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1、“酶的作用和本质”教学设计说明 “酶的作用和本质”教学设计 1 教材分析 “酶的作用和本质”是人教版高中生物必修一第五章第一节“降低化学反应活化能的酶”中的第一课时，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它。另外，这部分内容与选修模块的相关内容有着内在联系，例如，选修1中有关酶的应用、微生物发酵、蛋白质的提取和分离、生物净化原理和方法等，都是以“酶与代谢”的相关内容为基础的。所以，只有真正理解了酶的作用和本质，才能更好地理解后续章节“细胞呼吸”和“光合作用的原理和应用”中涉及到的一系列酶促反应，也才能为选修部分的学习打下良好的基础。 2 教学问题诊断 在教材中，“酶的本质”的科
2、学探究历程中，大段的文字有时让学生缺乏学习兴趣，因此，将这一部分内容编排成一则短剧，调动学生的积极性，就能起到很好的效果。“酶的作用”是通过“比较过氧化氢在不同条件下分解”的探究实验来论证的，在学生亲自动手实验的过程中，对变量的控制和对照的设置往往顾此失彼。但是，只要教师能够恰当的“诱”（如：事先制作好实验过程和现象记录的表格，清晰明了，就不容易出错了。），学生积极地“思”，就能够运用所学知识和已有的实验技能，通过合作、交流等达到预期的学习目标。 3 教法特点及预期效果分析 本节课采用“自主合作、探究”的教学方法和建构教学法，让学生小组合作学习完成实验，经历与科学家研究相似的再发现过程，充分感
3、知知识的形成过程，内化知识，形成能力、情感和价值观。 4 教学目标 4.1知识目标说明酶在细胞代谢中的作用、本质。 4.2能力目标学会实验探究基本方法；学会分析、设置实验自变量；观察和检测因变量以及对照设置方法等。 4.3情感态度与价值观目标通过回顾科学家对酶本质的探索历程，认同科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的。 5 教学重点与难点 5.1教学重点 1. 酶在细胞代谢中的作用、本质。（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作用和本质，理解酶在代谢中的作用就显得非常重要） 2. 控制变量的科学方法。（控制变量是高中生物诸多实验的核心部
4、分） 5.2教学难点 1. 酶通过降低化学反应活化能，从而提高化学反应速率的作用。（虽然高一学生通过化学的学习，对于试管中的纯化学反应已很熟悉，但是对于活化能的概念首次接触，并且比较抽象，所以理解起来有一定难度） 2. 控制变量的科学方法。（对动手能力有较高要求） 6 教学过程 6.1 联系生活，兴趣导入 展示榨好的浓稠新鲜果汁，让学生仔细观察其状态，随后添加果胶酶，让学生观察果汁的变化，学生会发现果汁变澄清。问：那这是一种什么物质，能起到这种神奇的效果呢？从而引入本节“酶”。那酶的作用是什么？酶的本 质到底又是什么？让学生带着这两个问题有目的地进入此课的学习。 衔接语：下面，我们就以小组为单
5、位进行“比较过氧化氢在不同条件下分解”的实验，完成表一，并根据所观察的现象总结酶的作用。 表一： 6.2 分组实验，酶作用的探究 分组方案：全班48人，分成6组，每组8人，组内每两人一小组（共4小组），分别处理4支试管，观察并记录实验结果，得出结论。其中三组记录同一时间（如2分钟）4支试管中产生气泡的多少，另外三组记录4支试管气泡释放完所需要的时间，从而反映H2O2分解的速度。 实验完成最快的一组选派代表展示表一的内容，讲解实验结果，其他组对比自己组表格完成情况进行提问、补充。最后一起讨论两个问题：1.实验中， 自变量是什么？因变量是什么？无关变量又有哪些？ 2.对照组是几号试管？实验组是几号
6、试管？ 设计意图：通过亲自动手实验，证明酶有高效的催化作用，在实验过程中，学会实验探究的基本方法，提高动手能力，加强对学生实验科学素养的培养。 二次备课：实验中有的小组得不出正确的实验结果及结论，要用正确的态度对待学生出现的错误和问题，能使学生更加印象深刻的掌握知识。如：有的学生把FeCl3溶液与肝脏研磨液共用同一只滴管，导致实验结果出现误差。 衔接语：通过实验我们发现酶具有高效性，那它的作用原理是什么呢？ 指导学生阅读课本P80相关内容，得到答案。 衔接语：通过以上的学习，我们知道了酶的作用，那酶的化学本质是什么呢？ 6.3 短剧演出，酶本质的探究 选出6位学生，1位学生作为旁白，5位学生分
7、别扮演巴斯德、李比希、毕希纳、萨姆纳、奥特曼5位科学家，并将美国科学家奥特曼改编为大家熟悉的动画片中的奥特曼，在课前指导大家排演。上课时，通过短剧的形式，将科学家们的发现历程简短的展示在学生面前，幽默的剧情让学生了解了酶本质的探究历程。最后对科学家发现之路进行总结，使学生掌握酶的本质：大多数是蛋白质，少量是RNA。 设计意图：短剧演出使酶的探究历程清晰地展现在大家面前，提高大家的学习兴趣，活跃了课堂气氛，达到及时记忆的效果。 衔接语：通过短剧，我们了解了酶本质探究历程的不平坦，马克思曾经说 过：“在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山崖攀登的人，才有希望达到光辉的顶点。” 学生自由发言
8、，展示对这句话的理解。 设计意图：思想升华，提升学生的科学探究态度，认同科学是在不断地探索和争论中前进的，体验生物学研究基本思想，从而升华到情感态度价值观的培养。 衔接语：根据酶作用和本质的学习，我们不难得出酶的定义。 6.4总结归纳，构建酶的定义 通过学生亲自实验论证了酶的作用通过短剧的形式了解酶的本质通过小组合作，尝试得出酶的定义与教材中给出的定义作对比，加深对酶定义的理解和记忆。 设计意图：采用了建构教学法，使学生通过自己实验，思考得出结论，进一步的进行总结、归纳，构建酶的定义，加强了系统性的培养。 衔接语：最后，请各小组展示课前准备好的加酶洗衣粉的广告词。 6.5学以致用，加强了系统性
9、的培养 通过小组讨论，对前置作业中加酶洗衣粉广告词进行评选，选派代表进行展示，小组间进行评价、打分。例如，酶（没）你不行。 设计意图：将学生所学知识灵活运用于现实生活，培养学生学以致用的能力。 板书设计： 一、酶在细胞代谢中的作用二酶的本质 场所1探索历程 1细胞代谢实质2酶的含义 意义（1）合成场所 2实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解（2）化学本质 3酶的作用原理 （1）活化能 （2）原理 （3）意义 7 设计说明 本节教学中，通过让学生亲自动手实验，学会实验探究的基本方法，学会分析、设置实验的自变量，以及观察、检测因变量和对照设置方法等；通过短剧演出，将科学家们发现的历程展示在学生面前
10、，认识到酶的本质；通过马克思的名言提高了学生对科学发现的认识，明白了科学是在不断地探索和争论中前进，思想进一步升华。整个教学过程突出学生的主体作用，使他们在积极参与、亲身体会、主动思考、合作交流的过程中实现教学目标的有效达成，从而实现高效教学。 附：导学案 第5章细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶第1课时 1说明酶在细胞代谢中的作用、本质。 2通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。 3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。 1.酶在细胞代谢中的作用、本质。 2.控制变量的科学方法。 1.酶通过降低化
11、学反应活化能，从而提高化学反应速率的作用。 2.提高变量的学习方法。 一、酶在细胞代谢中的作用 场所：内 1细胞代谢实质：各种的总称 意义：细胞生命活动的 2实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 （1）实验原理： 水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+、肝脏研磨液中的过氧化氢酶均可影响H2O2分解为H2O和O2的速率。 （2）实验过程和现象记录： （3）实验现象分析： 与1号试管相比，2、3、4号试管明显有气泡产生，说明90水浴加热、Fe3+、过氧化氢酶都可以促进H2O2分解，提高反应速率。 4号试管的反应速率明显比3号试管快，说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高的多。 （4）实验结论：酶具有催
12、化作用，且催化效率远高于无机催化剂。 （5）实验中的相关变量： 本实验中自变量是_，因变量是_，无关变量有_。 本实验的对照组是_号试管，实验组是_号试管。 （6）注意事项： 要选用新鲜的肝脏肝脏要制成研磨液FeCl3不能与研磨液共用一支滴管卫生香勿碰触气泡或插入液面以下H2O2有腐蚀性，勿触及皮肤3酶的作用原理： （1）活化能：分子从转变为容易发生化学反应的所需要的能量。 （2）原理：同无机催化剂相比，酶的作用更显著，因而催化效率更高。 （3）意义：使细胞代谢能在条件下快速进行。 例1选用新鲜肝脏做酶的高效性实验，是因为新鲜肝脏中( ) A含Fe3+多B过氧化氢酶易发挥作用 C含的酶的种类多
13、D过氧化氢酶多且活性强 例2下列关于过氧化氢的叙述中，正确的是( ) A在无催化剂时，不会分解为水和氧气 B过氧化氢和水一样无色无味，对皮肤无害 CFe3+和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解反应 D在有催化剂存在时，过氧化氢分解反应的平衡会向分解一侧移动二酶的本质 1探索历程：读P81资料分析，总结酶的含义。 2酶的含义： （1）合成场所： （2）化学本质：具有，绝大多数是，极少数是。 思考讨论：酶的产生和发挥作用一定在细胞内进行吗？ 例3催化脂肪酶水解的酶是（） A肽酶B蛋白酶C脂肪酶D淀粉酶 1下列关于酶的概念，最准确的叙述是（） A酶是活细胞产生的一种蛋白质B酶是一种具有催化能力的蛋白质C酶是一种蛋白质D酶是活细胞产生的具有催化能力的一种有机物 2在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其（） A、产生气泡B溶液呈蓝色C溶液呈紫色D产生砖红色沉淀3斯帕兰札尼发现，放在鹰胃内的肉块经过一段时间后消失了。这主要是由于鹰胃内有起了作用的( ) A胃蛋白酶D胃淀粉酶C盐酸溶液D物理性摩擦4酶是活细胞产生的，下列关于酶的论述错误的是( ) A有些酶不在核糖体上合成B酶的数量因参与化学反应而减少 C酶的活性与pH有关D酶的催化效率很高 5与验证酶的高效性成功与否关系不大的是( )。 A试管是否干净B肝脏是否新鲜 C卫生香是否点燃D是否有对比实验