2024-2025學年新教材高中生物 第五章 細胞的能量供應和利用 第1節(jié) 2 降低化學反應活化能的酶（1）教案 新人教版必修1

2024-2025學年新教材高中生物第五章細胞的能量供應和利用第1節(jié)2降低化學反應活化能的酶（1）教案新人教版必修1課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、教材分析本節(jié)課選自2024-2025學年新教材高中生物第五章《細胞的能量供應和利用》第1節(jié)“2降低化學反應活化能的酶（1）”，新人教版必修1。該章節(jié)內(nèi)容旨在引導學生探究酶的特性和作用機理，理解酶在細胞代謝中的關鍵作用。課程緊密圍繞課本知識，通過實例分析、實驗演示等教學手段，使學生深入掌握酶的催化原理、影響酶活性的因素以及酶在生物體內(nèi)的應用。教學內(nèi)容與實際生活緊密結(jié)合，提高學生的知識運用能力和科學思維素養(yǎng)。二、核心素養(yǎng)目標本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生以下核心素養(yǎng)：科學探究能力、生物觀念建構(gòu)、科學思維方法。通過學習酶的特性和作用機理，使學生能夠運用科學探究方法，分析實驗數(shù)據(jù)，提出合理的科學假設；建立酶在細胞代謝中的重要作用觀念，深化對生命現(xiàn)象本質(zhì)的理解；運用科學思維方法，探討酶活性影響因素，培養(yǎng)邏輯推理和批判性思維能力。同時，注重聯(lián)系實際，提高學生解決生活中生物學問題的能力，促進生物學核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。三、重點難點及解決辦法重點：酶的催化特性、影響酶活性的因素、酶在細胞代謝中的作用。

難點：酶作用機理的理解、實驗數(shù)據(jù)的分析處理、科學探究能力的運用。

解決辦法及突破策略：

1.通過多媒體動畫和實物模型展示酶的催化過程，幫助學生形象理解酶作用機理。

2.設計課堂實驗，讓學生親自動手操作，觀察酶活性受溫度、pH等因素的影響，增強直觀感受，提高數(shù)據(jù)分析處理能力。

3.引導學生運用科學探究方法，提出問題、假設、實驗設計和結(jié)論，培養(yǎng)探究能力。

4.組織小組討論，讓學生相互交流、提問、解答，促進思維碰撞，突破難點問題。

5.結(jié)合生活實例，讓學生運用所學知識解釋生物學現(xiàn)象，提高知識運用能力。四、教學方法與策略1.選擇適合教學目標和學習者特點的教學方法

針對本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標，結(jié)合高中生的認知特點，采用以下教學方法：

（1）講授法：通過生動的語言和形象的表達，講解酶的催化特性和作用機理，為學生奠定基礎知識。

（2）討論法：組織學生進行小組討論，針對酶活性影響因素、實驗數(shù)據(jù)分析等問題展開探討，培養(yǎng)學生合作精神和批判性思維。

（3）案例研究：分析生活中酶的應用實例，如加酶洗衣粉、酶制劑等，提高學生知識運用能力。

（4）項目導向?qū)W習：設計以酶為主題的項目，讓學生自主探究、分工合作，從實驗設計、數(shù)據(jù)收集到成果展示，全面提升學生的科學探究能力。

2.設計具體的教學活動

（1）角色扮演：讓學生扮演酶、底物、反應物等角色，通過情景劇形式展示酶的催化過程，增強課堂趣味性。

（2）實驗：設計一系列酶活性影響的實驗，如溫度、pH值對酶活性的影響，讓學生親自動手操作，觀察實驗現(xiàn)象，提高實驗操作能力。

（3）游戲：設計“酶的奇妙之旅”知識競賽，以搶答、小組對抗等形式進行，激發(fā)學生學習興趣，鞏固所學知識。

3.確定教學媒體和資源的使用

（1）PPT：制作精美的PPT課件，展示酶的圖片、動畫、實驗數(shù)據(jù)等，幫助學生直觀理解酶的催化過程。

（2）視頻：播放酶催化過程的動畫視頻，讓學生更加生動地了解酶的作用機理。

（3）在線工具：利用網(wǎng)絡資源，如生物學教學網(wǎng)站、在線實驗模擬等，為學生提供更多學習途徑，拓展知識視野。

（4）實物模型：展示酶的分子結(jié)構(gòu)模型，讓學生直觀感受酶的空間結(jié)構(gòu)。五、教學流程（一）課前準備（5分鐘）

1.教師準備：制作PPT課件，準備實驗材料，搜集生活實例，設計課堂活動。

2.學生準備：預習課本，了解酶的基本概念，回顧化學反應速率相關知識。

（二）課中教學（40分鐘）

1.導入新課（5分鐘）

-教師通過提問方式引導學生回顧上節(jié)課內(nèi)容，為新課做好鋪墊。

-提問：細胞的能量供應和利用與哪些生物分子有關？這些生物分子是如何影響細胞代謝的？

2.基本概念講解（10分鐘）

-教師通過PPT課件，講解酶的基本概念、來源、分類和催化特性。

-強調(diào)酶在細胞代謝中的關鍵作用，突出本節(jié)課重點。

3.酶的催化機理（10分鐘）

-教師播放酶催化過程的動畫視頻，幫助學生形象理解酶的作用機理。

-學生觀察動畫，總結(jié)酶的催化特點，突破難點。

4.影響酶活性的因素（10分鐘）

-教師引導學生分析溫度、pH值對酶活性的影響，講解實驗原理。

-學生進行小組討論，設計實驗方案，預測實驗結(jié)果。

5.實驗演示與操作（5分鐘）

-教師演示溫度、pH值對酶活性影響的實驗，學生觀察實驗現(xiàn)象。

-學生親自動手操作，記錄實驗數(shù)據(jù)，提高實驗操作能力。

6.數(shù)據(jù)分析與討論（5分鐘）

-教師引導學生分析實驗數(shù)據(jù)，探討影響酶活性的因素。

-學生通過小組討論，總結(jié)實驗結(jié)論，鞏固重點知識。

7.課堂小結(jié)（3分鐘）

-教師對本節(jié)課的重點內(nèi)容進行總結(jié)，強調(diào)酶在細胞代謝中的重要作用。

-學生跟隨教師一起回顧本節(jié)課所學知識，加深記憶。

（三）課后拓展（10分鐘）

1.作業(yè)布置：讓學生撰寫實驗報告，總結(jié)影響酶活性的因素。

2.拓展閱讀：推薦學生閱讀有關酶在生物技術(shù)中的應用的文章，提高知識運用能力。

3.學生自主探究：鼓勵學生利用網(wǎng)絡資源，了解酶在其他領域的應用，培養(yǎng)科學探究興趣。

（四）教學反思

1.教師在課后對課堂效果進行反思，了解學生對重難點的掌握情況，調(diào)整教學方法。

2.學生在課后反饋學習過程中遇到的問題，與教師共同探討解決策略。

本節(jié)課用時45分鐘，充分體現(xiàn)了教學流程的緊湊性和高效性。通過課前準備、課中教學和課后拓展，使學生全面掌握酶的概念、催化特性和影響酶活性的因素，培養(yǎng)科學探究能力和生物觀念建構(gòu)。同時，注重課堂互動和實驗操作，激發(fā)學生學習興趣，提高生物學核心素養(yǎng)。六、拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關的拓展閱讀材料

（1）《酶的研究與應用》：介紹酶在生物技術(shù)、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)等領域的應用，以及酶的研究進展。

（2）《生活中的酶》：分析日常生活中酶的作用，如加酶洗衣粉、酶制劑等，了解酶在環(huán)境保護和資源利用方面的價值。

（3）《酶與生物進化》：探討酶在生物進化過程中的作用，以及酶的變異和適應性。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究

（1）研究酶的來源：引導學生了解酶在自然界中的分布，探討不同生物體中酶的相似性和差異性。

（2）探索酶的作用機理：鼓勵學生深入閱讀相關文獻，了解酶作用機理的研究方法和技術(shù)，如X射線晶體學、核磁共振等。

（3）酶活性影響因素的實驗設計：激發(fā)學生創(chuàng)新思維，設計新的實驗方案，探索其他可能影響酶活性的因素，如離子強度、有機溶劑等。

（4）酶在生物技術(shù)中的應用：調(diào)查酶在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的應用實例，如酶工程、發(fā)酵工程等，了解酶在提高生產(chǎn)效率和降低成本方面的作用。

（5）酶與疾病的關系：探討酶功能異常與疾病的發(fā)生、發(fā)展及治療之間的關系，如酶缺陷病、酶抑制劑在藥物研發(fā)中的應用等。七、反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.結(jié)合生活實例，讓學生在探討酶的應用中，深刻理解酶的特性，提高知識運用能力。

2.利用多媒體動畫和實驗演示，形象直觀地展示酶的催化過程，幫助學生突破難點。

（二）存在主要問題

1.課堂時間有限，學生在實驗操作環(huán)節(jié)時間較短，可能影響實驗結(jié)果的準確性。

2.部分學生對實驗數(shù)據(jù)的分析處理能力較弱，需要加強個別指導。

（三）改進措施

針對課堂時間有限的問題，今后可以考慮以下改進措施：

1.優(yōu)化課堂時間安排，合理分配實驗操作和數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)的時間，確保學生充分體驗實驗過程，提高實驗結(jié)果的準確性。

2.加強課前預習指導，讓學生提前了解實驗原理和操作方法，提高課堂實驗效率。

針對學生數(shù)據(jù)分析處理能力較弱的問題，可以采取以下改進措施：

1.在課堂教學中，注重培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)分析的方法和技巧，加強個別指導，提高學生的數(shù)據(jù)分析能力。

2.組織課后輔導，針對學生在實驗數(shù)據(jù)分析中遇到的問題，進行針對性解答，幫助學生鞏固所學知識。八、課后作業(yè)1.請簡述酶的催化特性及其在細胞代謝中的作用。

答案：酶具有高效性、專一性和可調(diào)節(jié)性。在細胞代謝中，酶能降低化學反應活化能，加速化學反應的進行，從而維持生命活動的正常進行。

2.請舉例說明影響酶活性的因素，并解釋其影響機制。

答案：影響酶活性的因素有溫度、pH值等。如溫度過高或過低，酶的空間結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，使酶失活；pH值的變化會影響酶分子中的電荷分布，進而影響酶的活性。

3.設計一個實驗，驗證溫度對酶活性的影響。

答案：實驗步驟如下：

a.準備相同濃度的酶溶液和底物溶液；

b.將酶溶液和底物溶液分別置于不同溫度（如0℃、37℃、60℃）下保溫；

c.將不同溫度下的酶溶液與底物溶液混合，記錄反應速率；

d.分析實驗結(jié)果，得出溫度對酶活性的影響。

4.請簡述酶在生物技術(shù)中的應用。

答案：酶在生物技術(shù)中的應用廣泛，如在洗滌劑中加入蛋白酶、淀粉酶等酶制劑，提高洗滌效果；在食品工業(yè)中，利用酶對原料進行加工處理，提高食品品質(zhì)；在醫(yī)學領域，利用酶制備藥物，如酶抑制劑用于治療疾病。

5.請舉例說明酶在生活中的應用，并分析其原理。

答案：例如，加酶洗衣粉中的蛋白酶能分解衣物上的蛋白質(zhì)類污漬，原理是蛋白酶能特異性地與蛋白質(zhì)分子結(jié)合，并將其分解為小分子物質(zhì)，從而達到去污的目的。板書設計①條理清楚、重點突出：

-知識點：酶的催化特性、影響酶活性的因素、酶在細胞代謝中的作用。