探究温度(PH)对酶活性影响的探究教学设计说明

探究温度（PH）对酶活性影响的探究教学设计

一、教学背景分析

【教材分析】

“探究温度(PH)对酶活性的影响”是高中生物学教材必修一第5章第1节“降低化学反应活化能的酶”的教学内容。教师采用探究式教学模式，通过设计问题情境和提出问题，引导学生自主合作地对问题进行探究，由学生自己通过实践获得对科学概念的认识。这样的教学设计能体现学生自主、探究、合作的学习方式，有利于培养学生科学的思维方法和研究方法，提高学生的科学素养。【学情分析】

“探究影响酶活性的因素”是在学生已经对酶的作用、化学本质及高效性和专一性有了一定认识的基础上，进一步通过实验探究活动来验证环境因素对酶活性的影响，并加深对酶作用及特性的理解。影响酶活性的因素较多，如温度、pH、激活剂与抑制剂等。基于高中学生学习能力的实际，本探究实验的内容主要是探究温度和pH 对酶活性的影响。通过本探究实验的设计与具体实施，使学生熟悉“①发现问题；②提出假设；③设计实验方案并预测结果；④实施实验收集证据；⑤结果分析得出结论”等科学探究的一般过程和方法；在对探究的问题作出假设进行合理解释、演绎实验原理；在设计实验方案过程中通过确认相关的变量关系及如何操作与控制，初步理解单一因子变量的原则；在具体实施实验、收集证据的过程中培养学生正确使用相关的实验器具，合理采集和处理实验材料、客观观察和描述实验现象等进行实验操作的基本技能；在分析实验结果得出结论的过程中理解科学的本质之一是实证，深入理解对照、单一因子变量等实验原则，体现实事求是和严谨的科学态度；在各实验组统筹安排实验过程中体现团结合作的团队意识与精神。

二、教学目标

【知识目标】

1、概述温度、pH 的变化对酶活性的影响；

2、进一步说明酶与新陈代谢的关系；

3、明确探究实验的一般步骤并能恰当评价和完善实验方案。

【能力目标】

1、通过探究影响酶活性的因素，发展学生的科学探究能力；

2、培养学生观察、分析问题，解决问题的能力；

3、培养学生实验操作能力；

4、提高学生收集资料和语言表达能力。

【情感态度与价值观目标】

1、通过探究影响酶活性的因素，培养学生的探索精神、创新精神和合

作精神；

2、培养学生实事求是和严谨的科学态度；

3、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。

三、教学重难点

【教学重点】

1、学会控制自变量，观察和检测因变量的变化及设置对照组和实验组

2、学会用准确的语言阐明实验探究的结果。

【教学难点】

1、确定和控制对照实验中的自变量和无关变量，观察和检测因变量的变

化。

四、实验实施准备

【教师准备】

1、分组。学生按学科能力的强中弱平均分为8组，各组尽量平衡，各组自行分工，并由实验员统一安排实验过程。

2、试剂：质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，质量分数为2%的α—淀粉酶溶液，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，碘液，5%的盐酸溶液，5%的NaOH溶液，蒸馏水，冰块。

3、仪器：试管若干，量筒，大、小烧杯，滴管，试管夹，酒精灯，三脚架，石棉网，温度计，pH试纸，火柴。

【学生准备】

1、预习实验“探究温度（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，找出影响酶活性的因素、提出实验方案设想。

4、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。

五、教学方法

【教法】分析评价法、任务驱动法、直观演示法

【学法】自主学习法、合作交流法

六、教学媒体

黑板、多媒体计算机

七、课时安排

本次探究实验安排2 课时，第1 课时进行实验的设计与讨论，重点解决证明假设过程中的实验原理、实验中的变量关系，制定实验方案与计划；第2

课时组织学生进行实验与讨论，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。

1、设置探究情景，提出探究课题教师设置探究情景：提出问题，把新鲜猪肝研磨液煮熟，过氧化氢酶是否还有活性?演示实验：把猪肝研磨液滴入过氧化氢溶液中，结果没有气泡的产生，说明把鲜肝液煮熟后即不能催化过氧化氢的分解。据此可知高温使过氧化氢酶失去活性，从而联想低温是否影响酶的活性，提出探究课题：设计一个探究温度影响过氧化氢酶活性的实验。从温度这一因素，进一步提出另一外探究课题：pH对酶活性的影响。

2、实验设计

3、提出问题和作出假设。可通过联系学生生活实际中的一些典型实例来提出问题。例如：加酶的洗衣粉的使用说明中为什么强调对温度的要求？为什么我们在发烧时会出现呼吸急促、浑身乏力等症状？当有人误食有机农药或重金属后，急救措施之一赶紧给病人喂牛奶或豆浆，这是为什么？学生结合对酶化学本质的认识不难提出温度、pH、重金属等因素会影响酶的活性的假设。在明确重点讨论温度、pH 对酶活性的影响后进一步提出问题：你认为温度和pH 的变化与酶的催化效率之间应具有什么样的关系？你能用坐标图的形式表示出来吗？学生思考讨论可能形成多种具体的假设与预测。

4、设计实验方案。科学需要证据，通过什么样的实验来证明你的假设正确呢？针对要完成温度和pH 这2 个因素的实验设计，将学生分为3 个大组分别讨论，先设计实验的整体思路再设计具体的实施方案。首先要求学生进行实验思路的整体设计，要思考以下的问题：①选择哪一种酶作实验材料？为什么要选择这种酶？②根据自己做出的假设，你预期会看到怎样的实验结果？比如酶活性升高或降低时，会出现什么实验现象？将预期的实验结果写下来。③本实验的自变量是什么？因变量是什么？用什么方法控制自变量？怎样观察或检测因变量？④对照组怎样设置？是否需要进行重复实验？⑤想要探究pH对酶活性的影响，你将设定哪几个pH值？怎样将不同溶液的pH分别调到设定的数值？怎样排除温度和其他因素对四眼结果的干扰？探究温度对酶活性的影响，你讲设定哪几个温度？怎样将不同溶液的温度分别调到设定的数值？怎样排除pH 和其他因素对实验结果的干扰？重点解决实验中的自变量与因变量的关系。在学生汇报交流后小结：实验的自变量分别是温度和pH，因变量是反应速率，可通过测定单位时间内反应物分解或存在的量，或单位时间内生成物的产生量来反映。

八、教学过程