课题1　果胶酶在果汁生产中的作用教学设计(第一课时)

专题4 酶的研究与应用

课题1

果胶酶在果汁生产中的作用

教学设计

一、

教材分析

《果胶酶在果汁生产中的作用》是人教版教材选修1《生物技术实践》专题4课题1的内容。本节主要介绍了果胶酶的作用、酶的活性与影响酶活性的因素和果胶酶的用量。本节内容与学生日常生活联系紧密，并且是必修模块“探究影响酶活性的条件”延展和加深，偏重实验方案的设计。

在学习本节内容之前，学生已经学习了关于酶的基本内容，知道酶的本质，酶的特点以及影响酶活性的因素，并且会设计和分析简单的对照实验。但是关于酶的最适用量学生只有感性的认识，所以如何通过实验来探究果胶酶的最适用量是本节课的难点内容。

二、学情分析

学生对酶的知识有较为详尽的了解，但是对酶的用量问题却知之甚少，特别是通过实验探究果胶酶的最适用量时，实验的自变量，因变量、无关变量以及如何观测因变量都是学生理解和掌握的难点。可以给学生足够的时间进行讨论分析，充分进行生生评价和师生评价，在质疑中发现新知，培养学生科学探究和科学思维的能力。

三、教学目标

1.通过设计并进行实验，体会果胶酶在果汁生产中的作用，培养学生理性思维的核心素养

2.通过实验分析，培养学生获取信息的能力和理性思维的核心素养

3.通过小组讨论，设计探究果胶酶最适用量的实验，通过生生评价和质疑完善实验设计，展学生的科学探究和理性思维的能力。

4.通过与实际生活的联系，培养学生养成思考的习惯，并尝试解决现实生活中与生物学相关的问题。

四、重点难点

教学重点

:温度和pH对果胶酶活性的影响

教学难点

:果胶酶的最适用量

突破策略：①通过视频音像资料，引导学生分析影响酶活性的因素

②通过小组讨论，设计探究果胶酶的最适用量的实验方案

五、教学流程

引入新课

创设情境

激发学生的学习兴趣

理性思维

获取信息

理性思维

科学探究

理性思维

果胶酶的作用

影响酶活性的因素

酶的最适用量

设计并进行实验

实验分析

实验设计

六、教学过程

教学环节

导入

学生活动

品尝果汁，积极思考，踊跃回答

学生可能提出的处理：

1、甜度

2、颜色

3、去果肉

4、防腐剂

教师组织和引导

【情境】教师提前为每位同学准备两杯果汁，一杯为鲜榨橙汁，一杯为超市购买的橙汁。

设问1：请大家品尝果汁，思考一杯鲜榨橙汁需要经过哪些加工才可以成为另外一杯？

【过渡】大家提出的这些都是果汁制作过程教学意图

创设情境，激发学生的学习兴趣与热情

中人们需要做的处理，但因为时间的关系，

我们先来关注去除果肉这一问题。

教学意图

制造认知矛盾，激发学生学习兴趣与热情。

教学环节

验证果胶学生活动

教师组织和引导

观看学生实验视频，一、尝试通过过滤去除沉淀、果肉等杂质

【视频】鲜榨果汁过过滤

设问1：过滤的预期结果？

追问：实验结果与预期结果不相符，说明什么？

【资料分析】鲜榨的果汁中含有果胶、纤维酶的作用

积极思考

学生可能给出的答案：

设问1：实现固液分

离，得到澄清的果汁

素等固态物质，果胶是由半乳糖醛酸聚合而

成的不溶于水的生物大分子，在果汁中它起到了植物纤维的作用，阻止甚至使液体停止流动，使固体粒子保持悬浮、汁液处于均匀浑浊状态，很难沉淀，又不易过滤，很难澄清，影响了果汁的出汁率。

讨论分析，帮助学生快速回顾对照设问2：果胶的存在

设问2：资料说明什么？

追问1：果胶是植物细胞壁的重要组成成分

设问3：果胶酶

小组讨论完成实验设计

学生分享实验方案

学生分享实验结果及实验结论

追问1：为什么会有果胶？

【讲授引导】资料告诉我们鲜榨果汁中因为果胶的存在使得果肉的去除困难，同时还带来了另外一个问题：出汁率低。

【引导讲授】果胶酶

设问3：如何去除果胶？

二、小组实验：验证果胶酶催化果胶分解的作用

【小组合作任务一】实验设计

要求：两位同学讨论完成该实验的有关“变量”的内容，实验过程简图以及对结果的预测，并将讨论结果写在小组合作报告单上。

实验的设计进行生生互评与师生互评修改实验方案

【小组合作任务二】进行实验

要求：进行实验，观察并记录实验现象，得出结论。

实验结果：实验组获得的果汁的量多于对照组，实验组果汁的澄清度高于对照组。

实验结论：证明了果胶酶可以催化国交分解，从而提高果汁的出汁率，促进了果汁澄清。

思路，培养学生理性思维的能力

亲身体验果胶酶的催化作用

教学环节

学生活动

学生思考，提出：因为该酶没有在最适条件下进行催化反应

学生讨论，并对兴趣小组1的实验进行分析改进

设问1：不赞同

教师组织和引导

【过渡】果胶酶的催化效果似乎没有想象中的明显，这是为什么呢？

提出新问题：果胶酶参与反应时需要考虑哪些因素？

【兴趣小组实验】探究温度对果胶酶活性的影响

播放兴趣小组1的实验结果视频

【小组合作任务三】实验分析

请根据小组任务合作单上的实验步骤，讨论分析兴趣小组1的实验，你们组是否赞同这一方案和结论，并说明理由。

设问1：你们组是否赞同这一方案和实验结教学意图

通过对实验的分析，制造冲突，激发学生思考，提出新的研究问题，培养学生提问的能力。

设问2：先分别保温，论？

再混合

设问3：在50℃左右缩小温度梯度进行实验

设问2：该如何修改实验方案？

播放兴趣小组2的实验结果视频

设问3：要如何才能确定果胶酶的最适温度？

【讲授引导】人们根据这样的实验思路探明了果胶酶的最适条件：果胶酶的作用温度30-60℃，最佳45-55℃，超过65℃酶会迅速失活；果胶酶的作用pH：3.0-6.0，最佳3.5-4.5。

教学环节

果胶酶的学生活动

积极思考，踊跃作教师组织和引导

【合作探究】探究果胶酶的最适用量

设问1：何为最适用量？

【讲授引导】当底物的量恒定时，随着酶量教学意图

任务驱动式教学，用任务调动学生最适用量

答。

设问1：不多不少

的增加，催化速度越快，增大到一定程度后，的主观能动反应速率不再发生变化，此时的酶的用量则性，在不断

学生合作学习完成实验设计

设问2：用蒸馏水调整体积

追问：加入不同浓度的酶

为最适用量。简言之：底物一定时，酶促反应达到最大反应速率时，所需要的最少酶量。

【小组合作任务四】实验设计

要求：两位同学讨论完成该实验的有关“变量”的内容，实验过程简图以及对结果的预的探索过程中深刻理解如何完成该探究实验。

测，并将讨论结果写在小组合作报告单上。

小组分享实验设计

生生评价，师生评价

评价内容：自变量，因变量，无关变量以及因变量的观测指标

设问2：随着酶量的增加，反应体系的量的在发生变化，这不符合实验设计单一变量的原则，应当如何解决这一问题？

追问：是否可以加入等体积的酶，但依旧可以创造浓度梯度，该如何修改？

小结：

通过课堂及时点评，层层设问，培养学生的理性思维，严谨的科学探究精神。

教学环节

总结

学生活动

思考，讨论

教师组织和引导

【总结】快速回顾本节内容

【与生活的联系】本节课我们只关注了果汁制作中的一个问题，那其他问题该如何处理教学意图

解决果汁生产中的一个问题，提出呢，这些就需要大家课下去探讨和思考了。新的问题，思考题：1、果汁能否代替水果？2、把水果做成果汁有什么好处呢？

激发学生的求知欲。

七、板书设计