科学·技术·社会　酶为生活添姿彩名师教学设计2

《探究影响酶活性的因素》教学设计

刘晓菊

河北省卢龙县中学（066400）

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846289568@qq.com 摘要 通过创设问题情境引导学生探究，激发学生学习兴趣，通过学案问题的分组展示，培养学生运用学科语言表达的能力以及分享信息的能力。分小组自主设计并展示交流实验方案，有效培养学生能力，促进学生个性发展和科学素养的提高。

关键词 探究实验 影响酶活性因素 教学设计

1、教材分析及实验教学过程中遇到的困难及解决方法

1.1教材分析

本节课是高中生物新课标人教版必修1的第5章第1节《降低化学反应活化能的酶》第3课时《酶的特性》中的探究实验《影响酶活性的条件》。依据高中生物新课程标准，体现生物学科的探索性、实验性的特点，使研究性学习课题渗透于课堂教学中，切实培养学生的多项综合能力和生物学科的科学素养。前2课时学习了酶的作用，实验比较过氧化氢在不同条件下的分解，学会控制自变量、因变量与无关变量，设置对照实验和重复实验；对酶本质的探索，通过实验总结酶的高效性和专一性，第3课时进行实验探究影响酶活性的因素。 1.2实验教学过程中遇到的困难及解决方法

困难一：学生在选择实材料上存在盲目性，例如对淀粉是否在酶的作用下水解的定性检测是选斐林试剂还是碘液，在探究PH值对酶活性影响时选择哪种酶和那种底物。 解决办法：一是在导学案编写时，设置一些有启发性、引导学生深入思考的问题来疏导学生思路。另外在多媒体课件中给出相应阅读资料，让学生阅读并小组内讨论选材问题及使用碘液应注意问题，给学生必要的引导。

困难二：实验室没有冰箱冰柜等冷冻设备，冰水混合物的实验前准备出现困难。 解决办法：发动班内走校学生利用家里冰箱用矿泉水瓶子做容器冻冰，带到班内用于实验。

2、教学目标

2.1知识目标：

2.1.1掌握控制变量的方法

，尝试探究温度与PH值对酶活性的影响。

2.1.2认识酶的特性之---需要适宜的温和的条件

2.2能力目标：

2.2.1通过学案问题的分组展示，培养学生运用学科语言表达的能力以及分享信息的能力。

2.2.2通过动脑动手探究，让学生领悟科学探究思想，培养学生探究性实验设计、观察、分析、判断、汇总的综合素养，提高学生生物学实验设计的能力及反思总结能力。培养学生创造能力，初步提高全体学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。

2.3情感态度和价值观目标

（1）通过探究活动，认识到科学探究是在不断的观察、实验探索中前进的；

（2）通过实验设计与讨论活动，使学生端正科学探究不仅要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。

(3)通过小组内合作加深对合作学习的体会与认识，培养学生的团队合作精神；

（4)通过理解酶活性的影响因素来解决生产、生活中的实际问题，使学生逐步形成理论联系实际的理念，增强STS意识。

3、教学重点和难点

3.1教学重点：尝试探究温度与PH值对酶活性的影响。

3.2教学难点：如何进行探究影响酶活性的因素实验设计及补充性实验的

设计与分析。

4、教学对象分析与教学策略

4.1教学对象分析

4.1.1学生心理特点分析：高中学生观察事物具有一定目的性、系统性、全面性，但欠精确，初步实现从具体思维为主到抽象思维为主的过渡，开始理智的思考问题，但时常需要直观的、感性经验的支持。兴趣范围进一步扩大，并具有一定稳定性，抓住学生特点，积极采用形象生动、形式多样的教学方法激发学生学习兴趣，有效培养学生能力，促进学生个性发展和科学素养的提高。

4.1.2知识能力方面：学生通过上一节课酶的作用和本质的学习，对酶有了初步的认识；学生具备了一定的发现问题、提出假设、设计实验以及进行探究活动的基本能力。有关影响酶活性条件的实验方案设计，对学生而言，要求较高，是对学生能力拔高的过程。

4.1.3动机兴趣方面：联系生活中头发变白、加酶洗衣粉及人体消化酶等实例，引导学生主动参与并学会联系生产生活实际

4.2 教学策略

4.2.1学案辅助探究教学法：在教师精心设计学案引导教学，学生自主设计实验方案，在教

师出示文字材料后，小组讨论，修正完善自己的实验方案。

4.2.2小组讨论合作法：教师通过设置问题情景，引导学生分组讨论，自主合作，动手实验并得出结论。

4.2.3多媒体辅助教学法：利用多媒体技术，创设问题情境，小结知识，帮助学生形成正确、系统的知识结构。 5、教学过程与设计意图

5.1由人头发变白的机理引出酪氨酸酶活性的改变，提出问题——究竟什么因素可引起酶活性的改变。

5.2展示背景资料，确定探究主题

探究活动起始于问题的提出，通过图片展示加酶洗衣粉使用温度不能超过60℃，创设一定的情境，引导学生提出问题“温度改变如何影响酶的活性？”立即把学生引入情景了，学生学习兴趣非常浓厚，考查学生从生活中获取信息的能力，并培养学生理论联系实际用于实际的科学素养。

通过学案问题“对于特定的生化反应，如何知道酶活性的高低？”、“胃内胃液PH为0.9-1.5，小肠内肠液PH为7.6。唾液淀粉酶与混合食物入胃后，是否还具有酶的活性？”的展示与交流，确定探究问题“酸碱度改变如何影响酶的活性？”，并引导学生的学习思考渐入佳境，同时考查学生对理论知识的掌握程度，了解学生的学习动态。

5.3给出实验材料用具，让学生分组展示本组的实验设计方案

实验材料用具：质量分数为2％的新配制的淀粉酶溶液(适宜温度60 ℃左右) 、质量分数为3％的可溶性淀粉溶液、热水、蒸馏水、碘液、斐林试剂甲液和乙液，新鲜的质量分数为2％的肝脏研磨液、体积分数为3％的过氧化氢溶液、质量分数为5％的盐酸，质量分数为5％的ＮaOH溶液、试管、量筒、大烧杯、滴管、试管夹、酒精灯、三脚架、石棉网、温度计、火柴、卫生香。

图1 图2 不同小组学生选择材料不同，设计实验也不同，学生分组展示本组的实验设计方案（如图1、图2、图3、图4），学生在展示交流中比较自己与别人的设计那个更合理，效果更好。多数小组有自己的实验设计方案图，语言配合图解来说明选材与具体的实验步骤，并预测了实验结果和结论分析。此环节的所有学生活动，有利于训练学生的发散思维和个性思维，训练学生的语言表达与交流能力，突出学生是学习和教育的主体，培养学生高效学习的意识，培养学生突破知识难点设计实验的能力。

图3

图4

5.4教师通过多媒体展示文字材料，介绍酸性条件下能促进淀粉水解，以及淀粉在什么条件下遇碘不变蓝，如高温条件。然后让学生讨论实验设计时应注意什么问题，并引导学生修正完善自己的实验设计方案。学生总结出以下几点：第一、在探究PH值对酶活性影响时，不能选用淀粉酶溶液和淀粉溶液做实验材料，否则不能分清是酸使淀粉水解还是淀粉酶的作用。第二、在探究温度对酶活性影响时，60 ℃和100℃条件下保温的试管要待试管冷却到50℃以下时再滴加碘液。

5.5通过解决学案上探究问题“0℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复？请你根据这一点来设计一个补充实验？”引导学生探究“关于低温处理的酶恢复适宜温度后酶活性是否得以恢复”的补充

学生在本环节按本组的实验方案进行操作，仔细观察，认真记录，相互协作。

图5 图6

实验的设计和结果预测。本环节进一步提高学生的学习兴趣，并提高学生勤于思考，动脑动手探究的能力。

5.6学生动手进行实验（如图5、图6）

教师在行进中查看学生实验的进展情况，及时发现问题，做适当提示，并了解各小组实验的探究进度。学生体验实验过程，培养自身对实验现象的观察能力，分析实验数据，汇总实验结果的创造性思维与运算能力。教师参与到小组实验结论的讨论中去，及时了解各小组情况，确认差异，及时纠正错误，激励参与，注重过程评价。

5.7结果分析，全班交流。

学生分享实验成果的乐趣，反思实验失误环节，分析讨论失败原因。教师激励学生课下进一步探究。

6、反思实验教学的成功点

6.1自主课上学生对学案上的问题已进行了充分的讨论与研究，实验课上交流充分，展示积极。课堂不仅是对学生思维、知识等各角度的验收，也是对学生实验操作能力与反思总结能力的验收。

6.2在探究温度对酶活性影响时，让学生进行了补充性实验的设计与操作，这样的教学对培养学生的发散思维及应变能力很有意义。