付岑-探究PH对酶活性的影响.doc

教学基本信息课名探究PH对酶活性的影响是否属于地方课程或校本课程无学科生物学段第一学段年级高二授课日期2016.9.13教材书名：生物必修1 出版社：人民教育出版社 出版日期：2007年2月第二版北京市中小学“京教杯”青年教师教学设计大赛教学设计参与人员姓名单位联系方式设计者付岑北京师范大学附属中学平谷第一分施者付岑北京师范大学附属中学平谷第一分导者贾学良平谷区教研中他参与者探究PH对酶活性的影响教学设计教材分析本节内容是人教版高中生物必修1第五章第1节降低化学反应活化能的酶中的探究实验“影响酶活性的条件”。影响酶活性的条件很多，其中“PH对酶活性的影响”就是高中生物中学生需要探究的一个主题。如果仅仅按照常规的教学安排，将使得探究实验成为验证实验或者仅仅是操作技术的模仿。 高中生物新课程标准提出以提高学生的生物科学素养为主要目的，教师在教学中要组织好各种探究性学习活动，使学生领悟科学研究的方法并获得相关操作技能。本节课让各组设计实验方案，培养学生的创新精神和组织协调能力。当各组的实验方案形成后，进行小组之间的交流，评价各组的实验方案，并分析实验方案的优缺点，使学生学会对实验方案进行分析与评价，并在此基础上进行修正。在进行实验时严格规范学生的实验操作，以此培养学生过硬的实验操作技能。教学目标1知识目标说出PH对酶活性的影响，理解酶的特性。2能力目标（1）主动参与科学探究活动，独立完成科学探究的步骤和方法，提高创造思维及动手实践能力。（2）以小组为单位的学习，学会与人交流和合作的能力。3情感态度与价值观（1）通过共同设计并完善实验方案，培养探索精神、创新精神和合作精神。（2）通过理解酶活性的影响因素来解决生产、生活中的实际问题，激发学生对生物科学的兴趣和热爱，培养学生理论联系实际的实践精神。教学重点和难点1教学重点（1）PH对酶活性的影响。（2）初步掌握进行探究实验的基本环节，学会在实验过程中控制变量。2教学难点（1）根据实验目的选择实验材料，并设计实验方案。（2）分析实验结果，形成正确的实验结论。实验实施准备 1.教师准备 （1）分组。学生按学科能力的强中弱平均分为6组，各组尽量平衡，各组自行分工。 （2）试剂：新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液，体积分数为3%的过氧化氢溶液，5%的盐酸溶液，蒸馏水。 （3）仪器：试管若干，量筒，大、小烧杯，滴管，试管夹，pH试纸2.学生准备 （1）预习实验“探究PH对酶活性的影响”，了解酶的相关信息。 （2）进行分组。 （3）以组为单位展开交流学习，选择实验材料，提出实验方案设想。 通过课前准备，学生进一步提高学习兴趣，再次激发实验探究的热情；较大程度上节省了课堂时间；为探究实验的成功打基础。 教学方法 教法：分析评价法、直观演示法学法：自主学习法、合作交流法本次探究实验安排1课时，课前以小组为单位进行实验设计与讨论，课堂上重点解决实验材料、定性和定量装置的设计、实验中的变量关系，制定实验方案与计划；然后组织学生进行实验，重点解决实验操作与收集证据，对实验结果进行讨论，最终得出结论并提升对酶作用特性的认识。本实验的创新点自制定量实验装置，使学生更为直观、定量的观察到实验现象。教学过程教学内容教师组织与指导学生活动设计意图新课导入展示图片“人体的消化结构示意图”，解说人体消化食物需要唾液腺分泌唾液淀粉酶，及胃蛋白酶，而消化液中唾液淀粉酶的PH约为7，胃蛋白酶所处的消化液的PH约为1.5，请同学思考唾液淀粉酶和食物混合进入胃中还会起作用吗？PH对酶的活性是否有影响？ 引入今天的课题：探究PH对酶活性的影响学生思考回答。学生认真倾听并理解。从学生熟悉的生活情境入手，引导学生思考可能影响酶活性的条件，激发学生进行探究的兴趣。小组讨论实验材料及装置展示各组实验设计方案，评价优异总结实验步骤，学生动手实验，从实验中发现问题展示实验结果，描述实验现象，讨论课后反思实验拓展 成功的实验需要选择正确的材料，老师搜集各组的实验方案，发现大部分同学选择过氧化氢和过氧化氢酶，为什么选择过氧化氢？ 1. 组织学生围绕以下问题进行讨论 为什么从动物肝组织中提取过氧化氢酶？ PH对底物H2O2的影响。 如果想实验进行定量，该如何选择反应装置呢？ 因为预习学案中提供了4种实验装置，请同学区分定性及定量实验的装置。所以，学生能够联想到化学排水法收集产生的氧气，可以自然引入定量装置。推送“自制定量装置”图片播放视频演示定量装置使用方法。 2.搜集各组的实验设计方案，分析比较各方案的差异性，展示典型的实验设计方案。 方案一：（于杰组、付佳龙组、赵梓亦组）（1）向三支试管中分别加入等量的H2O2 溶液和H2O2酶。（2）向第一支试管中加入1滴盐酸。 向第二支试管中加入2滴盐酸。 向第三支试管中加入3滴盐酸。 观测指标：观察试管产生气泡的多少 小组围绕以下问题讨论该方案的优缺点。 该小组加入等量H2O2 溶液和H2O2酶的目的？ 加入1滴、2滴、3滴盐酸的设计目的是什么？检测指标的方法是定性还是定量？ 加样顺序对实验现象的观察是否有影响？ 方案二：（朱鹏岳组，刘梦缘组） 1.准备3支相同的试管，加入等量的PH值不同的三种液体，例如盐酸、氢氧化钠、水 2.加入等量的过氧化氢和等量的过氧化氢酶 3.收集各个试管中的氧气。 小组围绕以下问题讨论 与方案一相比，方案二设计有哪些优点？若加样顺序为加入盐酸、加入酶，再加入过氧化氢，对实验结果是否有影响？ 方案三：（姚一晨组）1.准备三个试管，加入相同的过氧化氢H2O2 2.在第二个试管中加入少量盐酸，在三个试管中加入多量盐酸。3.再加入等量的过氧化氢酶溶液（1-2滴），观察气泡的多少。 小组围绕以下问题讨论该方案第一个试管为什么不加盐酸？设计意图？如果不加盐酸，可以加入什么代替？如果学生无法说出蒸馏水，提示学生不加盐酸PH为中性。若学生能够说出蒸馏水，继续引发学生思考，体现了实验设计中什么原则？ 根据以上的讨论，对此方案的实验步骤详细补充。各组学生根据讨论，完善修改自己的实验方案，开始实验。 一组学生自愿进行定量实验。教师巡视、指导，提醒学生实验操作的规范性和安全性。学生认真思考，相互探讨，回答问题。从而明确实验选材原因、能够根据实验设计目的选择正确的实验装置和材料。教师自制教具，学生根据自己的需要进行选择。各小组相互交流，阐明观点，小组再次进行交流，得出较为完善的修改方案，如此循环，最后得出大家都赞同的可行的实验步骤。学生思考讨论，明确实验中的无关变量和自变量，因变量，学会实验设计中的控制变量法，单一变量原则等。 学生思考分析，讨论回答问题。强调实验设计中设置对照组和实验组每组学生分工协作，开始实验。完成实验操作，观察实验现象，和小组成员讨论实验结论。通过讨论实验方案，将实验中无关变量、自变量的确定和控制、因变量指标的观察和检测重点提出，帮助学生理清实验设计思路，把握对照实验设计的基本方法。提高学生思考分析问题的能力。通过实验学生展示动手操作能力，加强规范操作意识，并且体现出团队分工合作的精神 实验结束，各组学生描述实验现象，并讨论原因。 进行定量实验小组的学生课堂上向其他小组展示实验结果。 引导学生通过实验了解PH会影响酶的活性 思考：根据同学的实验能否得出结论PH为7时为过氧化氢酶的最适PH？ 如何通过量化实验结果，确定酶的最适PH？学生通过讨论得出结论PH低抑制酶的活性，PH为中性时，酶的活性高。 通过对实验结果的分析讨论，提高学生分析处理问题的能力。学生通过分析总结，能用准确的语言描述实验结果，阐明实验结论。本教学设计的优点：传统的实验教学是教师准备实验材料，先主讲或亲自演示每一个实验步骤，学生机械的照搬，对每一个步骤或者加样顺序的原因不清楚，对实验的失败和成功的原因更是不太清楚。本节课想把传统的实验指导改为教师指导学生在一定范围内自主选择材料、自主设计实验方案，小组讨论完善实验方案，避免教师提供实验方案，学生照做，提高学生分析和解决问题的能力。“探究PH对酶活性的影响”实验的观测指标在过去一直都是观察产生气体多少，对实验结果不能进行量化，因此只是定性实验。如果能对该实验结果量化，学生就可以更直观的比较过氧化氢分级速率，并且制作PH对酶活性的曲线图，为探索酶的最适PH奠定基础。在探索定量装置中，本人设计了装置1和装置2，装置1右侧玻璃管内封有一段红色液滴，记录