探究温度对酶活性的影响”实验教学设计

1、“探究温度对酶活性的影响”实验教学设计作者：周彩琴来源：中学教学参考理科版2016年第08期摘要“探究温度对酶活性的影响”实验是高中生物必修一教材中的一个探究性实验。本实验的教学设计重点在于设计问题，引导学生不断思考、探究，从而提高学生的探究能力，培养学生的创新意识。关键词温度对酶活性的影响 实验教学高中生物必修一分子与细胞模块第五章第一节酶的特性中设计了一个学生探究性实验，即“探究温度对酶活性的影响”。该实验原理是淀粉遇碘液呈蓝色。适宜条件下a-淀粉酶使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖。（a-淀粉酶的最适温度是60左右）麦芽糖和葡萄糖遇碘液不显色，但二者都是还原糖，加入斐林试剂后在5560水浴加

2、热会产生砖红色沉淀。教学目标是学会设置对照；学会控制自变量，观察和检测因变量的变化；概述温度对酶的活性的影响；体验探究过程，领悟科学探究方法，学会用准确的语言阐明实验探究的结果。实验结论为：酶促反应需要适宜的温度，高温会使酶变性失活；低温降低酶的活性。真正的实验能否得出这样的结论呢？在认真阅读了课本和教学参考书的相关内容，并进行了仔细的思考和分析之后，我形成了自己的授课思路。新课引入让学生思考加酶洗衣粉的包装袋上注明的适用温度范围含义，引导学生理解“不同的温度对酶的活性是有影响的”的含义。那么，如何证明自己的观点是正确的呢？（接下来引导学生探究）分组情况将学生分成四人一个小组，让学生小组合作探

3、究温度对酶活性的影响，每组确定一个主发言人。实验材料教师参照高中生物必修一实验探究报告册第38页提供的实验材料、器具提供多种实验材料供学生选择。探究过程探究一：探究实验所用的酶材料。教师：展示a-淀粉酶，新鲜的肝脏研磨液，提问：肝脏研磨液里主要包含哪种酶？学生：过氧化氢酶。教师：如果选用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响，合适吗？学生：不合适。教师：为什么？学生：因为高温会加速H2O2的分解，影响实验结果。教师总结：对，如果我们在实验中设置高温条件，温度不仅会对酶的活性产生影响，还会对化学反应本身的速率产生影响。这样的实验设计不够严密。建议用淀粉酶来探究温度对酶活性的影响。探究二：探究如何控制

4、实验变量教师：控制变量对于设计一个严谨的、可行性高的实验来说尤为重要。请大家思考大屏幕上所列出的问题。（1）你设计实验的自变量是什么？怎么控制自变量？（2）因变量是什么？衡量因变量大小的指标是什么？如何检测该指标？（3）该实验有哪些无关变量？怎么控制？学生：认真思考、讨论、完成上述问题后，选择实验试剂、用具，根据所选材料对要探究的问题作出假设，并设计实验步骤。教师：设计思考题，列出实验中控制的自变量，观察和检测因变量指标以及控制无关变量中容易出现的问题，指导学生按照探究实验的基本步骤设计好实验，帮助学生解决问题。（由设计较好的几组进行交流、展示。）教师：在每个小组介绍完实验步骤时，询问各组设计

5、中的自变量及其控制方法，因变量指标的观察和检测方法。（其他同学认真倾听，听完后讨论。）教师对设计较好的地方给予肯定和鼓励，及时纠正出现的问题，和学生一起对探究时出现的问题进行归纳与总结：（1）没有对照，我们无法判断实验结果是否正确。（2）实验组和对照组只有一个变量。（3）要严格控制无关变量，遵循无关变量相同且适宜原则。（4）因变量指标的检验方法一定要简便可行。（5）酶的量和底物的量会影响酶促反应的速率，所以实验中每种酶和反应物的加入量必须相同且适宜。探究三：探究实验时要注意的一些问题教师：请同学们思考、讨论以下问题。问题1：因变量指标的检验用碘液好还是用斐林试剂好？提示：探究“温度对酶活性的影

6、响”是要观察不同温度对酶活性的影响，如果选碘液作为指示剂，可通过溶液中蓝色的深浅，直观地显示出不同温度条件下淀粉的分解情况。特别是当温度设置较密时，如温度分别为0，10，20，60，100时，选用碘液可以看到随淀粉分解反应的进行，蓝色逐渐消失的过程，而不能选择斐林试剂，因为其他温度条件下也可能生成砖红色沉淀，但是如果实验中只设置了三个温度条件，如O（冰水中）、60和100（沸水中），加入斐林试剂只有60条件下处理的淀粉溶液才有砖红色沉淀生成，即反应在60时能够进行，其他两个温度条件下无砖红色沉淀生成，反应不能进行。这时可以选用斐林试剂作为指示剂。两相比较，选择碘液更好。问题2：控制底物温度还是

7、控制酶温度？不同温度溶液混合会改变原有溶液的温度吗？提示：既要控制底物温度又要控制酶温度，而且二者混合前温度必须相同。原因是酶具有高效性，如不先进行同温处理，而是先混合后调温，可能出现温度还未调好反应就已经进行，以至于影响到实验结果。不同温度溶液混合会改变原有溶液的温度。学生：讨论后及时找出本组设计方案的不足，进一步修改完善。教师：师生共同讨论归纳，总结出比较合理的实验设计，展示如下：（1）取六支洁净的试管，分别标号1，2，3，4，5，6。（2）向13号试管中各加人lmL a一淀粉酶溶液，向46号试管中各加入2mL淀粉溶液。（3）将1号和4号试管放入0冰水浴中，2号和5号试管放人60水浴中，3

8、号和6号试管放入100%沸水浴中，均保温5分钟。（4）分别将置于相同温度下的两支试管中的溶液混合均匀，仍然分别在0、60、100条件下保温，让混合液反应5分钟。（5）将反应后的三支试管取出，分别加入等量碘液，震荡摇匀，观察溶液颜色变化，是否变蓝及变蓝程度，记录结果。教学反思人们总说，实验教学特别简单，教师教起来既容易，又省心。而实行新课改后，探究实验要求学生们通过探究去开拓自身的创造性思维，让学生在解决问题的过程中去发现问题，进一步探究。新课程的探究实验要求学生改变学习方式、提高解决实际问题的能力，也要求教师不断学习、拓宽自己的知识面，改变教学观念，勤奋探索，从而更好地驾驭新教材，做好实验教学和高中生物教学工作。新课程的实验教学改革给学生和教师的共同成长提供了契机，使学生和教师在共同探索问题、解决问题中交流沟通，在共同查找资料、摄取信息中增加互动，增进了解。这节探究实验