优质课酶的特性教学设计

《酶的特性》教学设计

宗健康山东省福山第一中学

一、教材分析

“酶的特性”是《普通高中课程标准生物教科书分子与细胞（必修1）》（人教版）第五单元第一节《降低化学反应活化能的酶》第二课时的内容。本节教材内容包括“酶具有高效性”、“酶具有专一性”、“影响酶活性条件的探究与分析”三大内容。其中“酶具有高效性”的内容，在前一课的“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中学生已自我构建。有关“酶具有专一性”的内容，隐含着同一种酶对不同底物的作用和不同的酶对同一种底物的作用的内容，对于这一内容，只要引导学生对前一节所学实验就底物和酶进行改变，通过亲自实验及分析，很容易突破。因此，“影响酶活性的条件”的探究实验是本节课的重心所在，而这一内容所包含的实验方案设计、实验操作过程及实验结果分析，既是前面所学的“酶的作用与本质”知识的延续和进一步理解，又是学生以后学习影响光合作用和呼吸作用因素知识与技能的基础，同时又是培养学生生物科学研究素养非常好的内容，对学生学习与研究生命科学的兴趣将产生较大的影响。

二、学情分析

本节课之前，学生学习了第1课时“酶的作用和本质”，结合初中学习的人体内消化酶知识，学生已具备了以下与本节学习相关的知识和技能基础，即对照实验的设计与操作方法、自变量和无关变量的分析与控制方法。然而，对科学探究的一般程序“提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果，得出结论→表达和交流→进一步探究”还缺乏理论性的指导，有关影响酶条件的实验方案设计，特别是细节问题：如底物的选择、指示剂的运用等，对学生而言，要求较高，存在相当大的困难，为此采取学生讨论和教师引导结合的教学设计思路来突破这一困难。

三、教学设计思路

酶的特性这一节的教学，是在对酶的作用和本质有了初步认识的基础上，通过实验，对酶的催化作用做进一步的认识。由于本节课内容与生活贴近，实验性强，所以本节课内容适宜进行探究性学习。探究性学习是学生自主获取知识的学习方式，其突出特点是强调学生“亲历”。通过钻研教材，我挖掘了较多的探究内容，对于酶的专一性，课本是以呈现的方式给出，为了使学生从“听和背”中解脱出来，我设计了专一性探究实验。

我的设计思想就是尽可能为学生提供亲身体验“做科学”的机会，使学生通过探究形成自己的观点，而不是全盘接受他人的结论，真正从“听和背”中解脱出来，

实现“做中学”我的设计目的就是通过实验探究，在探究中学习科学解决问题的方法步骤，体会设计对照实验的原则，学习由“特殊到一般”的思想方法。

由于探究的内容多，而要在有限的时间完成诸多的探究内容，就必须做到：

1、将推理性探究与实验式探究相结合。

2、将探究性实验与验证性实验结合。

3、探究实验简单易做、现象明显。

4、合作。通过探究，使学生成为学习的主体，并体会合作的快乐。

四、教学目标

知识目标：描述酶的特性，阐明影响酶活性的因素

能力目标：参照有关的实验和探究，学会控制变量以及分析相关问题

情感目标：通过对酶的特性的探究，培养严谨的科学精神

五、教学重点和难点

重点：描述酶的特性，阐明影响酶活性的因素。

难点：影响酶活性条件的实验设计与实施。

六、课前准备

学生分组实验材料用具：质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液，新鲜的唾液淀粉酶稀释液，质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，体积分数为3%的过氧化氢溶液，体积分数为5%的盐酸溶液，体积分数为5%的氢氧化钠溶液，热水，蒸馏水，冰块，碘液，斐林试剂，试管，量筒，小烧杯，大烧杯，滴管，试管夹。

七、教学流程

1、建构：酶具高效性

[教师活动]提问：通过Fe3+、H

2O

2

酶催化H

2

O

2

分解速率比较的实验探究，同学们已经

建构出酶具有什么特性

[学生活动]酶的催化作用具有高效性。

2、探究活动：

[教师活动]由生活中的酶1和2，引导学生分析推测：酶可能还具有什么特性。[学生活动]分析推测：酶可能具有专一性，活性可能受温度、PH的影响。

[师]以上只是推测，想要看看事实到底是不是这样，需要干什么

[生]实验探究

[师生]是的，讲授科学探究的一般流程，说明科学探究关键在于设计实验，设计实验时需要遵循四个原则：对照性原则、单一变量性原则、等量性原则、科学性原则。[生]思考、体会。

[师]引导学生进行底物、指示剂的选择，引导学生分析变量的控制。

[生]思考、分析、选择、回答。

[师]提出要求，让学生分组实验，要求：

1、请完成“温度和PH影响酶活性”的探究；并设计实验探究“酶是否具有专一性

2、有能力的小组可以根据提供的实验材料尝试探究（1）“高温、低温处理使酶的活性降低后再恢复适宜条件，酶的活性是否恢复”。（2）过酸、过碱处理使酶的活性降低后再恢复适宜条件，酶的活性是否恢复（提示：另有两支过氧化氢酶溶液供使用）

[生]分组实验。

[师]观察学生实验，若学生有关实验操作不规范，则予以纠正。同时启发：加底物的量为多少加淀粉酶的量为多少如何检测淀粉是否分解……用以指导学生的实验操作。待学生实验结束后，提问：探究的结果如何

结论：淀粉酶能催化淀粉反应，不能催化蔗糖水解，说明酶具有专一性。

[学生交流2]

结论：酶的活性受温度的影响

[学生交流3]

序号操作试管1试管2试管3

1土豆粒等质量等质量等质量的

2调PH1ml氢氧化钠1ml盐酸1ml蒸馏水

3过氧化氢溶液3ml3ml3ml

4正常温度5min5min5min

5观察现象无气泡无气泡大量气泡

结论：酶的活性受PH的影响。

[师]出示温度、PH对酶影响的主体知识体系，说明酶的特性的第三点“酶作用条件较温和”，并引导学生绘出坐标曲线图

酶活性受温度、pH影响示意图：

拓展探究活动1：低温、高温下的酶恢复到正常温度，酶的活性是否能够恢复

[学生交流] 假设：将处于低温、高温环境下的酶恢复到正常温度，酶的活性不能够恢复。

学生设计实验方案：将处于0℃、100℃环境下的试管在37℃下保温5min。”同时进行实验。

结果：1号试管蓝色褪去， 3号试管蓝色不变。

结论：将处于低温环境下的酶恢复到正常温度，酶的催化活性会恢复，将处于高温环境下的酶恢复到正常温度，酶的活性不能恢复。

拓展探究2：过酸或过碱环境下的酶恢复到中性，酶的活性是否能恢复

[学生交流]都不能恢复

[教师活动]总结：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶失去催化活性，且不能恢复。低温会使酶的催化活性显著降低，但不会失活，温度恢复，酶的催化活性会恢复。

[教师活动]引导学生分析影响酶促反应速率的因素。