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酶的作用和本质
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内容
第五章第一节 酶的作用和本质
高中生物必修1 分子与结构
教师：李通德
【教学内容分析】
本节课的教学内容是人民教育出版社出版的《高中生物必修1》中的第五章细胞的能量供应和利用中的第一节降低化学反应活化能的酶的作用和本质。本节课的教学必须以学生接受新知识为起点，承接以往的学习内容，抓住学生接受新知的特点，让学生构建新的知识结构图进行教学。酶作为生物催化剂，细胞内部的物质转换和能量转换都离不开它，所以引导学生掌握酶的概念和本质，理解酶在代谢中的作用就显得十分重要。另外，这部分内容与选修模块的相关内容有着内在联系，例如，选修1中有关酶的应用、微生物发酵、蛋白质的提取和分离、生物净化原理和方法等，都是以“酶与代谢”的相关内容为基础的。只有真正理解了酶的作用，才能更好地理解后续章节“细胞呼吸”和“光合作用的原理和应用”中涉及的一系列酶促反应，也才能为选修部分的学习打下良好的基础。
【学习者分析】
学习目的性强：高中生的理想、信念、人生观正在逐步形成，自我意识越来越强，对学习的动机和目的有了自己的认识，再加上高中生面临着毕业后的大学或就业的选择，因此，高中生表现出明确的目的性。
思维的独立性强：高中生在思维活动上有了明显的进步，逻辑思维能力大大加强。能成功地认识和处理的问题越来越多，对家长和老师的依赖也越来越少。
学习的自觉性高：从高中生脑的机能上来讲，兴奋和抑制过程逐渐走向平衡，再加上学习目的、动机的明确，意志品质的发展，使高中生的学习自觉性可以达到比较高的水平，能比较主动的为实现自己的学习目的而开展学习活动。
本堂课的学习者在学习本节课之前，已有了一些生物实验的经验。
本堂课的学习者已经学习了细胞的物质输入和输出，本节课的单元目标为学习细胞的能量供应和利用，而细胞的主动运输需要能量，因此本节课和上单元学习内容有关。
【教学目标分析】
认知学习目标：
说出细胞代谢的概念；
比较酶和无机催化剂的异同，举例说明酶在细胞代谢中的作用；
概述酶的化学本质；
动作技能目标：
进行有关实验的探索，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照实验。
能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
情感态度目标：
通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断地探索和争论中前进的。
【教学重点】
1．酶在细胞代谢中的作用
2．控制变量的科学方法
【教学难点】
1．酶通过降低化学反应活化能，从而提高化学反应速率的作用
2．控制变量的科学方法
【教学方法】
实验探究法 讨论法 启发式教学法
【教学策略】
本课程是对酶特点的实验探究课，在教学过程中采取学生自主探究为主，教师讲授为辅的教学方法。通过课程导入，让学生产生学习酶的兴趣。通过实验探究，让学生理解酶的作用机制，锻炼学生分析问题、合理推导的能力。最后，教师总结，将学生通过实验探究建立的模糊知识显化。构建iPad学习环境，学生在实验过程中，使用iPad方便记录数据，并通过iPad分析数据、观看资料、讨论研究结果等。
【教学步骤】
教学过程
教学进程
教师活动
学生活动
活动目标及说明
导入
创设情境，导入新课（10min）
针对“斯帕兰札尼”研究鹰的消化作用的实验”提出问题：（1）这个实验给大家最深刻的印象是什么？（2）这么做的目的？（3）这个实验想证明什么？
思考并回答教师提出的问题，（1）学生：把肉放进笼子给鹰吞下（2）学生：避免了肉被嚼碎（3）学生：肉是和某种化学物质发生反应后消失的。
通过提出问题引起学生的兴趣，继而通过引发学生思考生物体内反应的特点，使学生产生新的问题，激发求知欲。
实验的巧妙之处就是用金属笼的作用排除了物理性消化；
从实验中可知：胃液具有化学性消化的作用。回顾在叶绿体、线粒体、核糖体等细胞器中发生不同的化学反应，细胞内每时每刻都发生着很多化学反应，统称为细胞代谢。
再次观察上述方程式，这些反应都需要酶的帮助酶的作用是什么呢？我们本节课来学习：酶的作用和本质
运用已有知识，集体回答问题，体会细胞代谢这一概念的含义。细胞代谢是细胞生命活动的基础。
实验
根据学生的认知水平，鼓励学生自主探究（5min）
酶真能对生物体内的反应起催化作用吗？
通过实验──比较H2O2在不同条件下的分解来验证。
介绍有关H2O2的背景知识（略），提醒学生联系化学中学到的FeCl3是催化剂的知识。
问题：如何设计实验证明酶是否具有催化作用?
讨论交流，提出问题：如何获得过氧化氢酶？（教师给予指导。）
讨论、设计实验方案（实验方案略）。
通过指导学生根据探究目的自行设计探究方案，培养学生的探究能力。
适时引导，完善实验设计（5min）
针对学生的方案提出问题：以什么指标来判断H2O2分解的快慢？
分析讨论，形成关于检测H2O2的快慢的共识（略）。
培养学生分析解决实际问题的能力，拓展学生的思维。
引导学生对变量做正确处理（5min）
为了使实验更具有客观性、科学性和说服力，实验中各支试管应如何处理呢？
学生讨论后理出正确思路。
引导学生思考实验中的变量应如何正确处理，明确对照实验的一般原则。
实施实验（20min）
巡回察看，给予必要的指导和帮助。
按照设计好的方案，以小组为单位，实施实验，观察并记录实验现象。
交流实验情况，分析实验结果（10min）
科学探究的一般程序是：提出问题、作出假设、设计实验、实验预期、实施实验、分析结果得出结论。让学生尝试叙述本实验完整的探究过程。
让学生登陆网站填写实验记录，并对实验记录进行分析。
学生登陆网站，并填写实验记录。
利用探究实验，强化科学思想方法的教育，培养学生科学探究的能力。
演示：水浴加热H2O2实验（10min）
将事先一直保温加热的90 ℃的热水倒入烧杯，再把学生的1号试管放入90 ℃水浴中，观察现象。
提出问题：加热促进H2O2分解的原因是什么？在学生思考回答的基础上总结活化能的概念。
提出问题：酶能催化反应的进行，是提供了活化能的缘故吗？
继续记录实验数据。
记录数据、观察现象、得出结论。
结论：加热可以促进H2O2分解。
教师演示，节约了许多时间，该实验可以为分析酶的作用机理打下铺垫。
引导学生分析酶的作用机理，锻炼学生分析问题、合理推导的能力。
总结
教师小结（5min）
酶的作用机理。
登陆网站阅读教材“酶降低化学反应活化能的图解”，理解酶的作用及原理。
巩固升华
思想体验探究：酶的发现历程
思想体验探究：酶的发现历程（15min）
酶的化学本质是什么呢？
资料1：斯帕兰扎尼实验；
资料2：巴斯德和李比希之争；
资料3：毕希纳实验；
资料4：萨姆纳从刀豆种子中提取到一种脲酶，并证明其化学本质是蛋白质；
资料5：20世纪80年代，美国科学家发现了一种酶，并证明这种酶是RNA。
登陆网站，查看资料，分析讨论，从科学家的实验中得到的启示，并最终给酶下定义。
引导学生分析酶的发现史资料，促使学生积极改变学习方式。
教学流程图：
附件：
步骤
试管编号
1
2
3
4
一
H2O2浓度
剂量
二
反应条件
剂量
现象
气泡产生
卫生香燃烧
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