酶的特性
第2节 一.教材版本及章节 普通高中课程标准实验教科书《分子与细胞（必修1）》（人教版）第五章第一节第二部分。二.内容分析酶是生物新陈代谢过程中的重要物质，是多项生物化学反应的联系纽带。光合作用和细胞呼吸这两个过程由许许多多的生物化学反应组成，这些反应都需要酶的参与。因此，本节内容即酶的三个特性是本章的基础。即酶的高效性、酶的专一性及酶的作用条件较温和。本节的“科学·技术·社会”，通过多个侧面，体现出酶与人类社会生活的密切关系。课时安排： 一课时三.教学目标①知识目标理解酶的特性；理解酶特性的实质和意义；②能力目标通过多种方式的教学活动，对学生进行思维能力、语言表达能力、分析和实验操作能力以及用学到的生物学知识解决某些实际问题能力的培养； ③情感、态度、价值观目标 通过参与酶的特性的实践，使学生体验设计对照实验的科学思想，促进质疑、求实、实践的科学精神和科学态度的养成，通过探讨、交流，促进探索、创新、合作精神的养成。四.教学重点酶的特性和实质及影响酶活性的条件的探究方法。五.教学难点 组织学生设计，实践，主动探究酶的特性，分析实验结果，准确描述影响酶活性的各种因素。六.多媒体及实验器材电脑、投影仪、视频展示仪、 powerpoint课件； 试管、滴管、试管架、火柴、卫生香、酒精灯、试管夹、小烧杯、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计、玻璃棒、ph试纸、新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液、稀释200倍的新鲜唾液溶液、新配制的体积分数为 3%的过氧化氢溶液、质量分数为 3%的可溶性淀粉溶液、质量分数3%的蔗糖溶液、质量分数为 5%的盐酸、质量分数为 5%的 naoh溶液、蒸馏水、热水、冰快、碘液、斐林试剂。
各代表展示实验结果
教师提问，适当补充
学生归纳总结，反馈练习
结束
开始
新课导入
酶的特性
分组设计实验方案
回忆推理
教师指导
各代表组介绍实验方案
分组实施实验
教师指导答疑
七.教学流程八.教学过程 教学程序设计教师组织与引导学生活动设计意图第三课时新课导入复习引入：先带领学生一起回顾下上节课所学的内容。然后让学生们思考回忆下。然后提问：酶的概念及化学本质是什么？运用化学知识与学生一起回顾归纳酶作为催化剂与无机催化剂的共同点有哪些？然后自然引出：有无不同点？点入新课：酶与无机催化剂的不同点，即点出本课主题——酶的特性。回忆思考：酶的概念及化学本质。回顾归纳：作为催化剂的相同点（师生一起）。学生思考：有无不同点。回顾前一堂课的知识——起温故之效。且回顾酶的化学本质为后面内容打下伏笔。利用化学知识交叉渗入生物领域，培养学生打破学科束缚，互通所学。由酶与无机催化剂的相同特点自然引入不同特点的过渡符合自然逻辑思维的一般规律，学生容易接受。回忆所学归纳酶的第一个特性——高效性回忆旧知：比较过氧化氢酶和fe3+的催化效率的实验，并以多媒体图片再现该实验及结果，主要是3号与4号试管的结果。提出问题：3号试管和4号试管对比得出什么结论？如有错误，请其他同学进行评价与判断，最后由教师引导出正确结论。由个性引入共性：其实酶都普遍比无机催化剂的催化效率高许多，一般酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍。归纳特性：酶具有高效性提出问题：可否用其他酶材料来验证此特性？单个回答：过氧化氢酶的催化效率比fe3+高。要学生明确这是在科学家们做了大量实验的基础上概括出的。要学生明确酶的特性是一个相对性质，是一个与无机催化剂相比较而得的性质。学生回答：可以从已知已做实验中再度分析得出新的结论，培养学生从不同角度看问题，发现新知的能力。培养学生生物实验的对照思想及由不同对照得出不同结论的能力。以数据的真实性形成最直观的对比，让学生自己归纳出酶的第一个特性——高效性。开阔学生的眼界，不局限于课本实验。深度拓展引导学生思考：酶具有高效性的实质是什么？要理解这个问题，先要回到之前学过的酶催化性的实质是什么？催化性：降低反应的活化能。高效性：说明酶降低反应活化能的能力比无机催化剂更强。引导学生由表象深入到本质，训练学生深度的思维的能力及不满足于表层知识的素养。教学程序设计教师组织与引导学生活动设计意图设计实验探究酶的第二个特性——专一性由已知引入未知：无机催化剂催化的化学反应范围很广,如酸可以催化蛋白质的水解,也能催化脂肪水解,还能催化淀粉水解。酶呢，是否也是如此没有明确的选择性呢？引导思考：不急于下结论，要明确这个问题，该怎么办？分组设计实验：新鲜的质量分数为 20%的肝脏研磨液，稀释200倍的新鲜唾液，新配制的体积分数为 3%的过氧化氢溶液，质量分数为 3%的可溶性淀粉溶液，质量分数为 3%的蔗糖溶液，碘液，斐林试剂。试管、滴管，试管架，火柴，酒精灯，试管夹，小烧杯，大烧杯，三脚架，石棉网，温度计，玻璃棒，卫生香。教师在此过程中注重引导与答疑教师补充完善：如这个实验探究选择什么酶比较好？鉴定试剂有何要求？学生思考：会有各种猜想的结论出现。但教师在此质疑其说服力。要学生明确还是要通过实验，才能有说服力的得出可靠的结论。小组讨论：每4人一个小组，各小组自选材料与器材，设计合理的实验步骤来探究各自的猜想。小组交流：接受其他组的质疑并作出解释。各组间进行交流与合作，最后在教师的指引下完善实验步骤。注重实验设计的对照、可操作性、控制单一变量等原则。还是由已经自然引入未知领域，符合思维过程。允许学生的思维尽可能发散开来，激发学生的求知欲。充分利用学生的自主性，参与性，合作性自行选择试剂材料初步设计一个实验。之所以先给定一些材料除了是这些材料简便易得之外，再就是也可以给学生一定的范围与方向限制，避免过于开放而造成的盲目性。发挥集体智慧的作用，培养学生合作探究的精神及语言表达能力。实施实验提醒学生们在操作时要注意操作的规范性、合理性及安全性。教师及时对小组进行评价与激励。提示方法和材料有多种多样，所以其他材料也应该可以。归纳特性：酶具有专一性提出问题：要水解蔗糖该用什么酶？开展实验：以小组为单位，按本组的选材及完善后的步骤设计开展实验，观察实验现象，得出结论。各小组交流与讨论。集体回答：蔗糖酶培养学生动手能力、观察实验结果分析归纳得出结论的能力以及合作探究能力。及时的肯定与激励有助于学生兴趣的养成。培养学生将知识转化运用的能力。深度拓展提出问题：如验证酶的专一性时除了用一种酶两种底物外，可否也用两种酶一种底物？单个回答：也可以。培养学生用不同方法和途径进行实验探究的能力。教学程序设计教师组织与引导学生活动设计意图设计实验探究酶的第三个特性——作用条件较温和由已知引入未知：无机催化剂催化的反应，往往在高温、高压、强酸或强碱条件下进行。酶起催化作用又需要怎么样的条件呢？引导：如何探究影响酶活性的条件？分组设计实验：在原有材料基础上加蒸馏水，沸水，冰快，质量分数为 5%的盐酸，质量分数为 5%的 naoh溶液及ph试纸。教师在此过程中注重引导与答疑。教师补充完善：设计实验要合理严密，如温度的控制。小组讨论：如何设计实验在已有材料及器材的基础进行探究。小组发言：由代表发言，阐述本组设计的实验课题、步骤及预期的结果与结论。小组交流：与其他小组进行交流，然后修改，优化各自的实验设计。并且将知识建立在比较的基础上，易于学生理解。先给定一些材料还是起一定的提示作用。节省课堂时间，提高效率。培养学生的实验设计能力及语言表达能力。从理论的高度让学生初步了解生物实验设计的一般规律。实施实验提示学生们在操作时要注意操作的规范性、合理性及安全性。教师及时进行评价与激励。归纳特性：温度和ph均会影响酶的活性。开展实验：以小组为单位，按本组的选材及完善后的步骤设计开展实验，观察实验现象，得出结论。各小组交流与评价。由学生自主探究，学会学习，提高学生探究未知知识的能力，也是终生学习养成教育的需要。深度拓展提出问题：①酶的化学本质绝大部分是什么？②蛋白质在高温、强酸、强碱下会怎样？③所以影响酶活性的因素应该还有哪些？①集体回答：蛋白质②单个回答：其空间结构会被破坏，从而发生不可逆变性失活③单个回答：重金属盐、紫外线等可使蛋白质变性的因素培养学生自己深入认识本质的能力，认清规律，起到举一反三的效果。归纳总结归纳总结：酶发挥作用需温和的条件。提出问题：如何探究某种酶的最适温度和ph？最后图片展示两个曲线图。特别强调：高温与低温下酶活性低的原理不同。需定量测定，课后可进图书馆或上网查找相关资料。明白不同的酶有差异性，并理解低温保存酶制剂的原因。了解科学研究的一般过程，培养学生大胆质疑、不懈追求的科学精神。鼓励学习仍有余力的同学课后探索。教学设计教师组织与引导学生活动设计意图深入拓展引导学生思考：影响酶活性的因素还有哪些？教师指出还有激活剂、抑制剂等。可以引起蛋白质变性的物理和化学因素，还有酶的浓度、底物的浓度等。进一步打开学生的视野，不局限于课本。知识梳理引导学生进行小结本课主要知识。 提出问题：酶的特性各有何意义？教师引导，用假设法，如：若酶没有高效性、专一性，生物体会怎样？酶需要温和的条件是什么的要求？单个回答：三个酶的特性。其他同学进行评价。让同学们先进行思考，然后自然会理解酶特性存在的合理性及其意义。培养学生自主将所学知识解释实际生活的能力，学以致用。酶与生活多媒体展示四张实际生活中的有关酶的图片。引导学生思考：这个东西加酶各是利用了酶的什么特性。让学生明白酶与人类生活的重要联系。让学生说出自己日常生活中所了解的酶。利用图片的直观性使学生明白科技革命的道理，从而激发学生对科学探索的兴趣与激情。评价练习配以3道精选习题，检测学生对本课的掌握情况。单个回答：达到教学评价的作用，并及时巩固所学。如：1.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是（ ）a.唾液淀粉酶进入胃以后将变成多肽b.胃蛋白酶进出小肠后将最终变成氨基酸c.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响d.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力2.某同学为验证ph对酶活性的影响，设计如下表中的方法步骤。下列评价中不合理的是：序号项目试管1试管21新鲜唾液1ml1ml2可溶性淀粉2 ml2 ml337 ℃水浴5 min5 min41m 盐酸1 ml/51m naoh/1 ml6结 果2滴2滴7碘 液均不变蓝九.教学反思在教学中本人始终认为教会学生怎么学比学的知识本身更重要，所以旨在把科学知识作为培养学生科学精神和创新思维能力的载体，从课堂上的实验设计到交流讨论，再到实验操作、发现探索，为学生搭设一个自主学习、发现探究的“平台”。1.本课创新点分析 本课的创新点是处处体现着学生自主探究的理念。实验改为教师先引导学生分析、设计实施探究实验、体会实验程序中蕴涵的实验设计思想，然后再操作实施，避免了盲目性。而且教师在学生实施探究实验的间隙，迅速完成后续实验的分析、讨论，引导学生分析后续实验的设计。这样处理后，统筹利用了时间。而且合理变教材为学材，改淀粉酶为唾液淀粉酶，学生更熟悉，现象也更明显。还有一创新点就是启发学生提出问题，设计实验的材料既具体又蕴涵选择性，可操作性强。整个教学设计特别注重贯彻落实《普通高中生物课程标准》的基本理念和可操作性。 2.本课的缺陷与不足在实际教学活动过程中，学生会表现出浓厚的学习兴趣，积极参与讨论和探究；但教学时间不容易控制，完成教学计划所需要的时间往往比预计时间要长许多，实验设计的思想体现得还远不够充分，所以并不能很好的照顾到每个小组和每位同学，对于一些没有关注到的组，必然效果要大打折扣，这些只能在以后的课程中注意调试，尽可能面向所有学生。