高中高中生物學(xué)江西人民（全彩版）第一篇分子與細(xì)胞-教學(xué)設(shè)計(jì)

1、酶的特性探究“影響酶活性的條件” 教學(xué)設(shè)計(jì)四川省綿陽(yáng)中學(xué) 高2023級(jí) 生物備課組 陳倩一、教學(xué)分析（一）教材分析在高中生物人教版必修一第五章第1節(jié)第2課時(shí)，教材內(nèi)容包括“酶具有高效性”、“酶具有專一性”、“影響酶活性條件的探究與分析”三大內(nèi)容。其中“影響酶活性的條件”的探究實(shí)驗(yàn)是本教材的重心所在，而這一內(nèi)容所包含的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作過程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流和分析，既是前面所學(xué)的“酶的作用與本質(zhì)”知識(shí)的延續(xù)和進(jìn)一步理解，也是學(xué)生后面學(xué)習(xí)影響光合作用和呼吸作用因素知識(shí)與技能的基礎(chǔ)，同時(shí)又是培養(yǎng)學(xué)生生物核心素養(yǎng)非常好的內(nèi)容，對(duì)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)有很重要的意義。（二）學(xué)情分析經(jīng)過前

2、面章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已具備了以下與本節(jié)學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)和技能：1. “催化劑”“新陳代謝”等概念的理解；2.科學(xué)探究的一般程序“提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)和交流進(jìn)一步探究”；3. “對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與操作方法、自變量和無關(guān)變量的分析與控制方法”等。但是由于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課存在實(shí)驗(yàn)時(shí)間不足、學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少、學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰θ醯葐栴}，加上有關(guān)“探究影響酶條件”的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力要求較高，達(dá)成本節(jié)課課時(shí)素養(yǎng)目標(biāo)存在很大的困難。為了解決這一困難，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，本節(jié)課先通過“自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案”與“小組合作完成實(shí)驗(yàn)”，再進(jìn)行表達(dá)與交流，師生互動(dòng)、生生互動(dòng)答疑解惑引導(dǎo)學(xué)生形成

3、正確的科學(xué)思維。（三）課時(shí)安排：1課時(shí)。二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路教學(xué)中嘗試通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)、自主探究、合作學(xué)習(xí)的方式教學(xué)，在探究“影響酶活性條件”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施的這一難點(diǎn)上，主要采用由“自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案”與“小組合作完成實(shí)驗(yàn)”兩部分組成的教師引導(dǎo)、合作探究、親手實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略來突破。三、課時(shí)素養(yǎng)目標(biāo)1.生命觀念：PH影響酶的活性結(jié)構(gòu)與功能觀。2.科學(xué)思維：（1）通過對(duì)現(xiàn)象的討論，發(fā)現(xiàn)問題并作出假設(shè)歸納與概括 （2）根據(jù)假設(shè)依據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出預(yù)期演繹與推理（3）自主設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造性思維（4）將實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成曲線，建構(gòu)數(shù)學(xué)模型模型與建模（5）組內(nèi)交流、組間質(zhì)疑與評(píng)價(jià)批判性思維3.科學(xué)探究：通過分析

4、變量、PH影響酶活性的條件的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果，構(gòu)建設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的一般步驟。4.社會(huì)責(zé)任：（1）體驗(yàn)科學(xué)探究過程，激發(fā)探究熱情，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任意識(shí)。 （2）從影響酶活性的因素角度考慮，在生產(chǎn)實(shí)踐中利用酶制劑的注意事項(xiàng)。四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：探究“影響酶活性條件”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施。難點(diǎn)：探究“影響酶活性條件”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施。五、課前準(zhǔn)備學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)材料用具： 土豆(含豐富的H2O2酶),體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2 溶液PH=1的HCl溶液，PH=4的HCl溶液，蒸餾水，PH=10的NaOH溶液，PH=13的NaOH溶液，打孔器，井穴板，刀片，量筒，滴管，培養(yǎng)皿 ,手表六、

5、教學(xué)過程教學(xué)流程教師引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖激疑導(dǎo)入（2min）1.教師：上課，同學(xué)們好，請(qǐng)坐！2.教師：接下來的化學(xué)課大家會(huì)學(xué)習(xí)鐵觸煤在400到500C的高溫條件下催化合成氨。許多無機(jī)催化劑都能在高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的條件下催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，酶催化反應(yīng)需要怎樣的條件呢？今天我們一起來探究“影響酶活性的條件”3.板書：探究“影響酶活性的條件”1.學(xué)生：老師好！2.學(xué)生聯(lián)想、思考，對(duì)新課的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。1.利用“學(xué)科交叉”提出問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；2.引出本節(jié)課主題 “影響酶活性的條件”引導(dǎo)學(xué)生提出問題、作出假設(shè)（5min）1.過渡：請(qǐng)同學(xué)們閱讀資料，提出問題，在小組內(nèi)交流，一起完成任務(wù)一資料分析：

6、酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率稱為酶活性。唾液淀粉酶是分布于唾液(pH為）中的一種消化酶，能夠水解淀粉。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)唾液淀粉酶隨唾液流入胃(胃液后便失去其功能。2.板書：提出問題作出假設(shè)3.交流任務(wù)一教師：現(xiàn)在請(qǐng)第一小組同學(xué)分享一下他們小組提出的問題、作出的假設(shè)及作出假設(shè)的依據(jù)。教師：很好，謝謝第一小組同學(xué)的分享，現(xiàn)在請(qǐng)第二小組同學(xué)分享一下他們交流的結(jié)果。教師：很好，謝謝第二小組同學(xué)的分享。綜合上述兩組同學(xué)的分享，為了使我們的探究更全面，更有價(jià)值，一起來探究一下“PH會(huì)影響酶的活性嗎”這個(gè)問題。4.板書：PH會(huì)影響酶的活性嗎、PH會(huì)影響酶的活性）任務(wù)一：小組交流，提出問題，對(duì)問題作出假設(shè)，并說明作出假

7、設(shè)的依據(jù)1.閱讀材料組內(nèi)交流、確定要探究的問題和作出的假設(shè)2.各小組交流提出的問題和作出的假設(shè)學(xué)生1：我們小組提出的問題是酸會(huì)使酶失活嗎？假設(shè)是酸會(huì)使酶失活，依據(jù)是絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，酸會(huì)改變酶的空間結(jié)構(gòu)，改變酶的功能。學(xué)生2：我們小組提出的問題是PH會(huì)使酶失活嗎？假設(shè)是PH會(huì)使酶失活，依據(jù)是絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，過酸、過堿會(huì)改變酶的空間結(jié)構(gòu)，改變酶的功能。1.啟動(dòng)、激勵(lì)探究；2.培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力和提問能力小組合作，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案按方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，得出結(jié)論（20min）1.教師：我們的假設(shè)是否正確，還需要實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)，現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們完成任務(wù)二：小組合作，根據(jù)提示，討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)實(shí)

8、驗(yàn)結(jié)果作出預(yù)期，和任務(wù)三：按照小組制定的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。注意：請(qǐng)同學(xué)們?cè)谑褂玫镀?、酸和堿的過程中注意安全！2.板書：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，得出結(jié)論3.巡視，指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生解決問題4.用手機(jī)拍實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)過程圖片，并投屏。學(xué)生活動(dòng)1：各小組討論制定實(shí)驗(yàn)方案，按要求寫在學(xué)案上；學(xué)生活動(dòng)2：小組分工進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論得出結(jié)論。任務(wù)二：小組合作，根據(jù)提示，討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出預(yù)期提示1：備選材料用具：土豆圓片（含豐富H2O2酶）、體積分?jǐn)?shù)為3%H2O2溶液PH=1的HCl溶液、PH=4的HCl溶液、蒸餾水、PH=10的NaOH溶液、PH=13的NaOH溶液井穴板、打孔

9、器、滴管、量筒、計(jì)時(shí)器等提示2：帶著以下問題去設(shè)計(jì)問題1：本實(shí)驗(yàn)的自變量是什么？問題2：你們打算分幾組，每組如何處理？問題3：如何控制其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響？問題4：你們打算用什么指標(biāo)定量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果？1.寫出具體方法步驟（文字簡(jiǎn)述、表格任選一種均可）2.你們的預(yù)期結(jié)果是怎樣的？任務(wù)三：按照小組制定的實(shí)驗(yàn)方案，分工合作，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表格，記錄結(jié)果根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，繪制曲線分析結(jié)果，你們得出的結(jié)論是什么？1.培養(yǎng)學(xué)生合作能力、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力；2.自主完成探究實(shí)驗(yàn)操作，發(fā)展解決問題能力表達(dá)與交流交流本小組探究的過程、結(jié)果和結(jié)論；其他小組認(rèn)真傾聽，思考后評(píng)價(jià)(15min)1.教師：各組同學(xué)都通

10、過激烈的談?wù)撛O(shè)計(jì)好了方案，再按方案很好的開展了實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)在哪個(gè)組的同學(xué)愿意來分享一下小組探究的過程、結(jié)果和結(jié)論？（板書：表達(dá)與交流）2. 教師：很好，請(qǐng)第三組同學(xué)來給大家分享，請(qǐng)其他小組同學(xué)認(rèn)真傾聽，思考后，對(duì)他們小組的實(shí)驗(yàn)作出評(píng)價(jià)。3.教師：很好，謝謝第三小組同學(xué)的分享，現(xiàn)在請(qǐng)其他小組同學(xué)對(duì)他們小組的實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果、結(jié)論進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以是肯定，也可以質(zhì)疑。4.教師：請(qǐng)第四組的同學(xué)來評(píng)價(jià)一下。5.教師總結(jié)：限于時(shí)間，我們不能讓所有小組都上來交流。但是以上交流小組和評(píng)價(jià)小組同學(xué)變現(xiàn)都很好。6.回到問題：?jiǎn)栴}1：本實(shí)驗(yàn)的自變量是什么？PH問題2：你們打算分幾組，每組如何處理？5組，每組分別用不同P

11、H溶液處理土豆圓片，再催化過氧化氫反應(yīng)。問題3：如何控制其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響？控制溫度、過氧化氫濃度和用量、土豆圓片的大小和厚度、土豆圓片數(shù)量、處理時(shí)間等無關(guān)變量相同且適宜。問題4：你們打算用什么指標(biāo)定量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果？用各組所有土豆圓片浮起所用時(shí)間長(zhǎng)短或相同時(shí)間段土豆圓片浮起的數(shù)量定量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果（即因變量：酶活性）。7.教師：通過表達(dá)與交流，老師綜合同學(xué)們想法，提供一個(gè)參考案例，如果你們認(rèn)為小組方案需要修改的請(qǐng)修改一下。8.完善數(shù)學(xué)模型：各小組交流本小組實(shí)驗(yàn)方案、結(jié)果和結(jié)論，并聽取其他小組的評(píng)價(jià)，進(jìn)行必要的答辯、反思和修改。學(xué)生預(yù)案1：我們的具體方法步驟：第一步：用打孔器將土豆制成大小一

12、致、厚薄一致的土豆圓片，均分為5組；第二步：在第一個(gè)井穴板的1、2、3、4、5號(hào)空穴中注入等量的質(zhì)量PH=1的HCl溶液、PH=4的HCl溶液、蒸餾水、PH=10的NaOH溶液、PH=13的NaOH溶液，將5組土豆圓片分別加入1、2、3、4、5號(hào)空穴中處理相同時(shí)間（5min）；第三步：在另一個(gè)井穴板的1、2、3、4、5號(hào)空穴中注入等量的（2ml)體積分?jǐn)?shù)為3%H2O2溶液,再分別加入在第一個(gè)井穴板1、2、3、4、5號(hào)空穴處理過的土豆圓片5片；第四步：觀察并記錄各空穴中所有土豆圓片浮起的時(shí)間長(zhǎng)短。組別1號(hào)2號(hào)3號(hào)4號(hào)5號(hào)實(shí)驗(yàn)處理加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%H2O2溶液（ml）22222（如何處理的）土豆圓片

13、（片）已用PH=1的HCl溶液處理過的土豆圓片5片已用PH=4的HCl溶液處理過的土豆圓片5片已用蒸餾水處理過的土豆圓片5片已用PH=10的NaOH溶液處理過的土豆圓片5片已用PH=13的NaOH溶液處理過的土豆圓片5片預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果較長(zhǎng)較短最短較短較長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：組別1號(hào)2號(hào)3號(hào)4號(hào)5號(hào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的坐標(biāo)圖：得出的結(jié)論：PH會(huì)影響酶的活性，PH過高或過低都會(huì)使酶的活性下降。學(xué)生預(yù)案2：先將土豆放入H2O2溶液后，再加NaOH、鹽酸、蒸餾水各組氣泡產(chǎn)生速率無明顯差異。（分析：酶在未經(jīng)不同PH條件下處理就先與底物反應(yīng)，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。）學(xué)生預(yù)案3：通過觀察氣泡的多少檢測(cè)過氧化氫分解速率（只能定性分

14、析酶活性大小，不能定性檢測(cè)）學(xué)生預(yù)案4：先將H2O2溶液和土豆圓片分別用NaOH、鹽酸、蒸餾水處理后再混合。（分析：保證了一開始便達(dá)到了預(yù)設(shè)PH，最好）學(xué)生預(yù)案5：用土豆條、土豆渣渣的（分析：不能較好的保證土豆中酶的量一致）1.培養(yǎng)語(yǔ)言表達(dá)能力、交流和評(píng)價(jià)能力；2.培養(yǎng)批判性思維；3.學(xué)會(huì)互相借鑒，自我完善進(jìn)一步探究（2min）1.教師：同學(xué)們?cè)谶@個(gè)探究過程中，有發(fā)現(xiàn)什么新問題可以進(jìn)一步探究嗎？（板書：進(jìn)一步探究）有哪位同學(xué)分享一下2.教師：謝謝以上同學(xué)的分享，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)的新問題都很具有進(jìn)一步探究?jī)r(jià)值。愛因斯坦說過：提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要。富有創(chuàng)造性想象力的你們是國(guó)家科學(xué)進(jìn)步的希望和未來?；貞浱骄窟^程思考后，提出新問題：學(xué)生1：不同PH條件下，酶的活性差別有多大？學(xué)生2： 影響酶的活性還有其他條件嗎？比如溫度學(xué)生3：怎么探究出一種酶的最適PH呢？延伸探究范圍，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思