氧气传感器法）

思考、回答。

们还有什么想探究的？（引入新课）

思考、讨论、回答。

从定性到定量探究，思考，讨论、回答。

明确检测指标，确定提问：本实验如何设置空白对照？

听讲，明确实验步明确操作步骤，强调容易失误细节，骤，明确本组的探提示记录项目，明确大组分工，提示小组分工合作完成定量实验。

巡视并指导实验。

组织学生对本组实验所得数据/曲线含义做解析。

组织讨论k值的含义。

组织讨论：如何汇总结果，直观呈现今天的实验结果。

利用结论，引出新问题：若想确定究任务，明确个人的分工。

利用氧气传感器测量某一pH下氧气的生成速度。

思考并表述生成曲线的含义。

讨论：对各组结果曲线汇总方法，得出结论。

酶的最适pH，该如何进一步探究？

思考、回答。

由P61图，获取胃蛋白酶和胰蛋白小肠的pH，展开对多酶片双层包衣设计原理的探究。

课堂小结

课堂总结。

布置作业。

读图，思考、回答。

完善认知，学以致用

讨论并解构多酶片的双层包衣设计。

原理的表述。

听讲，感悟。

理解本课研究意义，形成生命观念。

理解“小药丸”背后的“大科学”。

学以致用

酶适宜的pH差异，并补充人体胃和