科学·技术·社会　酶为生活添姿彩国家优质课一等奖

一师一优课、一课一名师

【文题】《酶的专一性》教学设计

设计者：

宁斌

时

间：

2018年5月29日

年

级：

高一

盘州市第十二中学

教学设计方案

教学设计方案主要包括教学目标、教学内容、教师、学生、教学媒体、课堂教学结构的设计等几个方面。下面结合当前的教学工作实际情况，采用表格的形式来编写教学设计方案。在具体的编写过程中，将教学过程分解为7个部分，分别是教学内容分析、教学对象分析、教学目标分析与确定、教学媒体（资源）选择、课堂教学过程结构的设计、形成性练习题的设计、教学方案评价。

信息化教学设计方案表格式

设计者：

宁斌

；

课

时：

1

课时（40min）

时

间：

2018 年

5 月

29 日；

年

级：

高一

一、教学内容与教学目标的分析与确定

1.知识点的划分与教学目标的确定

知识目标：能够解释酶的专一性。

能力目标：进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设

置对照组和重复实验，提高学生的生物学实验技能。

情感目标：学习使用对比分析的方法，培养学生严谨的科学态度和逻辑思维能力。

2.分析教学的重点和难点

重点：酶的专一性

难点：组织和引导学生完成酶具有专一性的实验

3.教学方法

实验演示法、讲授法、微课程教学法、启发式教学法、讨论法

二、学习者特征分析

高中生物课程因为具有理论性、知识性强，知识点庞杂，需不断积累；应用性、实践性强，与生产、生活联系密切，具有很强的实用性；学习途径广泛，不局限于课本；具有发展性。很多生物理论是不断发展的，提出假说→验证假说→提出新的假说→验证新的假说，对提升学生个人创新能力，创新思维的锻炼有极其重要的意义。而在目前常规的教学过程中，“不想吃”“吃不下”，“吃不了”的情况普遍存在。是2014年《国务院关于深化考试招生制度改革的实施意见》得不到贯彻落实的瓶颈。

高一学生已具备了以下与本节学习相关的知识和技能：①在初中阶段学习了多种消化酶在食物消化中的作用，并且做了“观察唾液淀粉酶对淀粉有消化作用”的实验。②通过上节课对“酶的高效性”的学习，初步掌握了对照实验的设计与操作方法、自变量和无关变量的分析与控制方法。高一学生的逻辑思维能力、空间立体思维能力以较初中已经有了长足的进步，培养和提升学生创新思维能力和逻辑辩证思维能力是高中生物的一项主要任务，酶催化生化反应是培养这一能力的优良素材。

三、教学活动过程

教学内容

教师活动

学生活动

教学媒体

投影

时间

合计

3’

(30’’)

(1’) 导入

导入一：通过讲解问题一、二、三让学生直观的感受蛋白酶催化底物反应专一性新课

的原因；

【问题一】蛋白酶活性中心氨基酸的组成

学生1回答：

（颉氨酸、异亮氨酸、

甘氨酸、组氨酸、丝氨

酸）。

图1

学生1回答：

蛋白酶的活动中心

（不同的活性中心催化【问题二】蛋白酶催化底物反应过程

不同的酶）。

学生2回答：

（同一种底物被不同的

酶反应产物也不相同）。

(1’30’’)

图1 蛋白酶催化底物反应过程

【问题三】蛋白酶三维结构的特点

图3 蛋白酶3D结构模拟及活性中心

图片3及封面图片来自：Access Path to the Ligand Binding Pocket May Play a Role in Xenobiotics Selection by AhR.PLoS One. 2016 Jan 4;11(1):e0146066.

学生1回答：

（蛋白酶的活性中心有特异的三维结构）。

导入

导入二：从日常生活中的问题直观感新课

受蛋白酶的专一性

【问题一】单独咀嚼米饭一段时间后，感觉有甜味，试分析是什么原因。

【问题二】早晨起床发现昨晚夹在牙缝中的瘦肉丝依然存在，又是什么原因？（瘦肉的主要成分是蛋白质，唾液中无消化蛋白质的酶，所以无法将其分解。）

学生1回答：

（唾液中含有淀粉酶，淀粉在酶的作用下水解成麦芽糖，麦芽糖有甜味）。

学生2回答：

（唾液中没有分解蛋白质的酶）

投影

板书

2’

(1’)

(30’’)

(30’’)

下面我们就一起来学习学习酶的一种特性——专一性。（板书：酶的特性：1、专一性）

总结：即每一种酶只能催化一种或一类化学反应。这就是酶的专一性。

教学内容

教师活动

学生活动

教学媒体

时间

合计

10’

(2’)

(2’)

(3’)

一

微课程--酶的专一性试验

1.提出目标 要求学生认真听讲，记下学习重难点

介绍教学内容，提出学习目标， PPT 目标驱动，让学生清楚明这堂课的学习重点。

2.

讲授新课 要求认真听讲，想象节温器关闭与打开的状态

讲授节温器的功用、结构、工作原理 PPT 运用讲授法，让学生了解节温器结构和功用，重点记住工作原理。

3.

视频演示 让学生观看视频，让学生更形象、清晰地了解酶的专一性的实验过程。

教学

目标

4.课中提问

[教师提问]观察学生实验，若学生有关实验操作不规范，如量取液体的方法不规范等，则予以纠正。同时启发：加底物的量为多少？加淀粉酶或猪肝研磨液的量为多少？如何检测淀粉是否分解？

5.提问：有关酶的催化作用，除刚刚探究的受底物的种类和酶的种类的影响外，同学们还有哪些需要进一步探究的问题呢？为什么反应的过程中要水浴加热，并提出要求：以小组为单位相互讨论，将问题写在纸上，然后大家一起交流。

投影

学生分组进行实验，师

生共同分析讨论，得出

结论。

投影

微

视

频

【学生回答】：1号试管

（反应底物为淀粉的那

只试管）颜色发生变化。

反应了淀粉被水解了，

而蔗糖没有被水解。

[学生活动]分组实验。

微

【学生回答】1、2组“换视

成淀粉酶后不产生气频

泡”，3、4组“换成淀粉

后变蓝色”。

板书

【学生回答】

不同的酶不能催化同一

底物反应，同一种酶不

能催化不同底物反应。

(2’)

(2’)

20’

二

橡皮泥制作酶-底物三维模型

【目的要求】：

1 尝试制作酶-底物的三维结构

2 体验构建模型的过程

【材料用具】

橡皮泥、纸板、木片、线绳、胶水

【建立模型】

教学1 通过小组讨论确定本小组制作蛋白酶目标

的三维结构样式及规格

2 确定材料用具，包括不同颜色，以及各

个部分的结构特点，便于观察

3 在动手制作之前，小组内对设计的方案

做进一步的讨论，细化，包括各种蛋白酶

组成部分和之间的连接，确定制作模型的

实施过程和具体分工。

4 按照分工制作各部分配件，然后将配件

组合在一起，逐步完成蛋白酶模型的制

作。

5 按照设计方案对制作的模型进行检查，修补存在的缺陷

【表达和交流】

在班级内交流各小组制作的模型，从科学性、艺术性、成本低廉等方面对各小组的模型作出评价。

【学生活动】

小组讨论

【学生活动】

材料准备

【学生活动】

设计方案

【学生活动】

模型制作

【学生活动】

模型检查

【学生活动】

交流讨论

建模

模型

建模

模型

橡皮泥

(1’)

(3’)

(2’)

(8’)

(2’)

(4’)

【问题一】：反应过程的结构变化

在做模型的过程中，有的材料是柔性

的，有的材料是刚性的，在它们的位点结合的过程中，刚性的结构并不适宜它们之

间的结合，但在生物新陈代谢反应过程

中，大多数的反应都有蛋白酶的催化，在思维生物体内是用什么方法来解决了这一难升华

题的呢？

【问题二】结构变化的原因

在反应的过程中，反应条件由：室温

→37℃

恒温水浴

→

60℃恒温水浴跟这个过程是否有关系？为什么是60℃？而

人体内的正常温度是37℃？

学生1回答：

反应过程中有结构的变化，并不是刚性的。

学生2回答：

反应环境和条件适合这种变化。结构变化与温度有关。

学生3回答：

在化学里面，老师讲过温度的增加会加大大分子物质的无规则运动

学生4回答：

在各种生物体内，反应物不同，蛋白酶也就不同，在人体内，催化的酶在37℃应该就能催化反应了！

6’

(2’)

(4’)

学生

底物与酶

底物与酶（对照）

酶的活性中心

酶的活性中心

酶催化反应位点

作品

水化膜

展示

酶反应前

酶反应中

酶反应后

三

教学目标巩固

(1).能够水解唾液淀粉酶的酶是(

) 教学A.淀粉酶

B.分解酶

目标

C.水解酶

D.蛋白酶

巩固

（2）.损伤植物细胞内部结构的情况下，下列哪种物质适用于去除细胞壁？（

）

A.蛋白酶

B.纤维素酶

3’

C.盐酸

D.淀粉酶

本节课，通过实验，证实了酶的催化作用具有专一性，还了解了设计实验的方法，那么，酶还有没有其他特性呢？我们可否设计实验探索一下呢？下次课我们再来一教学

起学习！

总结

2’

本节微课内容短小精悍，重难点突出，提高了学生学习效率。通过教学，可以让学生进

一步体会，物理来源于生活，又应用生活，提供学生生活中熟悉的材料作背景，提高学生的学习兴趣，展现知识的形成过程，使学生能够利用已有的物理知教学识。通过实验简洁地归纳出二力平衡的条件，加深理解控制变量法在物理实验中的反思

应用，并提高学生抽象概括的能力。

二、问题及不足 本节微课重难点虽然突出，但内容设计较单调，不够丰富有趣，同时，实验探

究过程所设计的步骤还不够准确，在讨论二力平衡的条件时，应围绕同体、等大、

反向、共线这四点来对实验条件进行设计，而该实验中主要涉及到等大、共线这两个因素，探究过程不够全面。 四、多媒体网络资源、工具及课件的运用

知识点

酶的专一性

实验设计

难易程度

中

难

多媒体网络资源工具

PPT、酶-底物模型

微视频

使用时间

20分

15分

课件的作用

提供事实、建立经验

演绎原理、启发思维

提供事实、建立经验

演绎原理、启发思维

教学策略

设疑—播放—讨论

播放—讨论—总结

设疑—播放—讨论

播放—讨论—总结

五、板书设计

一

酶的特性：专一性

二

探究实验

1、水浴加热的意义？

2、控制变量在本实验中的组间设置？

3、本实验设置中还需要改进的地方，方法是？（阴阳对照的概念）

7

8

六、课堂教学过程结构的设计

画出流程图：

方案一：先实验后建模

方案二：先建模后实验

教学内容与教师的活动

媒体

的运用

学生

的活动

教师进行

逻辑选择

修改意见：

七、形成性习题和开放性思考题的设计

知识点

酶的专一性

题目内容

【问题一】蛋白酶活性中心氨基酸的组成

【问题二】蛋白酶催化底物反应过程

【问题三】蛋白酶三维结构的特点

【问题一】加淀粉酶或猪肝研磨液的量为多少？如何检测淀粉是否分解？……用以指导学生的实验操作。待学生实验结束后，提问：探究的结果如何？

【问题二】有关酶的催化作用，除刚刚探究的受底物的种类和酶的种类的影响外，同学们还有哪些需要进一步探究的问题呢？

酶的专一性

实验设计

八、教学方案评价

类型

评价意见

在传统课堂教学中，教师往往注重了学生的主体作用，而忽略自我的情感体验、内在价值。因为课堂教学过程，是教师自己生命价值和自身发展的体现。如果教师本身没有积极的态度,没有成功、愉悦的情感体验，他们在实际教学中就不能够让学生养成积极、良好的情感、态度和价值观。

在课堂教学活动中，学生需要在创设的和谐氛围中、在丰富多样的活动情境中获得生动活泼地发展，在这一课堂教学设计中，教学内容丰富，学生反应良好，学生通过本课题的学习对蛋白酶的空间结构有了很好的认识，知识重难点掌握率96.5%，达到了预期目标，同时，逻辑思维、空间立体思维也得到了有效提升。

设计人：

2018年5月29日

教学设计合理、严谨，务实、创新，能把最新的知识和教学手段用于教学。教学设计学生欢迎，成绩显著；能有效引导、培养学生学习兴趣，注重学生能力培养。本节课程对学生的要求较高，应该注意和关注学生的反应，并的做出相应的调整。

评价人：

2018年5月29日

老师能将要教授的教学内容循序渐进的讲清楚普通话授课，语言准确、生动，板书工整，同时使我们掌握学习的方法并能举一反三。课堂内容丰富，语言精确生动，讲解清晰易懂，将抽象的蛋白酶立体结构直观化，让我们对蛋白酶的性质有了一个全新的认识。解答我的问题时耐心细致，经常鼓励我们。引导我们如何更有效的学习，提高学习效率。

学生姓名：

2018年5月29日

自我评价

同行评价

学生评价