張俊蓮：“酶在細(xì)胞代謝中的作用”教學(xué)設(shè)計(jì)

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1、“酶在細(xì)胞代謝中的作用”教學(xué)設(shè)計(jì)江蘇省大港中學(xué)張俊蓮摘要：在完成教材“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，體驗(yàn)酶的作用，結(jié)合課件動畫，理解酶的作用原理。通過對實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題進(jìn)行進(jìn)一步探究，加深對對照試驗(yàn)、自變量、因變量、無關(guān)變量等重要概念的理解，同時(shí)讓學(xué)生感悟?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)的基本原則，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。關(guān)鍵詞：酶；過氧化氫；實(shí)驗(yàn)教學(xué)1教材分析人教版高中生物必修一“分子與細(xì)胞”第五章第一節(jié)“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”，是在之前學(xué)習(xí)了走進(jìn)細(xì)胞、組成細(xì)胞的分子、細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)及細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出基礎(chǔ)上展開的，同時(shí)又為

2、后面學(xué)習(xí)呼吸作用、光合作用等知識做了鋪墊。這節(jié)內(nèi)容的第一部分“酶在細(xì)胞代謝中的作用”，是讓學(xué)生在親歷“比較過氧化氫在不同條件下的分解”這個實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，感受酶的催化作用，進(jìn)一步理解對照實(shí)驗(yàn)、自變量、因變量、無關(guān)變量、單一變量原則、對照實(shí)驗(yàn)原則、活化能等重要概念。筆者在此基礎(chǔ)上，結(jié)合探究實(shí)驗(yàn)的一般方法，引導(dǎo)學(xué)生思考、提出問題、作出假設(shè)、嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，在學(xué)習(xí)核心概念的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。2教學(xué)目標(biāo)2.1知識目標(biāo)說明酶在細(xì)胞代謝中的作用。2.2能力目標(biāo)①進(jìn)行過氧化氫分解實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力

3、、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力，積極參與討論，提高語言表達(dá)能力；②進(jìn)行有關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)的方法，學(xué)會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化。2.3情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)的探索，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣、合作精神和創(chuàng)新精神。3教學(xué)重難點(diǎn)①重點(diǎn)：酶的作用；酶降低活化能的原理。②難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)中控制變量的科學(xué)方法。4材料用具及課前準(zhǔn)備4.1材料用具試管、燒杯、鐵架臺、鑷子、衛(wèi)生香、火柴、20%的新鮮肝臟研磨液、20%的不新鮮肝臟研磨液、新鮮肝臟塊（未研磨）、3%的過氧化氫溶液。4.2課前準(zhǔn)備①教師制作課件、編制學(xué)案、分好實(shí)驗(yàn)小

4、組及準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用具、材料。②學(xué)生在學(xué)案引導(dǎo)下預(yù)習(xí)酶在細(xì)胞代謝中的作用，了解“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)的原理、目的要求、實(shí)驗(yàn)步驟。5教學(xué)過程5.1創(chuàng)設(shè)情景、導(dǎo)入新課視頻：加酶洗衣粉廣告。聯(lián)系生活，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。為什么洗衣粉加了酶，洗衣效果更好，酶的作用到底是什么，引入新課。5.2問題引導(dǎo)、溫故知新過氧化氫分解產(chǎn)物是什么？哪些條件可以使過氧化氫分解速率加快？學(xué)生回顧初中所學(xué)化學(xué)知識回答：過氧化氫分解產(chǎn)物是水和氧氣，加熱、二氧化錳、三氯化鐵可以使此反應(yīng)加快。思考：肝臟中含有過氧化氫酶，能使過氧化氫分解加快嗎？如果

5、可以，它與加熱、三氯化鐵相比，誰的效果更好呢？學(xué)生帶著問題進(jìn)行過氧化氫在不同條件下的分解速率實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前教師強(qiáng)調(diào)操作的規(guī)范性和注意事項(xiàng)。學(xué)生分組完成，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄。教師引導(dǎo)學(xué)生比較、討論各組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的異同。5.3實(shí)驗(yàn)操作、記錄現(xiàn)象3試管1號2號3號4號步驟14只試管分別加入2ml3%的H2O2溶液步驟2常溫90℃水浴常溫常溫步驟3加2滴3.5%的FeCl3溶液加2滴20%的新鮮肝臟研磨液步驟4輕微震蕩3號、4號試管步驟5將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入3號、4號試管內(nèi)液面上方步驟6觀察、比較4只試管中氣泡產(chǎn)生的多少，3號、4號

6、試管中衛(wèi)生香燃燒情況實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生氣泡多少衛(wèi)生香燃燒情況5.4自學(xué)概念、討論交流學(xué)生自學(xué)課本79頁控制變量相關(guān)內(nèi)容，小組討論完成下表中各變量、對照組、實(shí)驗(yàn)組等的分析。在學(xué)生自學(xué)、分析的基礎(chǔ)上，教師課件展示對照實(shí)驗(yàn)、自變量、因變量、無關(guān)變量、對照組、實(shí)驗(yàn)組等概念，并適當(dāng)講解，其中無關(guān)變量是難點(diǎn)，教師要點(diǎn)撥，并啟發(fā)學(xué)生對每組對照實(shí)驗(yàn)多舉一些無關(guān)變量的例子。自變量因變量無關(guān)變量對照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)結(jié)論1號與2號比較1號與3號比較1號與4號比較5.5自主設(shè)計(jì)、合作探究在完成課本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，思考：本實(shí)驗(yàn)中肝臟研磨液為什么需要新鮮、充分研

7、磨？學(xué)生討論，教師課件展示探究實(shí)驗(yàn)的一般步驟：提出問題——做出假設(shè)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——實(shí)施實(shí)驗(yàn)——分析結(jié)果、得出結(jié)論。首先小組合作進(jìn)行假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并記錄，小組代表展示結(jié)果：實(shí)驗(yàn)假設(shè)肝臟研磨液不新鮮，酶的活性會減小，催化過氧化氫分解的效率會下降。肝臟沒有充分研磨，酶的數(shù)量會減少，催化過氧化氫分解的效率會下降。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟1取兩只試管編號，分別加入2ml3%的H2O2溶液。步驟21號試管加2滴新鮮20%的肝臟研磨液；2號試管加2滴不新鮮20%的肝臟研磨液。1號試管加2滴新鮮20%的肝臟研磨液；2號試管加一小塊未研磨肝臟。步驟3

8、輕微震蕩1號、2號試管，觀察、比較2只試管中氣泡產(chǎn)生的多少。步驟4將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入兩只試管內(nèi)液面上方，比較兩只試管中衛(wèi)生香燃燒情況。接下來學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作，分析結(jié)果、得出結(jié)論。教師點(diǎn)評、補(bǔ)充：不新鮮的肝臟因?yàn)榕c空氣接觸時(shí)間長，受空氣中溫度、微生物等的影響，酶的活性會降低并慢慢失