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1、名师精编优秀教案酶的作用和本质教学设计广州市第一中学孙淑贞一、教材分析新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础，而新陈代谢的进行又离不开酶的催化作用，因此，了解酶的作用和本质，为理解细胞中复杂的生命活动的顺利进行奠定了基础。本节内容还与选修模块的相关内容有着内在联系。例如，选修模块中有关酶的应用等，都是以“酶与代谢”部分的相关内容为基础的。此外，学生通过有关酶的的探究性学习活动获得的技能，对进一步学习生物技术实践等知识起到保证作用。一、教学内容和教学对象分析1. 教学内容处于生活状态下的细胞是一个开放的系统,时刻与周围的环境进行物质交换和能量交换，并利用这些物质和能量维持自身的各项生命活动，进行
2、新陈代谢。酶作为生物催化剂，细胞内部的物质转换和能量转换都离不开酶的催化作用。因此引导学生掌握酶的概念和本质，理解酶在代谢中的作用就显得十分非常重要。另外，学生已具备做科学的能力，在课堂中引导学生科学地思考，积极动手实验，对于培养学生的科学精神十分有益，因此本节课初步引入对照实验和控制变量。2. 教学对象分析学生通过初三、高一阶段化学的学习，对于纯化学反应已熟悉，但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂酶的认识有限。工业制氨的化学反应是在高温高压催化剂下进行的，细胞内部却是常温常压温和状态，而细胞代谢包括一系列的化学反应，这些化学反应的进行应该有生物催化剂酶的参与，才能使高效有序的进行，因此引入
3、对酶相关知识的学习。二、教学目标1知识目标探讨活细胞内酶的本质和作用、探究酶的高效性和专一性。2. 能力目标进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。在问题探讨，有关实验设计，资料分析等问题讨论中，培养运用语言表达的能力以及查阅资料、共享信息的能力。3. 情感目标通过回顾科学家对酶本质的探索历史，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的。认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于质疑，创新，和勇于实践的科学精神与态度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页名师精编
4、优秀教案三、教学方法和教学手段1. 教学方法：实验法、小组讨论法、鼓励评价法、比较说明法、卡通图片法，2教学手段：借助多媒体、设计实验表格四、教学流程五、教学过程教师活动学生活动设计意图精心设问，步步深入（ 5分钟）新课导入 已近中午了，大家的肚子一定饿了。为什么肚子会饿呢？食物是怎样被消化的呢？激发学生兴趣，让大脑快速进入思考状态。为引入新课作铺垫。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页名师精编优秀教案问题探讨 图示 1783年， 斯帕兰扎尼“鹰与笼子”的实验，探讨相关问题及实验的巧妙之处。对比说明 工业制氨的条件是什
5、么？细胞内是否具备这些条件？但是细胞内的化学反应依然高效有序的进行，原因何在？提出课题 酶的作用和本质小组讨论，得出结论 ：鸟类的胃不仅有物理性消化，还有化学性消化。回答：高温、高压、催化剂推测：细胞内有生物催化剂。此实验是开创了酶研究先河。 其问题的提出， 实验方案，实验设想，结论与推论等过程及创新思维的意识对学生有学习与借鉴的意义。新课探究研讨，引议释疑（ 30 分钟）一、酶在细胞代谢中的作用（20 分钟）引导思考，设计实验，验证酶的高效性实验原理及材料 我们知道过氧化氢可以在 Fe3+催化下，分解成水和氧。新鲜的动物肝脏研磨液含有过氧化氢酶。如果给你新鲜的动物肝脏研磨液、过氧化氢溶液、氯
6、化铁溶液，以及必需的实验用具，你能否设计实验？提示 1酶的高效性是相对谁而言？提示 2反应物怎么选择呢？提示 3 因变量是什么？提示 4 观察那些现象可以得出结论？提示 5实验预期和结果讨论。提问：为什么酶具有高效性？ 此实验为特别补充内容 设计实验，验证酶的专一性过渡细胞代谢包括很多化学反应， 不仅反应速度快，而且有条不紊地进行，这说明酶作为催化剂，不仅具有高效性，学生实验一 小组讨论 设计实验方案设计表格记录实验现象及结果回答：无机催化剂思考：是让无机催化剂和酶各自催化一种呢？还是催化同一种物质呢？回答：过氧化氢分解速度回答：气泡的多少及产生速度点燃的卫生香复燃情况结果：过氧化氢酶的催化效
7、率比氯化铁的催化效率高，说明酶具有高效性。回答：降低了活化能。参考教材利用卡通式插图，结合文字叙述，形象描述。学生实验二 理解关于变量、 自变量、因变量、无关变量、对照实验观察实验现象， 感性认识过氧化氢酶的高效性。培养语言表达能力，将感性知识上升到理性知识。实验一 是用两种不同的催化剂来催化同一种物质实验二 是用同一种酶来催化两种不同的物质， 让学生了解设计实验的思路是怎样的？怎样选材？怎样设计对照？从而加强实验技能的训练。教师特意设置二个小陷阱， 是让学生自行选取择蛋白质的鉴定试精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页
8、名师精编优秀教案还具有专一性。提示：怎样理解专一性？我们知道木瓜果汁含有木瓜蛋白酶，嫩肉粉中也含有蛋白酶制剂，如果给你木瓜榨汁，嫩肉粉，牛奶、豆浆、淀粉溶液、碘液、斐林试剂、双缩脲试剂，请根椐需要选择合适的试剂和的实验用具，能否设计实验验证酶的专一性？小结酶的高效性和专一性。 小组讨论 ：应该体现在酶只能催化某种特定的反应，而对其它反应没有催化作用。小组讨论实验方案 选取何种酶？选取何反应物？如何设计对照？如何鉴定结果？预测结果？剂，巩固其使用方法。材料丰富，根据实验需要， 懂得取舍，不可贪多。二、酶的本质（ 10分钟）1.从人物的角度来看2.从研究结果的角度来看从观察到到问题，从问题到猜测，
9、从猜测到实验，从不完善到完善，这是做科学的必然步骤，也是科学发展的必然规律。 补充 （1）如四膜虫的 rRNA前体具有催化活性。 （2） 目前已有发现具催化活性的DNA的报道。3.引导与激励结合酶本质的探索历程及萨姆特历时9年获得诺贝尔奖的过程，谈谈马克思的话的理解。小结酶的本质资料阅读，探索酶的本质 完成课本 82 页基础题一，体会几位科学家的观点之间的逻辑关系。分析每位科学家的科学结论中可取之处与不足之处。小组讨论发言 在酶的发现历程中，由胃的物理性消化 胃的化学性消化从胃液中提出了消化蛋白质的物质脲酶结晶的提取证实脲酶是一种蛋白质提取出多种酶的蛋白质结晶 指出酶是具催化作用的蛋白质 少数
10、 RNA 也具有生物催化作用进一步完善了酶的概念。 小组感言 科学无坦途。科学的苦与甜。小组总结 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数的酶是蛋白质，少培养学生继承、 创新、实事求是和大胆实践等科学精神和态度。引导学生从两种不同角度分析这一过程，实际上就是提高学生分析与推理能力的过程。激励性评价： 科学知识都不是一承不变的，是一个不断发展的过程， 唯有上下求索， 才能做到科研无止境。你也可以未来科学史上一颗闪亮的星星。促进学生积极改变学习方式， 培养学生主动建构知精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页名师精编优秀教
11、案数酶是 RNA。识。 课后进一步探究 （5 分钟）请根据下列材料设计一个证明酶是蛋白质的实验：实验材料：5% 的 NaOH 溶液、 3% 的 CuSO4溶液、鸡蛋、水、唾液、小烧杯、玻璃棒、试管滴管、镊子、脱脂棉。实验原理：实验步骤：实验结论：理解酶的本质训练实验思维。五、教学小结细胞作为开放性的生命系统，不断地与周围的环境进行物质交换和能量交换，并在此基础上实现新陈代谢。酶作为生物催化剂，对于细胞高效有序地完成各种生理作用起着非常重要的作用。随着科学的不断发展，有关酶的本质的探索也处于不断不断完善中。近年来，酶工程的发展为生产和生活带来巨大的活力，而这点点滴滴的进步既归功于大胆的猜想，又归
12、功于科学而巧妙的实验设计，因此，同学们在日常生活中要学会发现问题，提出问题，然后通过推理和实验去解决问题，那么你会有意想不到的惊喜，无形中发现你解决问题的能力和科学实验的能力大大提高了，希望明天的科学之星就是你。六、教学反思本节课按照课标要求，倡导探究性教学，以小组互助的方式组织教学，能引导学生主动参与知识构建过程。本节课不仅较好地利用了教材上的实验，而且善于从现实生活中寻找更加灵活的典型例子，巧妙地引导学生从不同角度考虑问题，一正一反，相互辉映，使学生充分体会什么是自变量、因变量、无关变量以及什么是对照实验，有利于引导学生学会确认和控制变量，有助于培养学生的科学探究能力。本节课大量采用鼓励性
13、评价机制，发挥学生潜能，注意培养学生敢于质疑，敢于创新，大胆猜想的科学精神和态度价值观。不足之处是：时间较紧，使得一部分实验留待课后操作。意大利科学家斯帕兰扎尼（L.Spallanni,1729 1799）1773 年，斯帕兰扎尼设计了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼中，然后让鹰吞下去。过一段时间他将小笼取出，发现肉块消失了。于是，他推断胃液中一定含有消化肉块的物质。( 斯帕兰扎尼想要研究胃液对于食物的消化功能。他的前人就曾做过类似的实验，不过实验对象是鸟类。但斯帕兰扎尼却不满足于这些结果，他走得更远，竟拿自己做实验。尽管担心自己也许会噎死（事实上有一只实验鹰就是这样死的），但他还是吞下
14、一个亚麻包，里面装有嚼碎的面包渣，当小包在23 小时后从身体里取出时，面包不见了，而小包依然完好无损。他后来又吞下木质小球和装有食物的开口金属管，但这些东西使他呕吐，这时他才意识到自己的科学好奇心走得过远了。 ) 1775 年意大利生理学家斯帕兰扎尼通过一系列实验，证明J.T. 尼达姆实验结果是由于加热不够和封盖不严所造成，因而确信微生物是从空气带入的。他的观点在当时已接近胜利。但他的批评者宣称，由于他使浸出液在密闭管内煮沸了45 分钟，杀死了管内空气中的“活力”，因而影响了自然发生。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页