2024-2025学年高中生物 第三章 酶的应用技术实践 第二节 制备和应用固定化酶教案1 苏教版选修1

2024-2025学年高中生物第三章酶的应用技术实践第二节制备和应用固定化酶教案1苏教版选修1授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容2024-2025学年高中生物第三章酶的应用技术实践第二节“制备和应用固定化酶”，本节内容选自苏教版选修1。教学内容主要包括以下三个方面：

1.固定化酶的概念、分类及其优缺点；

2.固定化酶的制备方法及影响因素；

3.固定化酶在实际应用中的典型案例分析，如固定化酶在生物传感器、生物制药、环境保护等领域的应用。

本节教学旨在帮助学生理解固定化酶的基本原理，掌握固定化酶的制备方法，并能将其应用于实际问题中，提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。教学内容与课本紧密关联，注重实用性，符合教学实际需求。核心素养目标1.提升学生理解酶的本质、功能及其在生物技术中的应用，培养生命观念和科学思维；

2.通过固定化酶的制备过程，培养学生实验操作能力、观察能力及问题解决能力；

3.引导学生关注生物技术在生产、生活及环境保护等方面的实际应用，提高社会责任感和创新意识；

4.培养学生合作学习、沟通交流的能力，形成良好的团队协作精神；

5.培养学生自主学习、终身学习的习惯，激发对生物科学研究的兴趣和热情。学情分析本节课面向的是高中年级的学生，他们已经具备了一定的生物学基础知识，对酶的概念、特性及其作用机理有初步的了解。然而，在知识层面，学生对固定化酶的深入理解尚显不足，对于固定化酶的制备方法及其在实际应用中的具体情况可能较为陌生。以下从知识、能力、素质及行为习惯四个方面进行具体分析：

1.知识方面：

-学生在前期学习中，对酶的化学本质、催化特性及影响因素等方面有较好的掌握，这为学习固定化酶奠定了基础。

-但在固定化酶领域，学生的知识储备相对有限，对固定化酶的概念、分类、优缺点及制备方法等方面的理解有待加强。

2.能力方面：

-学生具备一定的实验操作能力和观察能力，但在固定化酶的制备过程中，可能会面临一些实际操作上的困难，如操作技巧、实验条件的控制等。

-学生在问题解决能力方面，需要通过实际案例的分析和讨论，学会运用所学知识解决实际问题。

3.素质方面：

-学生具有较好的学习热情和探究精神，有利于激发他们对固定化酶的兴趣和热情。

-在团队合作方面，学生具备一定的沟通、协作能力，但部分学生在团队中可能表现出依赖性，需要引导他们积极参与、主动承担责任。

4.行为习惯方面：

-学生在日常学习中，可能存在学习方法不当、自主学习能力较弱等问题，这将对课程学习产生影响。

-部分学生对实验操作不够重视，可能导致实验效果不佳，影响学习效果。

1.注重知识衔接，强化学生对固定化酶基础知识的掌握；

2.提高实验操作技能，培养学生的实际操作能力；

3.激发学生兴趣，引导他们主动参与课堂讨论和实验操作；

4.加强团队合作指导，培养学生的责任感和协作能力；

5.关注学生学习方法，提高他们的自主学习能力和终身学习能力。教学方法与策略为了实现教学目标，充分考虑学生的学习特点，本节课将采用以下教学方法与策略：

1.讲授法与讨论法相结合：

-教师通过PPT展示，结合课本内容，系统讲解固定化酶的基本概念、分类、优缺点及制备方法等理论知识。

-在讲解过程中，教师设置问题，引导学生进行思考与讨论，以加深对固定化酶知识点的理解和记忆。

2.案例研究：

-选取固定化酶在生物传感器、生物制药、环境保护等领域的典型应用案例，组织学生进行分析、讨论，培养学生的问题解决能力和实际应用能力。

3.实验法：

-设计固定化酶的制备和活性测定实验，让学生亲自动手操作，提高实验技能和观察能力。

-实验过程中，鼓励学生观察现象、分析问题、提出解决方案，培养科学思维和创新能力。

4.项目导向学习：

-将学生分成小组，以项目形式开展固定化酶的应用研究，要求学生自行设计实验方案、实施实验并撰写报告。

-项目实施过程中，培养学生团队合作、沟通交流的能力，以及自主学习、终身学习的习惯。

5.教学媒体与资源：

-使用PPT展示固定化酶的基本概念、制备方法等理论知识，便于学生理解和记忆。

-利用视频资料展示固定化酶在实际应用中的场景，增加学生对固定化酶的兴趣和认识。

-利用在线工具（如网络课程、学术论坛等），为学生提供更多学习资源，拓宽知识视野。教学实施过程1.课前自主探索

-教师活动：

-发布预习任务：通过学校在线学习平台，发布关于固定化酶的预习资料，包括PPT、视频和预习指南，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“固定化酶的基本概念和分类”，设计具有启发性的问题，如“固定化酶与自由酶有哪些区别？”

-监控预习进度：通过平台数据跟踪学生的学习进度，并通过微信群提醒学生按时完成预习任务。

-学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照预习指南，自主阅读资料，了解固定化酶的基本知识。

-思考预习问题：学生针对问题进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记、思维导图和问题通过平台提交，为课堂讨论做准备。

-教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生独立探索新知识，提高自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台和微信群进行资源共享和进度监控。

-作用与目的：

-帮助学生初步了解固定化酶，为课堂学习打下基础。

-培养学生独立思考和自主学习的能力。

2.课中强化技能

-教师活动：

-导入新课：通过一个关于固定化酶在环保领域应用的视频，引出本节课的主题。

-讲解知识点：详细讲解固定化酶的制备方法、影响因素及应用案例，结合实验视频帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论和实验操作活动，让学生在实践中掌握固定化酶的制备技能。

-解答疑问：在课堂活动中，及时解答学生的疑问，引导学生深入思考。

-学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：在小组讨论中积极发言，参与固定化酶的制备实验。

-提问与讨论：对不懂的问题大胆提问，与同学和老师进行讨论。

-教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解和实例分析，帮助学生理解固定化酶的制备和应用。

-实践活动法：通过实验操作，培养学生的动手能力。

-合作学习法：通过小组讨论，培养学生的团队协作能力。

-作用与目的：

-加深学生对固定化酶制备方法的理解，掌握实际操作技能。

-通过实践活动，提高学生的问题解决能力和实验技能。

-通过合作学习，增强学生的团队协作和沟通能力。

3.课后拓展应用

-教师活动：

-布置作业：根据课堂内容，布置关于固定化酶制备实验报告和相关理论问题的作业。

-提供拓展资源：向学生推荐关于固定化酶研究的前沿文章和在线课程，供学有余力的学生深入探索。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生个性化的反馈和指导。

-学生活动：

-完成作业：认真完成作业，巩固课堂所学知识。

-拓展学习：利用老师提供的资源，进行更深入的学术探究。

-反思总结：对学习过程进行反思，总结经验教训，提出改进措施。

-教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生在课后自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生进行自我评价，促进自我提升。

-作用与目的：

-巩固学生对固定化酶知识的掌握，提升理论联系实际的能力。

-通过拓展学习，开阔学生的学术视野，激发科研兴趣。

-通过反思总结，帮助学生发现自身不足，促进学习方法的改进。教学资源拓展1.拓展资源：

-与固定化酶相关的学术文章：推荐学生阅读一些关于固定化酶研究的最新学术文章，深入了解固定化酶在生物技术、环境保护等领域的应用及研究动态。

-生物技术领域的专业书籍：推荐学生阅读涉及酶工程、生物催化等方面的专业书籍，全面了解酶在生物技术中的应用。

-科普视频和纪录片：鼓励学生观看关于酶和固定化酶的科普视频和纪录片，形象生动地了解固定化酶的制备和应用过程。

-相关实验操作视频：提供一些固定化酶实验操作的视频资源，帮助学生更好地掌握实验技能和操作要点。

2.拓展建议：

-学术文章阅读：建议学生选取一些与自己兴趣或研究方向相关的学术文章进行阅读，了解固定化酶领域的研究热点和前沿动态，拓宽知识视野。

-专业书籍学习：鼓励学生在阅读专业书籍的过程中，关注酶的固定化方法、固定化酶的性能优化等方面的内容，加深对固定化酶理论知识的理解。

-视频资源观看：建议学生利用业余时间观看科普视频和纪录片，了解固定化酶在实际生产生活中的应用，激发学习兴趣。

-实验技能提升：鼓励学生多观看实验操作视频，学习实验技巧，为课堂实验操作打下坚实基础。

-跨学科学习：建议学生关注化学、生物、环境科学等跨学科领域，了解固定化酶在这些领域中的应用，提高综合运用知识的能力。教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生在课堂上的出勤、听讲、提问、回答问题等方面的表现，将作为评价学生课堂表现的重要依据。

-对积极参与课堂讨论、主动提问和回答问题的学生给予表扬和鼓励，提高学生的课堂参与度。

2.小组讨论成果展示：

-各小组在课堂上的讨论成果将以PPT或实物展示的形式进行评价。

-评价标准包括：讨论问题的深度、解决方案的可行性、小组成员的参与程度等。

-对表现优秀的小组给予奖励，激发学生的学习热情和团队协作精神。

3.随堂测试：

-在课堂教学中适时进行随堂测试，检验学生对固定化酶知识点的掌握程度。

-测试形式包括选择题、填空题、简答题等，测试内容与课本知识点紧密相关。

-根据测试成绩，了解学生的学习进度和薄弱环节，为教学调整提供依据。

4.实验报告：

-对学生完成的固定化酶制备实验报告进行评价，关注实验操作、实验数据分析、结论推导等方面。

-评价标准包括：实验报告的完整性、逻辑性、实验结果的准确性等。

-通过实验报告，了解学生在实验过程中的表现和问题，给予针对性的指导和反馈。

5.教师评价与反馈：

-教师在教学过程中，要密切关注学生的学习状态和进度，及时给予评价和反馈。

-针对学生的课堂表现、讨论成果、随堂测试和实验报告等方面，给予积极的评价和建设性的建议。

-评价与反馈要具有针对性和指导性，帮助学生找到自身不足，明确学习目标，提高学习效果。教学反思与改进-在每节课结束后，我会认真回顾课堂过程，思考教学内容、教学方法以及学生的学习情况。

-我会收集学生的课堂反馈和作业，了解他们在固定化酶知识掌握、实验操作技能、问题解决能力等方面的表现。

-我还会与同事进行交流，分享教学心得，探讨固定化酶教学中存在的问题和改进方法。

2.改进措施与计划：

-针对学生在课堂上的疑问和薄弱环节，我会在下节课中进行有针对性的讲解和辅导，确保学生能够理解并掌握固定化酶的知识点。

-对于学生在实验操作中遇到的问题，我会提供更多的操作示范和指导，提高他们的实验技能。

-我还会根据学生的学习进度和兴趣，适当调整教学计划，增加一些拓展性的教学内容，拓宽学生的知识视野。

-此外，我还会加强与学生的沟通，了解他们的学习需求和困难，提供个性化的辅导和支持。重点题型整理1.题型一：固定化酶的制备方法

题目：请简述固定化酶的两种主要制备方法。

答案：固定化酶的两种主要制备方法包括包埋法和吸附法。包埋法是将酶固定在载体内部，如凝胶、聚合物等，而吸附法则是通过物理吸附将酶固定在载体表面。

2.题型二：固定化酶的优缺点

题目：请说明固定化酶的优缺点。

答案：固定化酶的优点包括可重复使用、易于分离、提高稳定性等；缺点则包括可能降低酶的活性、制备成本较高等。

3.题型三：固定化酶的应用案例

题目：请列举一个固定化酶在实际应用中的案例，并说明其作用。

答案：固定化酶在生物传感器中应用广泛。例如，固定化酶可用于葡萄糖传感器，通过检测葡萄糖与酶反应产生的电信号变化，实现葡萄糖的快速准确检测。

4.题型四：固定化酶制备过程中的影响因素

题目：请列举固定化酶制备过程中可能影响酶活性的因素。

答案：固定化酶制备过程中可能影响酶活性的因素包括载体类型、交联剂种类及浓度、固定化条件等。

5.题型五：固定化酶在环境保护中的应用

题目：请简述固定化酶在环境保护领域的一个应用案例。

答案：固定化酶在环境保护领域可用于废水处理。例如，固定化酶可催化降解废水中的有机污染物，实现废水的净化处理。板书设计1.教学内容概述：

-固定化酶的概念、分类、优缺点

-固定化酶的制备方法

-固定化酶在实际应用中的典型案例

2.教学重点与难点：

-重点：固定化酶的制备方法、实际应用案例

-难点：固定化酶的优缺点、制备过程中的影响因素

3.教学方法与策略：

-讲授法与讨论法相结合

-案例研究

-实验法

-项目导向学习

4.教学实施过