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高中生物《酶的特性》教學設計
高中生物教案范酶:人教版教學教案高中生物人教版必修一酶的特性(教案)
設計理念
在次節教學設計中主要采用探究式教學模式,充分利用學生已有知識,精心安排教學過程,讓學生通過探究活動理解科學探究的過程、方法和技能,從而全面提高其科學素養以及交流合作能力。同時,注意增強課程內容與社會發展、科技進步、現實生活的聯系,以及課程與學生自我發展的聯系,促進學生全面發展。教材地位分析
酶的特性是《普通高中課程標準生物教科書分子與細胞(必修1)》(人教版)第五單元第一節《降低化學反應活化能的酶》第二課時的內容,在學習了第1課時“酶的作用和本質”,以及初中人體內消化酶知識的基礎上,結合探究“影響酶活性的條件”實驗,進一步理解酶的三大特性,不僅鞏固了第一節的探究實驗方案設計中變量的控制內容,也為后面學習ATP的合成與分解,光合作用,細胞呼吸等重要內容奠定了堅實的基礎。
一、教學目標
1、知識與技能
(1)說明酶在細胞代謝中的特性。
(2)通過學生主動參與科學探究的虛擬實驗活動,使學生掌握科學探究的程序和方法,培養學生創造性思維能力和動手實踐的能力。
(3)通過以小組為單位的學習,使學生學會與人交流和合作的能力
2、過程與方法
(1)通過本節課教學,讓學生進行有關的實驗和探索,鞏固自變量的控制,觀察和檢測因變量的變化,以及實驗設計的單一變量原則,對照組和重復實驗的設置。
(2)通過討論酶在生產生活中的應用,使學生認識到生物科學技術與社會生產生活的聯系,體會科學、技術、社會之間相互促進的關系,進而體會研究生命科學的價值。
(3)在實驗能力提高的基礎上,提高學生運用語言表達的能力和分享信息分享實驗成果的能力。
3、情感態度與價值觀
(1)通過設計實驗方案、進行實驗探究活動,使學生具有探索、創新、合作和勇于實踐的科學精神與態度。
(2)通過聯系生活、生產實際,激發學習生物學的興趣,形成關心科技發展、關心社會生活的意識。
二、學情與教材分析
學生通過上一節課酶的作用和本質的學習,加上初中消化酶的知識,對酶有了初步的認識;學生具備了一定的發現問題、提出假設、設計實驗以及進行探究活動的一般方法,具有利用網絡進行搜集、處理及表達、展示信息的能力。
關于酶的三大特性,重點和難點在于酶的第三個特性,教材設計了一個探究實驗,讓學生在探究后得出結論,在此基礎上,再配合兩個曲線圖,概括出酶的作用條件較溫和的結論。本節的“科學·技術·社會”,通過多個側面,體現出酶與人類生活的密切關系,從而進一步開闊學生的眼界。
三、教學準備
1、教學用具:加酶洗衣粉、溶菌酶含片、生物酶牙膏、多酶片、果汁等
2、實驗材料:可溶性淀粉、NaOH(5%)、Hcl(5%)、碘液、α-淀粉酶(最適溫度50℃—75℃)、斐林試劑(檢驗還原性糖)、PH=5、6、7、8、9的緩沖液、試管、燒杯、酒精燈、溫度計等。
四、設計思路
本節課是構建在學生對于酶已有了一定認識的基礎上實施的,根據教材的特點,充分利用網絡資源,采用啟發式、討論式和探究式教學方法,學習酶的三大特性,引導學生主動參與教學過程,激發他們的獨立思考和創新意識,發展他們的興趣、愛好和特長。由于本節課的探究性實驗的難度比較大,設計教學時,為了提高課堂效率,在課前安排學生在充分預習的基礎上,分小組自選課題,預先先完成實驗設計,再在課堂上對探究實驗的指導提供了相關的材料和必要的說明,使學生通過修改和交流,形成較嚴謹的實驗方案,并通過動手實驗進行檢驗,在此基礎上得出實驗結論。這樣的教學設計能體現學生自主、探究、合作的學習方式,有利于培養學生科學的思維方法和研究方法。提高學生的科學素養。此外,還通過多個側面,體現酶與人類生活的密切關系,開闊了學生的眼界,滲透了STS思想。
五、教學過程
(一)課前準備:網絡查找感性認識
收集有關酶研究的最新發展成果和應用,了解酶在日常生活中的應用。指導學生閱讀教材和相關背景知識,自主選擇一個課題,分小組討論要探究的課題,寫好實驗方案。
(二)復習提問鞏固知識
上節課我們歸納出酶的定義,回憶酶的概念,其概念告訴我們,酶產生的場所在哪里?酶有什么作用?酶的化學本質是什么?(學生回憶酶概念回答相關問題:酶是活細胞產生的;具有催化新陳代謝化學反應的作用;其化學本質絕大多數為蛋白質,少數為RNA。)
(三)貼近生活激趣導入
課前讓學生找尋生活中與酶有關的產品,各小組派代表將所找到的物品展示及介紹,有利于培養學生的語言表達能力、分享信息和合作交流能力。教師總結并導入新課:通過剛才的展示和介紹,我們可以看出,酶已悄悄融入到我們的日常生活中,它有哪些特性使它的應用這么廣泛呢?今天這節課我們就一起來研究酶的特性。
(四)師生互動探討新課
1、酶的高效性
(1)引導學生回憶“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗,比較其中加入FeCL3溶液的3號試管和加入肝臟研磨液的4號試管在實驗過程中觀察到哪些實驗現象?(學生回憶實驗,能準確答出實驗現象:加入FeCL3溶液的3號試管和加入肝臟研磨液的4號試管中都有氣體放出,但后者氣泡產生速度快于前者,后者讓衛生香復燃更旺)
(2)請學生回答本實驗中自變量,因變量和無關變量。讓學生通過分析自變量和因變量的關系,從中找出科學結論推導方法。提高分析問題的能力。(本實驗中自變量是酶和無機催化劑,因變量是過氧化氫的分解程度,無關變量是過氧化氫的濃度和劑量)
(3)從這個實驗你可以得出什么結論?怎么能得出這一結論的呢?通過得
出結論提高分析問題,總結問題的能力。(①從這個實驗能得出的結論是:酶和無機催化劑都能催化化學反應,改變反應速度。但酶對化學反應速度的改變效率更顯著。說明過氧化氫酶具有高效性。②3號和4號試管只是反應所用的催化劑(即自變量)不同,其余的反應條件均相同,導致出現了不同反應結果或反應現象(即因變量)。這種不同的實驗現象或結果是由不同的反應條件(催化劑不同)所造成的。)
(4)教師總結并拓展:通過上節課的實驗,總結酶的一個特性:高效性。高效性的含義即極少量的酶也具有較強的催化作用,大量的實驗數據表明,酶的催化效率是無機催化劑的107~1013倍。這對細胞有什么意義呢?指導學生看書并思考。教師拓展:酶的這一特性保證了生物體內的化學反應快速進行,也讓它在生產中得到廣泛應用,如:在洗衣粉中加入0.2%~0.5%的酶制成合成洗滌劑——加酶洗衣粉,其去污能力大大增強。
2、酶作用的專一性
(1)聯系生活,結合初中消化酶的知識,導入酶的專一性的知識,訓練學生的推理能力。
向學生提供分析材料:①單獨咀嚼米飯一段時間后,感覺有甜味,試分析是什么原因。(唾液中含有淀粉酶,淀粉在酶的作用下水解成麥芽糖,麥芽糖有甜味)
②早晨起床發現昨晚夾在牙縫中的瘦肉絲依然存在,又是什么原因?(瘦肉的主要成分是蛋白質,唾液中無消化蛋白質的酶,所以無法將其分解。)
③指導學生閱讀課本83頁第三段內容:過氧化氫酶只能催化過氧化氫的分解,淀粉酶只能催化淀粉水解,脲酶只能催化尿素分解;目前已發現了4000多種酶,它們分別催化不同的化學反應。
(2)引導學生思考總結,提高學生的歸納能力,知識遷移和應用能力。①以上事例說明酶還具有哪個特性?(專一性)②專一性的具體含義是什么?(每一種酶只能催化一種或一類化學反應。)③根據酶的專一性,在使用加酶洗衣粉時應注意什么?請一位學生閱讀加酶洗衣粉的注意事項(適用于棉、麻、化纖及混紡等原料之衣服)其他同學思考其原因,(加酶洗衣粉中加入的主要是蛋白酶,根據酶的專一性,蛋白酶能催化蛋白質水解,若用其洗滌蛋白質類纖維
織物會使纖維受到破壞。)④聯系生活,哪些衣物不能用加酶洗衣粉洗滌?(羊毛、兔毛、蠶絲等蛋白質類纖維織物)
3、酶的作用條件較溫和
(1)提供資料,導入酶的作用條件的探究,學生經過思考分析、小組討論,學會與人交流,逐步提高語言表達能力;使學生具有質疑、創新和勇于實踐的科學精神與態度。
展示資料:資料一:實驗證明:用加酶洗衣粉時,溫水的洗滌效果要比冷水好;
資料二:人患感冒發燒時,常常不思飲食,其原因是什么?
資料三:閱讀課文第1到3段文字。
問:①閱讀了上述材料后,你能提出什么問題?
②請結合酶的化學本質提出有關酶發揮催化作用所需條件的理論猜想。(提出假設:a.酶的催化效率可能受溫度的影響。
b、酶的催化效率可能受PH值的影響。并且不同的酶需要不同的PH條件。)
(2)教師精講實驗方案構成要素及設計原則
教師精講并歸納總結出一個完整實驗方案的基本內容應包括:①提出問題②實驗假設③實驗原理④實驗材料用具⑤實驗方法步驟⑥實驗結果預期
對照性實驗設計三原則:等量原則、對照性原則、單因子變量原則
(3)修改、展示實驗方案,培養學生設計實驗、分析實驗和與人交流合作的能力。
要求學生將課前設計的實驗方案,根據探究實驗的設計原則再進行討論、修改、完善。各小組長展示實驗方案,教師引導學生討論、質疑,選擇其中有典型錯誤的實驗方案分析,引導學生尋找錯誤,最終完善本小組實驗方案。
最終確定的“溫度對酶活性的影響”實驗方案:
(4)布置學生動手實驗,各小組按確定的實驗方案進行實驗,仔細觀察、認真記錄實驗現象。
(5)師生互動交流實驗結果,培養學生主動獲取知識的能力;學會與人交流,提高語言表達能力。
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