酶教学设计_生物酶教学设计

酶教学设计由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“生物酶教学设计”。

一、设计理念

在实施新课程中，需要构建与新课程理念相适应的教学策略。根据新课程理念，高中生物重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养。使学生由以前的“学会”到“想学”再到“会学”，“引导──探究” 发现式教学法就是在这种理念下应运而生的，该教学法以问题解决为中心。本节课以“引导──探究”科学发现的过程来学习科学研究的方法为设计理念。符合《基础教育课程改革纲要（试行）》的要求：“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、合作学习、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”。该理念的运用有利于学生科学素养、协作精神的培养，有利于培养学生的创新精神和实践能力，有利于学生主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观。它不仅重视知识的获取，而且更加重视学生获取知识的过程及方法，更加突出地培养学生的学习能力。在问题的推动下、在教师的引导下，学生学得主动，学得积极，真正体现了“教为主导，学为主体”的思想。

二、教材分析

1．地位和作用

“降低化学反应活化能的酶”第1课时——酶的作用和本质，主要探讨酶在细胞代谢中的作用。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。学习本节利于“细胞代谢”的学习，利于选修模块中有关酶的应用、微生物发酵、蛋白质提取和分离等知识的学习。

2．教学目标

（1）知识目标：说明酶在细胞代谢中的作用。

（2）能力目标：进行有关的实验和探索，按所设计的实验方案和步骤，正确完成相关的实验操作。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实验。

（3）情感目标：

①评价自己的实验结果。

②参与交流，听取别人的正确意见，维护或修改自己的方案和意见。

3．过程与方法

通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，感悟酶作为催化剂的特点及控制变量的方法。利用教材上形象、直观的图解和文字说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。

4．确定教学重、难点及解决方法

教学重点：酶的作用。

［解决方法］利用学生对无机催化剂的知识基础切入，引入酶的学习。通过实验、资料分析得出酶的作用。自然界中的生命现象都与酶的活动有关，活细胞内全部的生物化学反应都是在酶的催化下完成的。在人体内，大约每分钟要发生几百万次的化学反应，这么多的化学反应之所以能在常温、常压下进行，完全是因为酶的作用，酶是一种什么样的物质？在化学反应中是怎样起作用的？显然应是本节课内容的重点。

教学难点：酶降低化学反应活化能的原理。

［解决方法］ ①利用教材上形象、直观的图解和文字说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。②通过比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，感悟酶作为催化剂的特点及控制变量的方法。活化能这个名词在高中生物教材体系中是第一次出现，无论是学生还是教师对这个名词都很陌生。化学反应之所以能进行，就是达到反应所需的活化能。在酶的作用下，原来不能进行反应的物质发生了反应，是增加了反应物的自由能，还是降低了反应所需的活化能？通过实验和类比，必须要让学生理解。在过去几年的高考中，虽然出现了实验设计，但在教材中没有关于控制变量的内容，在本节教材介绍了控制变量的系列名词，但对刚刚接触高中生物实验的学生而言，不能说不是一个难点。

三、设计思路

从物质跨膜运输方式──主动运输需要能量入手，引出第5章细胞的能量供应和利用。再从教材提供的问题探讨──斯帕兰札尼研究鹰的消化作用进入学习情境，是有趣的，并能和学生已有经验──对消化酶的了解结合起来。利用学生对无机催化剂的知识基础切入，引导学生进入新课学习。既然学生们知道无机催化剂的作用，就让学生通过比较实验来认识酶的催化作用以及与无机催化剂的差别。在安排学生做实验时要注意学生对实验的理解，落实好本节课的目标。本节课的实验需要设置实验组和对照组，利用直观的手段（绘图或电子幻灯等）将实验的装置特别是实验组和对照组的装置分别向学生展示，以增加学生实验操作和讨论的效率，或者采取分组实验进行实验讨论（此法效果很好）。

因为时间的限制，关于控制变量部分的内容准备安排在下一个课时进行。

学生通过亲身感知酶的作用，顺理成章引入酶在化学反应中能够降低化学反应的活化能知识点。教材利用卡通式插图、图解和文字叙述，指出酶能够显著降低化学反应所需的活化能。通过形象、直观的图解和文字说明以及绘制“没有催化剂、无机催化剂、酶的催化效率曲线”的比较，进一步让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能（酶催化作用更加显著），利于学生理性认识。

四、教学用具：PPT课件、实验材料、器材。

五、课前准备：分组实验（“比较过氧化氢在不同条件下的分解”）材料用具的准备；PPT课件制作。

六、教学过程

（一）引入

复习：物质跨膜运输中的主动运输需要什么条件？

细胞的主动运输需要能量。细胞内有机物的合成需要能量。肌细胞的收缩需要能量„„细胞作为一个基本的生命系统，只有不断输入能量，才能维持生命活动的有序性。

太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头。外界能量输入细胞，并为细胞所利用，都要经过复杂的化学反应。

（“几乎”一词留有余地，不绝对，应引起学生的注意。）

（二）酶的作用

1．细胞代谢

由细胞的主动运输需要能量，细胞内有机物的合成需要能量等引入细胞内能量的获得和利用都必须通过化学反应，进而引入细胞代谢的概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。

在化学课上，我们知道，有些化学反应容易进行，有些化学反应不容易进行，有的需要加温加压才能进行，有的需要添加某种物质之后并且可能需要在特定的环境中才能进行。这种能够促进化学反应进行的物质，叫催化剂。

细胞中的化学反应比起同学们在化学课上所学的反应要复杂得多，而细胞内的环境是一个常温常压下的状态，在这种环境下化学反应却能高效有序地发生，这是为什么呢？

2．斯帕兰札尼实验

下面我们来看一个有趣的实验。

PPT展示意大利科学家斯帕兰札尼的实验。

提出问题：

问题1：这个实验要解决什么问题？

问题2：是什么物质使肉块消失了？

学生阅读、思考教师提出的问题，探讨内容，进行相关的讨论，然后学生回答，学生评价。

（教师注意引导分析，答对的要肯定、鼓励、赞扬；答错的也要保护学生的积极性。）

学生根据初中的知识，可能会答出酶的作用，教师加以引导，提出胃蛋白酶的名称。

3．比较过氧化氢在不同条件下的分解

通过上面的实验，说明胃蛋白酶能帮助我们顺利完成食物的消化，那么，我们身体里细胞内是不是也有其他的酶和胃蛋白酶一样帮助细胞中的化学反应能顺利地进行呢？下面我们通过过氧化氢在不同条件下的分解实验来解决这些问题。

过氧化氢是细胞代谢中产生的有害物质，只有及时将其分解，才能使细胞免受其害。在常温常压下，过氧化氢能迅速分解吗？请同学们取一支试管，注入2mL的过氧化氢溶液，观察其变化。

提出问题：

请同学们想想，有什么方法能使过氧化氢的分解速度加快呢？

方案：指导学生阅读，设计实验，观察表格，分组完成实验。

学生阅读相关的课文内容，设计表格；进行分组实验。

师生共同分析总结：表格的设计；记录实验结果。

讨论问题：

问题1：2号管发生了什么现象，说明了什么？

问题2：

3、4号管中，FeCl3和过氧化氢酶起了什么作用？

问题3：

3、4号管中，哪个反应速度快？说明什么问题？

问题4：这个实验的结论？

学生展开讨论，并回答问题。完成探究活动，并进行交流和表达（讨论可采取同伴互助：一学生提出问题，由其他学生解答）。

通过实验你还能提出什么问题？

学生可能提出以下的问题：

①该实验的原理是什么？

②这个实验为什么要选用新鲜的肝脏？

③为什么要将肝脏制成研磨液？

④滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为什么？

⑤实验的关键是什么？判断依据是什么？

教师要及时给予解答。

4．活化能

引导：试管2产生气泡较多是因为加热所致，加热使H2O2分子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。我们把这种转变所需要的能量称为活化能。

思考分析：

为什么铁和过氧化氢酶并未供给过氧化氢能量，也能提高过氧化氢的分解反应的速率呢？

利用课本中的插图，解释催化剂催化反应的实质是降低了反应所需的活化能。如果把化学反应比作驾车翻越一座高山，加热加压相当于给汽车加大油门，用催化剂则相当于帮司机找到一条穿山隧道。通过前面的实验，我们可以知道，同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。再利用PPT中的动画，让学生更生动更直观地理解催化剂催化反应的实质，从而更清楚地知道，正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。

5．控制变量

通过分析前面的实验，引出变量、自变量、因变量、无关变量的概念，进一步提出对照实验要注意的事项——如何控制变量。

6．回到斯帕兰札尼的实验，提出第3个问题：已知胃液呈酸性，胃液中除了胃蛋白酶外，还含有酸和水，怎样才能证明你的推测？

（引导学生根据前面关于变量的知识，设计实验来验证。教师注意引导分析，答对的要肯定、鼓励、赞扬；答错的也要保护学生的积极性。）

（四）布置作业

（五）板书设计

第5章 细胞的能量供应和利用 第1节 降低化学反应活化能的酶 第一课时 酶的作用

细胞代谢：细胞内全部的化学反应。

酶的作用：降低活化能更显著，催化效率更高。