创新实验教学设计与案例探索酶的性质复习课Word文件下载.docx
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2、教学重点和难点
2.1教学重点：
（1）酶的特性；
（2）控制变量的科学方法；
（3）实验步骤设计模式。
2.2教学难点：
（1）认识变量和运用变量的控制解答实验设计题；
（2）在新情境中应用教材经典实验，分析实验中的原理，设计思路设计实验程序，预测结果等。
3、教学设计思路
“新陈代谢与酶”这一节主要讲述了酶的概念和酶的特性。
对于“酶的概念”是从酶的发现史入手，简要介绍200年来科学家对酶开展的研究，最后概括了酶的概念。
“酶的特性”教材也没有直接阐述，而是让学生通过实验探究，自己总结出酶不同于无机催化剂的特性。
这两部分内容都突出了科学方法的教育，突出了科学探究的过程，是对学生进行科学素养教育的良好素材。
教材中安排的两个探索酶特性实验是高中教材分组实验中最早出现探究性实验，而且这两个实验原理比较复杂，实验仪器较多，实验材料也多种多样。
是高中探究性实验的典型代表。
在高三复习阶段，应该以此为契机，让学生吃透探究性实验设计的整体思路，但在高考试题中，一般不会考查学生独立完成全程性探究实验的各个方面，适宜考查的内容主要有：
作出假设，设计步骤，预测结果，分析得出结论，评价与改进实验方案等。
但在一个课时内，不可能面面俱到，因此这节复习课采用实验——探究的教学模式通过做一个探究性实验，分析一个探究性实验资料，设计一个探究性实验让学生掌握控制变量的科学方法（包括设置对照和控制变量），探究实验设计的一般步骤以及预测实验结果、分析结果得出结论的能力。
这样的教学设计不仅符合学生由感性到理性的认识规律，也有利于学生的主动参与，利于培养学生科学的思维方法和研究方法，利于提高学生的科学素养。
4、教学过程（见附表）
5、教学反思
5.1经过精心设计，弹性教学，基本上达到起初的教学目标和设计思想。
通过学习，学生对酶相关的知识有了较系统的理解，对探究性、对照性实验方案设计有初步的了解，使学生观察分析、判断能力和操作能力及探索精神得到培养。
5.2本节课体现了新课程理念、重过程、重体验、重实践；
关注科学史、关注生活、关注学生探究能力、关注学习方法；
充分体现了学生的主体地位，学生的学习热情很高。
5.3本节课课程密度较大，感觉课堂空间有点“乱”，时间上有点“紧”。
教师在课前要做好充分的准备，如所用媒体的调试，实验所用温水沸水应提前准备。
若最后那个创新实验能在课堂上完成，效果会更好。
附表
教学内容
教师组织与引导
学生活动
教学意图
一、构建《新陈代谢与酶》知识体系，引入“酶的性质”探究
课件展示酶工程的产品：
加酶洗衣粉、多酶片、溶菌酶针剂……
问题：
1、如何提高加酶洗衣粉的洗涤效果？
2、人在什么情况下，会服用多酶片？
3、体检肝功能时，要检测血液中的什么酶？
4、高中教材中都提到过哪些酶？
5、如何用酶来造福人类？
课件展示酶的发现的4个资料
1、每个材料分别说明了什么？
2、斯帕兰札尼实验的巧妙之处在哪？
3、关于酶的发现历程，受到了什么启示？
总结精讲：
1、酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，它与维生素和激素都是生物体内的高效能物质，引导学生正确理解酶的概念的内涵与外延。
2、“酶的概念”是个不断发展完善的动态概念。
3、“酶的发现”离不开科学实验，实验促进科学发展。
4、新陈代谢是生物体内全部有序的化学变化的总称。
其中的化学变化一般是在酶的催化作用下进行的。
鼓励学生利用已有知识发散思维，提出问题。
这些问题，在复习阶段，学生一般都能回答，如果我们想通过实验来探索酶的性质，可以怎么办呢？
观察、思考、讨论、回答：
1、用温水洗衣。
2、胃消化不好时
3、转氨酶
4、先合酶口和及酶水解酶，因酶核酸……
5、酶工程
学生讨论，回答，相互补充
酶的来源：
活细胞产生的
酶的功能：
催化化学反应
酶的本质：
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
结合细胞的结构和功能理解新陈代谢的概念的含义并巩固记忆。
学生可能提出的问题：
1、酶与无机催化剂相比哪个效率更高？
2、一种酶能催化所有的化学反应吗？
3、酶的催化作用受什么因素影响？
4、酶在细胞内产生，在细胞外有催化作用吗？
5、酶可以人工合成吗？
引导学生关注现实生活，学以致用；
引导学生关注科学发展史，体会科学发展的道路是曲折，坎坷的，还有很多领域等着我们去研究。
学会用开放的观点，发展的眼光对待所学知识。
培养学生勤于思考，勇于质疑的精神激发学生求知欲，渴望进入探究。
二、酶的高效性实验探究
媒体展示：
实验目的，实验原理及操作步骤：
表1：
学生分组进行实验，观察并在实验册上记录
学生代表汇报观察到的现象。
1号试管无明显现象，卫生香很快熄灭；
2号试管有少量气泡产生，卫生香熄灭；
3号试管有较多气泡产生，生生香变亮（有的小组说能复燃）；
4号试管快速产生大量气泡，卫生香很快复燃。
学生讨论回答：
1、2号试管产生的气泡多，加热能促进H2O2分解；
2、Fe3+和过氧化氢酶都能力加快H2O2的分解速率；
3、过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。
学生通过实验体验H2O2酶比Fe3+的催化效率高得多（即酶具有高效性）
实验探究，体验过程，提高基本实验操作能力和观察能力，培养团队精神和合作意识。
培养学生语言表达的准确性
本实验相对简单，很多小组都能顺利完成，体验到成功的喜悦。
实验目的
通过比较H2O2在不同条件下分解的速率，了解过氧化氢酶的作用及意义
实验原理
H2O2在高温或Fe3+或过氧化氢酶的作用下可分解成水和氧
方法步骤
试管编号
1
2
3
4
H2O2溶液
2ml
单一变量
不处理
900C水浴
加2滴FeCl3溶液
加2滴新鲜肝脏研磨液
观察
检验
将点燃但无火焰的卫生香放在各试管液面上方
观察记录
分析
结论
教师巡视，指导。
请学生代表汇报观察到的现象，教师给予评价。
1、与1号试管比2号试管出现了什么不同现象，说明了什么？
2、3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？
3、3号和4号试管相比，哪支试管反应速率快？
这说明了什么？
资料：
1、酶的催化效率（即酶的活性）的表示方法，用单位时间内0每分钟底物减少量或产物生成量来表示。
2、每滴FeCl3溶液中Fe3+数大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。
三、控制变量的科学方法
过渡：
这个实验是教材中的第4个实验，涉及实验设计中的变量、对照等问题。
根据本实验，请同学们思考以下问题。
1、上述实验分成1号、2号、3号、4号4支试管，哪些是4支试管的共同条件？
2、两两比较，不同的条件又是什么？
3、在实验过程中，能否用同一吸管给3号和4号试管加FeCl3溶液和肝脏研磨液？
4、1号试管起什么作用？
5、哪些因素是属于自变量、因变量？
哪些是无关变量？
教师精讲：
实验设计的基本原则中有单因子变量原则和对照性原则。
实验过程中可以变化的因素称为变量。
其中实验假设中涉及给定的研究因素称为自变量；
随着自变量的变化而变化的变量（即产生的结果或结论）称为因变量；
其他对实验结果造成影响的变量称为无关变量。
实验中的无关变量很多，会对实验结果造成影响，对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法（对照性原则）。
除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做单因子对照实验。
在单因子对照实验中，除了要观察的变量外，其他变量都应当始终保持相同（单因子变量原则）
学生思考后回答：
1、都在试管中加入了2mlH2O2溶液都在相同的压力下；
2、1号试管和2号试管：
温度不同；
1号试管和3号试管：
3号试管比1号试管多了2滴FeCl3溶液；
1号试管和4号试管：
4号试管比1号试管多了2滴肝脏研磨液；
3号试管和4号试管：
加入的催化剂不同；
3、不能。
共用会使肝脏研磨液（或FeCl3溶液）残留在试管内，难以判断出过氧化氢的分解是哪种催化剂的作用，影响实验结果的准确性；
4、起对照作用；
5、自变量：
FeCl3溶液、肝脏研磨液；
因变量：
H2O2分解速率；
无关变量：
如反应物的性质和浓度
通过比较分析，理解实验设计中的单一变量原则、对照性原则等科学实验所遵循的基本原则
四、“温度对酶活性的影响”及“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”两个实验的资料探究
投影“温度对酶活性影响”和“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”两个实验的过程及结果：
表2：
思考、讨论下列问题：
1、表2、表3所列两个实验的自变量、因变量各是什么？
2、各有哪些无关变量需要控制如何控制？
3、表2实验是用什么来推测温度是否影响酶的活性？
能否改用斐林试剂？
4、表3实验为什么要将试管下半部浸到600C左右的热水中？
若改用唾液淀粉酶作实验温度应如何控制？
5、若你不了解酶的专一性，请你对表3实验进行预测。
6、以你现在的了解，你认为哪种结果最可能？
提供资料设置探究性问题
步骤
实验操作内容
试管1，1’
试管2，2’
试管3，3’
加等量可溶性淀粉液
1号2ml
2号2ml
3号2ml
加等量新鲜淀粉酶液
1’号1ml
2’号1ml
3’号1ml
控制不同温度
600C
（5min）
沸水
冰块
淀粉溶液与淀粉酶液混合
1’号注入1号保持
600C（5min）
2’号注入2号沸水
3’号注入3号冰块
5
加入等量碘液
1滴
6
观察实验现象
溶液不变色
溶液变蓝
表3：
项目
试管1
试管2
注入可溶性淀粉溶液或蔗糖溶液
2ml可溶性淀粉溶液
2ml蔗糖溶液
注入新鲜淀粉酶溶液
600C热水浴
5min
注入斐林试剂
热水浴煮沸
1min
观察结果
砖红色沉淀
不变色
实验
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