高中生物酶的特性教學設計

　　1.知識目標

　　(1)說明酶在細胞代謝中的特性。

　　(2)進行有關實驗和探究，學會控制自變量，觀察和檢測因變量變化以及設置對照組和重復實驗。

　　2.能力目標

　　(1) 通過學生主動參與科學探究的虛擬實驗活動，使學生掌握科學探究的程序和方法，培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力和動手實踐的能力。

　　(2)通過以小組為單位的學習，使學生學會與人交流和合作的能力

　　3.情感態(tài)度價值觀

　　通過對酶的生物活性及其特性的探究性學習，培養(yǎng)學生崇尚科學的態(tài)度和實事求是的精神。培養(yǎng)學生知難而進、鍥而不舍的頑強的意志品質(zhì)和勇于探索未知世界、勇于創(chuàng)新的精神。

　　三、教學重點、難點

　　1.教學重點

　　酶的作用、本質(zhì)和特性

　　2.教學難點

　　酶的特性探究、控制變量的科學方法

　　四、媒體運用

　　本課使用的媒體主要為電腦投影和實驗室儀器。本課的重難點都在于如何使學生掌握實驗的原理，實驗的操作過程。由于人的認知規(guī)律是由感性到理性的，所以本課插入了大量的圖片，圖表和實驗過程的動畫軟件。酶的第一個特性使用動畫直觀的顯示實驗過程，引導學生解決實驗中的問題。而第二個特性則應用了模擬實驗過程的方法，放手讓學生在第一個實驗的理論基礎上自己設計實驗過程和進行實驗軟件操作。通過小組討論，全班參與實驗操作的評價等方法，讓學生加深對實驗過程的了解，學以致用。第三個特性則讓學生在第一、第二個實驗的基礎上自行在實驗室進行實驗的設計和操作，并得出相應的實驗結果和實驗結論。

　　五、教學方法和手段

　　(1)探究式教學法：在教師的指導下,學生主動參與酶的特性的討論探究活動,親身體會科學發(fā)現(xiàn)過程,領悟科學研究方法。

　　(2)多媒體輔助教學法：利用多媒體技術，把酶的特性探究實驗演示出來，幫助學生形成正確、系統(tǒng)的知識結構。

　　(3)模擬實驗操作法：學生利用計算機，進行模擬的實驗操作過程,把本小組設計的實驗方案通過計算機呈現(xiàn)，并對結果進行分析。

　　六、具體的教學過程

　　(1)引導探究：酶和無機的催化劑相比有什么特殊之處?(2 min)

　　(2)觀看實驗動畫，回憶實驗內(nèi)容：比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率(2 min)

　　(3)學生分組討論

　　a.為什么實驗中要選用新鮮的肝臟?

　　b.為什么要把肝臟研磨碎?

　　c.實驗中加入對比組會否更好?如果會，應如何設置對比組?(8 min)

　　教師注意引導學生想到“酶具有生物活性”這一概念,并鼓勵學生積極思考、嘗試設計對比實驗組，讓學生在學習的過程中理解實驗的方法及設計過程是多樣的。

　　(4)提出問題：既然實驗的方法可以是多種多樣的，請同學們思考：如何運用以下的實驗材料及器材驗證酶的專一性?(組織學生進行小組討論)(3 min)

　　(5)小組對實驗設計方案的討論包括以下幾個方面：(25 min)

　　a.研究目的

　　b.作出假設

　　c.實驗過程：實驗器材選取、實驗步驟、現(xiàn)象的觀察與分析、結論

　　d.表達與交流(討論組的小組長上臺發(fā)言，接受其他小組同學的提問;進行實驗方案的修改，選出代表進行模擬實驗操作。)

　　教師對小組的探究討論活動給予鼓勵評價，接著引導學生繼續(xù)深入探討：小組代表的操作使我們對酶的專一性有了較深的理解，但是我們還需要進一步學習探討酶的一些其他的特性。

　　(6)在前一實驗的基礎上，布置學生利用課余時間小組制定檢測酶的作用條件的實驗方案。在開展實驗前各小組進行實驗設計方案的匯報。最后讓學生運用實驗儀器和藥品，設計實驗探索酶的作用條件，并用圖表表示相應的實驗結果。(30 min)

　　(7)多媒體展示酶需要適宜的條件：為彌補學生自主學習的不足,教師要使用多媒體課件幫助學生對知識進行歸納整理,使學生對知識有一個全面、系統(tǒng)、準確的了解,在頭腦中形成系統(tǒng)的知識結構。(10 min)

　　七、教學反思

　　1.這節(jié)課是根據(jù)新課程標準“培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)，倡導探究性學習”而設計的。筆者在本節(jié)課中設計了三個不同方式、不同程度的探究實驗，一個是實驗錄像的觀察，另一個是利用課件模擬酶的專一性實驗，第三個是實際的實驗探究。第二、第三個實驗是在學生已掌握的實驗一的方法后，在進一步的思考與討論中開展的。目的是做到既關注知識結論，更關注知識的發(fā)生和發(fā)展過程，突出學生學習的主體地位。

　　2.酶的專一性和酶所需的作用條件實驗的設計比較靈活，需要和物質(zhì)鑒定實驗相結合，難度較大，宜以課題小組的形式進行討論。另外，由于受儀器設備的限制，對于酶的催化作用的原理不宜探究過深。

　　3.新課標的理念，在于突出發(fā)現(xiàn)的過程，學習的過程，發(fā)揮學生的主觀能動性，調(diào)動學生的思維能力。而通過重現(xiàn)和虛擬手段模擬生命現(xiàn)象，是生物科學的一種重要研究方法。在本節(jié)課中，通過虛擬實驗操作模擬酶的專一性實驗驗證過程，把抽象復雜的生命現(xiàn)象，轉化為直觀具體、肉眼可見的過程，既有利于學生理解掌握，同時也培養(yǎng)了學生的動手實踐能力和與人合作交流的能力。

　　高中生物酶的特性知識點歸納

　　一、酶的作用和本質(zhì)

　　1、概念：酶通常是指由活細胞產(chǎn)生的、具有催化活性的一類特殊的蛋白質(zhì)，又稱為生物催化劑。(少數(shù)核酸也具有生物催化作用，它們被稱為“核酶”)。

　　2、控制變量：

　?、偃藶楦淖兊淖兞糠Q作自變量。

　?、陔S自變量變化而變化的變量叫因變量

　　3、同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。

　　4、大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。

　　二、酶的特性

　　酶的特性主要四點：

　　1、酶具有高效率的催化能力;其效率是一般無機催化劑的10的7次冪~~10的13次冪。

　　2、酶具有專一性;(每一種酶只能催化一種或一類化學反應。)

　　3、酶在生物體內(nèi)參與每一次反應后，它本身的性質(zhì)和數(shù)量都不會發(fā)生改變(與催化劑相似);

　　4、酶的作用條件較溫和。

　　(1)酶所催化的化學反應一般是在比較溫和的條件下進行的。

　　(2)在最適宜的溫度和PH條件下，酶的活性最高。溫度和PH偏高或偏低，酶活性都會明顯降低。一般來說，動物體內(nèi)的酶最適溫度在35~40℃之間;植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間;動物體內(nèi)的酶最適PH大多在6.5~8.0之間，但也有例外，如胃蛋白酶的最適PH為1.5;植物體內(nèi)的酶最適PH大多在4.5~6.5之間。

　　(3)過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活。0℃左右時，酶的活性很低，但酶的空間結構穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以升高。

　　酶對化學反應的催化效率稱為酶活性。

　　5、活性可調(diào)節(jié)性。

　　6、有些酶的催化性與輔因子有關。

　　7、易變性：大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)，因而會被高溫、強酸、強堿等破壞。

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