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1、探究温度PH对酶活性影响的探究教学设计一、教学背景分析【教材分析】“探究温度(PH)对酶活性的影响”是高中生物学教材必修一第 5 章第 1 节“降低化学反响活化能的酶”的教学内容。教师承受探究式教学模式，通过设计问题情境和提出问题，引导学生自主合作地对问题进展探究，由学生自己通过实践获得对科学概念的生疏。这样的教学设计能表达学生自主、探究、合作的学习方式，有利于培育学生科学的思维方法和争辩方法，提高学生的科学素养。【学情分析】“探究影响酶活性的因素 ”是在学生已经对酶的作用、化学本质及高效性和专一性有了肯定生疏的根底上，进一步通过试验探究活动来验证环境因素对酶活性的影响， 并加深对酶作用及特性
2、的理解。影响酶活性的因素较多，如温度、pH、激活剂与抑制剂等。基于高中学生学习力量的实际，本探究试验的内容主要是探究温度和 pH 对酶活性的影响。通过本探究试验的设计与具体实施，使学生生疏“觉察问题；提出假设；设计试验方案并推测结果；实施试验收集证据；结果分析得出结论”等科学探究的一般过程和方法；在对探究的问题作出假设进展合理解释、演绎试验原理；在设计试验方案过程中通过确认相关的变量关系及如何操作与把握，初步理解单一因子变量的原则；在具体实施试验、收集证据的过程中培育学生正确使用相关的试验器具， 合理采集和处理试验材料、客观观看和描述试验现象等进展试验操作的根本技能；在分析试验结果得出结论的过
3、程中理解科学的本质之一是实证，深入理解比照、单一因子变量等试验原则， 表达实事求是和严谨的科学态度；在各试验组统筹安排试验过程中表达团结合作的团队意识与精神。二、教学目标【学问目标】1、概述温度 、pH 的变化对酶活性的影响；2、进一步说明酶与陈代谢的关系；3、明确探究试验的一般步骤并能恰当评价和完善试验方案。【力量目标】1、通过探究影响酶活性的因素，进展学生的科学探究力量；2、培育学生观看、分析问题，解决问题的力量；3、培育学生试验操作力量；4、提高学生收集资料和语言表达力量。【情感态度与价值观目标】1、通过探究影响酶活性的因素，培育学生的探究精神、创精神和合作精神；2、培育学生实事求是和严
4、谨的科学态度；3、激发学生对生物科学的兴趣和宠爱，培育学生理论联系实际。三、教学重难点【教学重点】1、学会把握自变量，观看和检测因变量的变化及设置比照组和试验组2、学会用准确的语言说明试验探究的结果。【教学难点】1、确定和把握比照试验中的自变量和无关变量，观看和检测因变量的变化。四、试验实施预备【教师预备】1、分组。学生按学科力量的强中弱平均分为 8 组，各组尽量平衡，各组自行分工，并由试验员统一安排试验过程。2、试剂：质量分数为 3%的可溶性淀粉溶液，质量分数为 2%的 淀粉酶溶液，颖的质量分数为 20%的肝脏研磨液，体积分数为 3%的过氧化氢溶液， 碘液，5%的盐酸溶液，5%的 NaOH
5、溶液，蒸馏水，冰块。3、仪器：试管假设干，量筒，大、小烧杯，滴管，试管夹，酒精灯，三脚架， 石棉网，温度计，pH 试纸，火柴。【学生预备】1、预习试验“探究温度PH对酶活性的影响”，了解酶的相关信息。2、进展分组。3、以组为单位开放沟通学习，找出影响酶活性的因素、提出试验方案设想。4、通过课前预备，学生进一步提高学习兴趣，再次激发试验探究的热忱； 较大程度上节约了课堂时间；为探究试验的成功打根底。五、教学方法【教法】分析评价法、任务驱动法、直观演示法【学法】自主学习法、合作沟通法六、教学媒体黑板、多媒体计算机七、课时安排本次探究试验安排 2 课时， 第 1 课时进展试验的设计与争辩， 重点解决
6、证明假设过程中的试验原理、试验中的变量关系，制定试验方案与打算；第 2 课时组织学生进展试验与争辩，重点解决试验操作与收集证据，对试验结果进展争辩，最终得出结论并提升对酶作用特性的生疏。1、设置探究情景，提出探究课题 教师设置探究情景：提出问题，把颖猪肝研磨液煮熟，过氧化氢酶是否还有活性?演示试验：把猪肝研磨液滴入过氧化氢溶液中，结果没有气泡的产生，说明把鲜肝液煮熟后即不能催化过氧化氢的分解。据此可知高温使过氧化氢酶失去活性，从而联想低温是否影响酶的活性， 提出探究课题：设计一个探究温度影响过氧化氢酶活性的试验。从温度这一因素， 进一步提出另一外探究课题：pH 对酶活性的影响。2、试验设计3、
7、提出问题和作出假设 。可通过联系学生生活实际中的一些典型实例来提出问题。例如：加酶的洗衣粉的使用说明中为什么强调对温度的要求？为什么我们在发烧时会消灭呼吸急促、浑身乏力等病症？当有人误食有机农药或重金属后，急救措施之一抓紧给病人喂牛奶或豆浆，这是为什么？学生结合对酶化学本质的生疏不难提出 温 度 、pH、重金属等因素会影响酶的活性的假设 。 在明确重点争辩温度、pH 对酶活性的影响后进一步提出问题： 你认为温度和 pH 的变化与酶的催化效率之间应具有什么样的关系？ 你能用坐标图的形式表示出来吗？ 学生思考争辩可能形成多种具体的假设与推测。4、设计试验方案 。 科学需要证据 ，通过什么样的试验来
8、证明你的假设正确呢？ 针对要完成温度和 pH 这 2 个因素的试验设计， 将学生分为 3 个大组分别争辩，先设计试验的整体思路再设计具体的实施方案。首先要求学生进展试验思路的整体设计，要思考以下的问题：选择哪一种酶作试验材料？为什么要选择这种酶？依据自己做出的假设，你预期会看到怎样的试验结果？比方酶活性上升或降低时，会消灭什么试验现象？将预期的试验结果写下来。本试验的自变量是什么？因变量是什么？用什么方法把握自变量？怎样观看或检测因变量？比照组怎样设置？是否需要进展重复试验？想要探究 pH 对酶活性的影响，你将设定哪几个 pH 值？怎样将不同溶液的 pH 分别调到设定的数值？怎样排解温度和其他
9、因素对四眼结果的干扰？探究温度对酶活性的影响，你讲设定哪几个温度？怎样将不同溶液的温度分别调到设定的数值？怎样排解 pH 和其他因素对试验结果的干扰？重点解决试验中的自变量与因变量的关系。在学生汇报沟通后小结：试验的自变量分别是温度和 pH，因变量是反响速率， 可通过测定单位时间内反响物分解或存在的量，或单位时间内生成物的产生量来反映。教学教师组织与指导学生活动设计意图内容八、教学过程拿出加酶洗衣粉一袋，请位同学阅读它使用一同学阅读之后提的留意事项。出加酶洗衣粉的使用要引导学生推想：温度对于洗衣粉里酶发挥它把握好温度。从学生生疏的生活情境的作用是有影响的。课提问：唾液淀粉酶随食物进入胃内时，就
10、不再发挥作用，假设它没有马上被胃蛋白酶分解导入掉，可能是什么条件变化导致它的活性降低？ 举例解释酶的活性就是酶的催化效率的高低。温度和 pH 对酶的活性到底有何影响呢？今日我们就通过试验来探究一下。将学生分组，两小组探究温度对酶活性的影响，另两组探究 pH 对酶活性的影响。探究引导学生对酶材料进展选择。向学生呈现淀粉酶工业用酶，适宜温度60，还有过程颖的肝脏研磨液，提问：肝脏研磨液里主要包含那种酶？学生应答。学生思考答复。 学生认真倾听并理解。了解自己所在小组的探究内容。学生依据前面所学答出：过氧化氢酶。入手，引导学生思考可能影响酶活性的条件，激发学生进展探究的兴趣。问：假设选用过氧化氢酶来探
11、究温度对酶的影响，适宜不适宜？学生答复：不适宜。由于高温会加速 H O 的分解。2 2通过对实验材料的选择了解确定和控教师补充：假设我们在试验中设置高温条领悟：在试验设计制好变量对于 件，温度不仅会对酶的活性产生影响，还会对化中自变量和因变量是一试验分 学反响本身的速率产生影响。这样的试验设计就一对应的关系。组和实 不够严密。建议用 淀粉酶来探究温度对酶验材料 活性的影响，用过氧化氢酶来探究 PH 对酶活性的选择 的影响。设计试验的重要意义。学生争辩，温度过引导学生依据所选材料对要探究的问题做 高或者过低，pH 过酸或出假设。是过碱可能会对酶的活性有何影响，做出假设。简洁争辩并做好材请学生从试
12、验报告单上，选择试验试剂和用料选择。具，勾示出来。指出：把握好变量对于设计一个严谨的、可通过思考行性强的试验来说尤为重要。在大屏幕上列出思注视大屏幕，了解题的方式将实考问题：（1） 你所设计试验的自变量是什么？如何要思考的问题。验中自变量确实定和把握、把握？乐观思考，小组讨因变量指标的（2） 试验的因变量是什么？反映因变量的论，为试验步骤的设计观看和检测重指标是？如何对其指标进展检测？（3） 无关变量有哪些？如何进展把握？ 请学生在认真思考和完成上述问题后，再设做好预备。点提出，帮助学生理清试验设计思路，把计试验的具体步骤。给学生 5 分钟，各组争辩，设计试验步骤。学生争辩，沟通。握比照试验设
13、计的根本方法。教师走进学生，询问，提示。第一个小组介绍， 全体争辩；其次小组介请两个组的同学呈现试验方案，教师在每个绍，全体争辩。小组介绍完试验步骤时，询问各组设计中的自变量及其把握方法，因变量指标的观看和检测方 实 验 方案 的 设法。其他同学认真倾听，听完后，争辩。在学生介绍时对把握的好的地方赐予确定争辩一样问题的两组相互评价，补充。计 和 讨和鼓舞，准时把可能消灭的问题指出并且订正，论如：缺少比照试验组尤其是 pH 组设计时，没有比照试验，我们将不能准确的推断自己的试验结果是否正确。单一自变量确实定，如探究温度对酶活性的影响时，试验组和比照组酶所处的 pH 条件均应一样。要严格把握无关变
14、量，遵循等量原则。牢牢把握因变量与自变量的对应关系。如：是对底物把握温度还是对酶控通过汇制温度？不同温度溶液混合会转变原有溶液的温度吗？因变量指标的检验方法是否简便可报、不同组之学生加深对试验设间的比较和辩行。最终指出，由于酶的量和底物的量会影响酶计根本原则的理解。 论、相互的评促反响的速率，所以统一规定好试验中每种酶和反响物的参加量。通过上述争辩强调试验设计的根本原则。在学生争辩、互评的根底上，总结出比较合理完善的试验设计，将方案呈现如下： 温度组：取六支干净的试管，分别标号 1,2，3， 4,5 和 6。向 1号试管中各参加淀粉酶溶液，向号试管中各参加淀粉溶液。将号和号试管放入冰水浴中，号
15、和号试管放入水浴中，号和号试管放入沸水浴中，均保温分钟。分别将置于一样温度下的两支试管中的溶液混合均匀，仍旧分别在、学生经过争辩，及价和补充，充分发挥学生进展探究的主动性，学生通过探究过程深刻体会试验设计中比照原则、单一变量原 则、等量原则的意义。条件下保温，让混合液反响分钟。时觉察本小组设计方案实施试验将反响后的三支试管取出，分别参加等量的缺乏之处，加以修改碘液，震荡摇匀，观看溶液颜色变化，是否变蓝完善。及变蓝程度，记录下来。pH 组：取六支干净的试管，分别标号 1,2，3， 4,5 和 6。向 1号试管中各参加肝脏研磨液，向号试管中各参加H O 溶液。试验2 2结果的向号和号试管中各参加滴
16、 5%的NaOH 溶液，向号和号试管中各参加滴蒸分析和 馏水，向号和号试管中各参加滴 5%的盐争辩酸溶液，静置分钟。分别将号和号、号和号、号和号试管中的溶液混合，震荡，观看混合后的三支试管中气泡产生的猛烈程度和气泡生成量的多少，记录。试验结论请学生依据自己的试验方案，开头试验。教师巡察、指导，提示学生试验操作的标准性和安全性。请几个学生代表表达并分析自己的试验现象。每组学生分工协作，开头试验510分钟。通过试验学生呈现动手操作力量，加完成试验操作，将强标准操作意观看到的试验现象记录识，并且表达在试验报告单上，与预出团队分工合期结果进展比较，得出作的精神。 结论。探究温度和 pH 的小组代表描述
17、自己组的试验现象，与预期结果假照试验现象不明显，引导学生共同争辩分加以比较，并作出自我评价。通过对试验结果的分析争辩，进展了学生分析处理析、总结缘由。如：试剂量取、混合等试验步骤操作是否标准;在先后取不同试剂时，量筒有无清洗干净；在酶与底物混合后，有无在与经过争辩，总结实问题的力量。混合前一样的条件下赐予充分的反响时间。等 验过程中的成功和不等。足。依据探究的结果，请学生得出探究的结论。学生得出：每种酶都有发挥自己活性的最适温度和最适 pH，当温度过高或者是过低，酶的活性都会下降，且高 学生通过温可以使酶永久失活， 分析总结，能pH 过酸或者是过碱，酶用准确的语言指出：假设要用坐标曲线图的形式
18、表示温度的活性也都会下降。 描 述 实 验 结和 pH 值对酶活性影响的规律，需要做比较准确的定量试验，用具体的数据来反响酶的活性凹凸，我们通过今日的定性试验无法做出，但我们可以了解科学家已经通过定量试验做出的曲线的形态。呈现课本上的曲线图，并指导学生了解曲线的含义。学生了解曲线并且理解曲线的含义。思考后做出答复： 那需要设置一系列的温果，说明试验结论。用已经探究出的试验结论引发学生对度梯度或者是 pH 梯度，的问题的思定量测出酶在各种温度拓假设给一个未知的酶，如何测定它发挥活性或 pH 条件下的活性，将考，学生可以展延长 的最适温度和最适 pH？酶活性最强时的温度和用已经把握的试验设计的方九、教学设计反思反响物TnpHn酶溶液温度与 pH 影响酶活性的探究：pH 确定下来。法和原则来处理分析的问题，进一步进展试验探究力量。反响物温度p H酶溶液反响物t1pH1酶溶液反响物t2pH2酶溶液反响物t3pH3酶溶液反响物酶溶液检测反响物分解的速度或存在的量，产生生成物的速度或生成物的产生量检测