高中生物-降低化学反应活化能的酶实验设计教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE3PAGE《降低酶促反应活化能的酶》实验设计教学设计授课年级：高一课题：5.1降低酶促反应活化能的酶课程类型：新授课【教学立意】通过本节课的教学，让学生巩固上节课所讲的有关实验，并在此基础上进一步挖掘实验的内涵和外延，让了解实验设计的方法和流程，提升学生的科学思维和科学探究能力。【教学目标】1.通过设计实验，相互交流，体验一下设计实验的流程。2.通过学习，能够判断实验的性质，能够找出实验的自变量、因变量和无关变量；能够注意设计实验的原则。【教学重点】实验设计的方法和流程。【教学难点】实验设计注意的事项。【评价目标】根据“评价设计优于教学过程设计”的基于课程标准的课堂评价理念，为使教学目标和评价目标达成一致，设计了四个达标评价活动。1.为实现目标一，通过设计实验，让学生独立的思考，初步形成解决问题的方案，然后小组合作交流，查找问题，进一步分析，取长补短，完善实验设计，让学生在轻松愉悦的环境下思维得以进步。2.为实现目标二，通过学生的展示，相互的质疑和答疑，在思维的辩证中对设计实验有进一步的体会，进而形成科学规范的实验设计思路。3.最终通过当堂检测和课后习题进一步对学生的学习进行学习效果评价。【评价方式设计】1.学生自我评价和相互评价：学生对自己或他人在课堂上的表现给予评价2.教师评价：根据学生课堂的表现老师给予适时恰当的评价。3.终结性评价：根据教学目标制定本节课的检测题进行检测，得出终结性评价。【课前准备】教师准备：1.准备上课用的ppt。2.准备学生课堂学习使用的导学案。学生准备——温故知新完成导学案知识链接部分。【教学过程】教学内容

教师行为

学生行为教学意图课堂导入：单刀直入，直奔主题

解读学习目标1.通过设计实验，相互交流，体验一下设计实验的流程。2.通过学习，能够判断实验的性质，能够找出实验的自变量、因变量和无关变量；能够注意设计实验的原则。熟悉学习目标，深化对目标的认识带着目标学习，让自己的学习靶向清晰，有较强的针对性

设计实验过程

任务一：展示两个设计实验：

1、验证没具有高效性材料:新鲜的质量分数20%的肝脏研磨液、新配制的体积分数3%的过氧化氢溶液、质量分数3.5%的Fecl3溶液、量筒、试管、卫生香、火柴、酒精灯、三脚架、石棉网、温度计2、探究就影响酶活性的最适温度质量分数3%的可溶性淀粉溶液、体积分数3%房过氧化氢溶液。热水、蒸馏水、冰水、碘液、斐林试剂、试管、量筒、试管夹、温度计等学生讨论的时候，参与到他们的讨论之中聆听他们设计存在的问题针对实验的标题和所给的材料自主思考，设计实验的操作流程。5分钟之后，小组合作，相互交流，取长补短，完善自己的实验设计培养学生的科学思维

培养学生的合作交流、信息共享展示设计的成果鼓励学生积极主动的展示自己的设计成果发现设计的问题和漏洞，通过不断的提示和引领，推动学生的思维向深层次延伸学生大胆的展示接受其他同学的质疑并答疑培养学生的自信和果敢提升学生的语言表达能力培养学生的质疑精神和理性思维小结任务二：归纳总结总结：1、注意实验的性质：验证和探究，二者的区别2、注意自变量、因变量和无关变量3、设计实验的几个原则领悟设计实验的思路和应该注意的问题形成系统的缜密的设计实验的思路。当堂检测任务三：实战检验设计实验：探究酶具有专一性材料：淀粉、蛋白质、过氧化氢、淀粉酶、蛋白酶和过氧化氢酶、卫生香、火柴、斐林试剂、碘液、双缩脲试剂独立思考，设计完整的实验并展示检验学习效果《降低化学反应活化能的酶》实验设计学情分析高一学生在初中已初步学习过消化酶，但是对酶的认识有限，但对催化剂的作用较熟悉，可以通过比较实验来认识酶的催化作用与无机催化剂的差别，加深学生的印象，理解酶作为催化剂的突出特点—高效性。高中学生具备了一定的认知能力，也具有一定的阅读、语言表达和探究的能力；思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，理论联系实际的能力有待提高。针对这些问题，依据高一学生的心理认知发展规律以及相关的兴趣和爱好，设计本节实验设计课，以期提升学生的生物学兴趣和科学探究的能力。《降低化学反应活化能的酶》实验设计效果分析本节课的效果评价主要由课前的导学案完成情况及反馈和课堂实际教学效果两部分组成。课前导学案的引导预习，效果不错，对于课本的知识能做到大体的了解，反馈出的问题主要在于：胚胎移植为什么能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；胚胎移植的四个生理学基础该如何理解；胚胎移植的基本操作程序理顺有些困难。对于这样的现象，问题主要在于不少学生追求预习结果，而不是追求的预习过程，不能认真细致的投入足够的思考力。课堂实际教学效果反馈不错，我分析主要在于：1、对教材内容做了有效的调整和整合，符合学习规律和对事物的认知规律2、以问题推进教学，所设计的问题富有逻辑性，环环相扣，引导到位，能促进思考，避免只是知识的介绍。3、精选相关资料，辅助学生有效的解决学习的难点4、有效的合作交流以及学生的展示，课堂气氛活跃，学生能够积极投入到对新事物的探索中。《降低化学反应活化能的酶》实验设计教材分析《降低化学反应活化能的酶》是人教版必修1第五章第一节的内容。该内容以第4章第3节物质的跨膜运输方式中的主动运输需要消耗能量以及初中生物学“消化”为基础，后面紧跟第五章最重要的两个生理过程:呼吸作用和光合作用。这两个生理过程都涉及到许多复杂的化学反应,这些复杂化学反应的进行都需要酶的催化。把“降低化学反应活化能的酶”放在本章的最前面,能为呼吸作用和光合作用的讲述作好铺垫,因此本节课在教学中的作用也很重要。第一课时，主要介绍了酶在细胞代谢中的作用，我通过比较过氧化氢在不同条件下的分解速率快慢，引导学生自己得出结论，切身体会到酶具有很高的催化作用；然后通过对酶的有关资料分析了解了酶的本质；最后通过第一个实验、教材比喻、探究实验带领学生归纳出酶的三个特性。在这一课时中主要意图是引领学生架构设计实验的主体思路，结合讨论、展示、纠错的环节，进一步让学生体会什么是自变量、无关变量和因变量，这样有助于引导学生学会确认和控制变量。展示实验的过程另一个重点放在对照实验的设计上，培养学生科学严谨的生物学科思维。《降低化学反应活化能的酶》实验设计评测练习1.某小组在“探究影响酶活性的条件”的实验中，提出“过氧化氢酶的活性是否受pH影响”的问题，并设计实验的操作步骤如下：①取甲、乙试管，各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液；②向甲试管内加入1mL质量分数为5%的盐酸，向乙试管内加入1mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液；③向甲、乙试管内各加入2滴新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液；④观察试管中发生的变化。请依据该小组设计的实验操作步骤，回答下列问题：(1)过氧化氢分解速率是本实验的因变量，可观测的指标是_______________(2)作为对照实验，上述操作步骤中存在明显的缺陷，请写出修改方案：_________在完成改进方案后，预期的实验结果是______________(3)将制备好的猪肝研磨液分别进行高温和冷藏处理，经高温处理后，实验效果不明显，而冷藏处理不影响实验效果，原因是___________________(4)在与其他小组进行交流时，有同学建议进行定量实验，以不同pH下出现同一结果所需的时间来表示酶的活性。该建议中，所需的时间越长，酶的活性越_____。2．完成下列关于鉴定淀粉酶活性的实验设计，并解答有关问题。(一)实验目的：探究某α－淀粉酶的活性。(二)实验原理：淀粉是非还原糖，在淀粉酶作用下能水解成________。此糖能与斐林试剂发生氧化还原反应，生成________(填颜色)沉淀。通过比较该α－淀粉酶和已知正常有活性淀粉酶的催化效率，可以鉴定出待测淀粉酶的活性。(三)实验材料和用具：略。(四)实验步骤：(1)配制一定浓度的正常淀粉酶溶液(甲)和相同浓度的待测淀粉酶溶液(乙)。(2)取两个烧杯，分别编号为A、B。分别加入适量的淀粉糊，再往A烧杯中加入适量甲溶液，B烧杯中加入________。(3)适当时间后，取两支试管分别编号为A1、A2，各加入A烧杯中的溶液2mL。另取两支试管分别编号为B1、B2，各加入B烧杯中的溶液2mL(4)_______________________________________________(5)_______________________________________________。(五)已知试管A1中溶液为褐色，试管A2中出现砖红色沉淀，在表中写出试管B1、B2中可能出现的实验结果及相应的实验结论：B1B2结论第一种可能第二种可能第三种可能3．某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL。②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL，摇匀。③将5支试管放入70℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。④取出各试管，分别加入斐林试剂2mL，摇匀。⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。评测练习答案1.(1)单位时间内试管中产生的气泡数量(2)增加丙试管，在第二步中加入1mL蒸馏水，其他步骤同实验组相同单位时间内，甲、乙两试管中产生的气泡数量较少，丙试管中产生气泡的数量较多(3)过氧化氢酶是蛋白质，高温时蛋白质变性，而冷藏时蛋白质没有变性(4)低(或弱)2.(二)实验原理：还原糖(葡萄糖)砖红色(四)(2)等量的待测淀粉酶溶液(4)向试管A1、B1中加入等量碘液，向试管A2、B2中加入等量新配制的斐林试剂(5)将试管A2、B2水浴加热。观察各试管中颜色变化(五)B1B2结论第一种可能蓝色无砖红色沉淀待测淀粉酶完全失活第二种可能蓝色有砖红色沉淀待测淀粉酶保留部分活性第三种可能褐色有砖红色沉淀待测淀粉酶活性正常3.(1)③中70℃应改为37℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37℃(2)④中在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在50～65℃水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色《降低酶促反应活化能的酶》实验设计课后反思通过实际教学，发现在教学思路的有效指引下，教学组织进行的比较顺利，课后相应的知识检测均表明学生掌握的还是非常到位的，我觉得有几点是可以保持的：1、着眼于学生的能力提升，从理性思维、科学探究和社会责任等方面培养和发展学生的学科核心素养，充分体现生物教学的学科特色和育人价值。2、体现学生的主体地位：让学生进行讨论促进合作能力；让学生展示锻炼学生的语言表达能力；让学生点评纠错提高学生的判断和评价能力；交流归纳总结，增强学生对知识的理解和掌握能力。3、能够及时的发现学生设计中存在的不足，随机生成相关问题，引发学生进行有深度的思考，符合思维的逻辑，能有效推进教学内容。4、不断创设新问题情境，保持学生学习兴趣，低起点入手，层层递进，从而突破难点。对于班级不同层次的学生可能在相同的环境中获得的知识是存在差异的，应该充分关注每个学生的课堂参与，而不能总是将目光锁定在已经掌握知识的学生身上。在这方面我们应该多让那些没举手，没完成任务的学生多交流展示，发现不足，不断修正。回头看自己的录像，发现自己的肢体语言有些随意，应该保持良好的教学姿态。反思使人进步，实践才能出真知！不断的学习，不断改进，我想我的课堂也会是高效的课堂！《降低化学反应活化能的酶》实验设计课标分析高中生物《课程标准》指出：“将在义务教育基础上，进一步提高学生的生物科学素养。帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系，增强学生对社会和自然的责任感，促进学生形成正确的世界观和价值观”。新的课程标准着力提升学生的理解能力、实验与探究能力、获取信息的能力、综合运用的能力。目前高中生物教学强调双基（生物基础知识、基本技能）的同时突出对生物学基本观点（生命观念）和生物学能力（理性思维、科学探究）等生物学科核心素养的培养。《降低化学反应活化能的酶》这节，尤其关注学生思维品质和核心素养的培养。这节课，课标要求学生进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复试验；在有关实验、探究等问题讨论中，运用语言表达能力以及分享信息的能力。这节实验设计课堂充分利用了上节课所学有关概念创设问题情境引导学生思考解决