高中生物降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶——酶的作用教學(xué)設(shè)計

1、高中生物教學(xué)設(shè)計降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶酶的作用課題：DNA的復(fù)制教學(xué)設(shè)計科目：生物教學(xué)對象：高三（6）班課時： 1課時提供者：單位：二、設(shè)計內(nèi)容：第 5 章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第 1 節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 （第1 課時 酶的作用）三、設(shè)計理念在實施新課程中， 需要構(gòu)建與新課程理念相適應(yīng)的教學(xué)策略。 根據(jù)新課程理念，高中生物重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生物科學(xué)素養(yǎng)。使學(xué)生由以前的 “學(xué)會 ”到“想學(xué) ”再到 “會學(xué) ”，“引導(dǎo)探究 ”發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法就是在這種理念下應(yīng)運而生的， 該教學(xué)法以問題解決為中心的學(xué)習(xí)方式。 本節(jié)課以 “引導(dǎo)探究 ”科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程來學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法為設(shè)

2、計理念。符合基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）的要求： “改變課程實施過于強調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、合作學(xué)習(xí)、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、 獲取新知識的能力、 分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力 ”。該理念的運用有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、協(xié)作精神的培養(yǎng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力， 有利于學(xué)生主動建構(gòu)知識、 發(fā)展能力、形成正確的情感態(tài)度與價值觀。 它不僅重視知識的獲取， 而且更加重視學(xué)生獲取知識的過程及方法， 更加突出地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。 在問題的推動下、 在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生學(xué)得主動，學(xué)得積極，真正體現(xiàn)了 “教為主導(dǎo)，學(xué)為主體 ”的思

3、想。四、教材分析新陳代謝是生物體進行一切生命活動的基礎(chǔ)，而本章介紹的酶、 光合作用、細(xì)胞呼吸等內(nèi)容又是新陳代謝中最基礎(chǔ)的知識， 所以本章內(nèi)容和本模塊中的許多章節(jié)甚至其他模塊都有或多或少的聯(lián)系。一方面，通過學(xué)習(xí)本章內(nèi)容可以更好的理解第二章為什么說 “糖類是主要的能源物質(zhì)”，第三章中為什么吧線粒體比作“動力車間”，把葉綠體比作“養(yǎng)料制造車間” 和能量轉(zhuǎn)換站 “第四章中介紹的主要運輸所需能量從何而來等一系列知識點。2 教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能目標(biāo)：說出細(xì)胞代謝離不開酶的原因。概述酶的作用和本質(zhì)。完成“比較過氧化氫在不同條件下的分解” 的實驗，通過觀察實驗現(xiàn)象，體驗酶與普通催化劑的區(qū)別。闡明酶的特性完成

4、“影響酶活性的條件”的實驗，通過觀察實驗現(xiàn)象，體驗酶與普通催化劑的區(qū)別。2.過程與方法通過本節(jié)課， 讓學(xué)生進行有關(guān)的實驗和探索， 學(xué)會控制自變量， 觀察和檢測因變量的變化，以及設(shè)置對照實驗和重復(fù)實驗。在實驗?zāi)芰μ岣叩幕A(chǔ)上， 提高學(xué)生運用語言表達(dá)的能力和分享信息、 分享實驗成果的能力。3情感態(tài)度與價值觀：通過學(xué)習(xí)生物學(xué)家研究酶本質(zhì)的過程， 激勵學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家實事求是的科學(xué)態(tài)度和用于探索的科學(xué)精神。通過實驗探究影響酶活性的條件，培養(yǎng)學(xué)生的探索、創(chuàng)新與合作精神。4教學(xué)重、難點及解決方法教學(xué)重點：酶的作用、本質(zhì)和特性。教學(xué)難點：酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理?？刂谱兞康目茖W(xué)方法。5設(shè)計思路在學(xué)生獲得感性

5、知識的基礎(chǔ)上要求學(xué)生體會什么是自變量、 因變量、無關(guān)變量以及什么是對照實驗， 再通過對實驗中自變量改變訓(xùn)練學(xué)生在實驗設(shè)計中如何控制變量。顯然，這種編排有助于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會確認(rèn)和控制變量， 有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。學(xué)生通過親身感知酶的作用， 順理成章引入酶在化學(xué)反應(yīng)中能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能知識點。 教材利用卡通式插圖、 圖解和文字?jǐn)⑹觯?指出酶能夠顯著降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。通過形象、直觀的圖解和文字說明以及繪制 “沒有催化劑、無機催化劑、酶的催化效率曲線 ”的比較，進一步讓學(xué)生明確催化劑可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能（酶催化作用更加顯著），利于學(xué)生理性認(rèn)識。六、教學(xué)用具： ppt 幻燈片、實驗

6、材料、器材七、課前準(zhǔn)備：分組實驗（ “比較過氧化氫在不同條件下的分解 ”）材料用具的準(zhǔn)備； PPT課件制作。八、教學(xué)過程：教學(xué)步教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖驟（一）復(fù)習(xí)：物質(zhì)跨膜運輸中的主動運輸需要的條識圖引導(dǎo)學(xué)生閱讀、引入件？思考討論。理解細(xì)識圖。注意把握（細(xì)胞的主動運輸需要能量。 細(xì)胞內(nèi)有機物胞是 一 個 生 命系的合成需要能量。肌細(xì)胞的收縮需要能統(tǒng)，內(nèi)部有分工合量 細(xì)胞作為一個基本的生命系統(tǒng)，只有作的各種結(jié)構(gòu)，這不斷輸入能量，才能維持生命活動的有序些結(jié)構(gòu)是有序的，性）。而這些結(jié)構(gòu)的成分（太陽能是幾乎所有生命系統(tǒng)中能量的最需要不斷地更新，終源頭。外界能量輸入細(xì)胞， 并為細(xì)胞所利這就需要不斷地從

7、用，都要經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)）。外界輸入能量，否“幾乎 ”一詞留有余地，不絕對，應(yīng)引起學(xué)生則，細(xì)胞內(nèi)部分工的注意。合作的有序結(jié)構(gòu)將問題 1：鳥類的消化系統(tǒng)的組成？消化分為被破壞，最終導(dǎo)致幾類及其主要場所在哪里？細(xì)胞死亡。問題探討 PPT展示意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼的實驗?；貞洺踔兄R，提出問題：問題 2：這個實驗要解決什么問題？閱讀問題，探討內(nèi)問題 3：是什么物質(zhì)使肉塊消失了？容，進行相關(guān)的討問題 4：與外界的化學(xué)反應(yīng)相比，生物體內(nèi)論的化學(xué)反應(yīng)有什么特點？ （條件溫和、 效率高）；思考教師提出的問問題 5: 在學(xué)習(xí)化學(xué)知識中， 我們?yōu)榱俗屢恍╊}?；瘜W(xué)反應(yīng)更容易地進行， 會使用催化劑， 那學(xué)生回答，

8、學(xué)生評無機物催化劑和生物體內(nèi)的催化劑在反應(yīng)價。條件上，效率上有什么區(qū)別呢？在化學(xué)課上， 我們知道，有些化學(xué)反應(yīng)容易進行，有些化學(xué)反應(yīng)需要添加某種物質(zhì)之后并且可能需要在特定的環(huán)境中才能進行。這種能夠促進化學(xué)反應(yīng)進行的物質(zhì)，叫催化劑。細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)比起同學(xué)們在化學(xué)課上所學(xué)的反應(yīng)要復(fù)雜得多， 而且有些反應(yīng)在細(xì)胞外，單純用無機化學(xué)的手段是無法進行的，而在細(xì)胞內(nèi)卻可以快速地順利地進行。這是為什么呢？（教師注意引導(dǎo)分析， 答對的要肯定、鼓勵、贊揚；答錯的也要保護學(xué)生的積極性。）討論、歸納、總結(jié)對加點詞的理解和解釋?！吧顒拥挠行蛐?”是一個深奧的道理，在這里不必做詳盡的解釋，否則將限入泥潭。只需簡要說

9、明即可。目的是利用學(xué)生已有的知識去解答 “問題探討”。以此激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲。思維熱身。引導(dǎo)學(xué)生分析說明。通過學(xué)生已有的經(jīng)驗（化學(xué)知識）引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建新的知識。讓學(xué)生通過實對于生物體來說要進行的生理活動非常之例進行 “細(xì)胞代多，構(gòu)成生物體的每一個細(xì)胞物質(zhì)需要不斷謝 ”概念建構(gòu)的合成和分解，不斷地處于自我更新的狀態(tài)，這種自我更新完全依賴于細(xì)胞內(nèi)的發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)， 每一個化學(xué)反應(yīng)都伴隨能量變化。細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境是一個常溫常壓下的狀態(tài)， 在（二）這種環(huán)境下化學(xué)反應(yīng)卻能高效有序地發(fā)生，即細(xì)胞代謝。而細(xì)胞代謝應(yīng)該有適合的生物細(xì)胞代催化劑 酶。引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生疑問：酶在細(xì)謝胞代謝中起了什么作用？究竟是怎樣起作

10、用的呢？通過細(xì)胞代謝中產(chǎn)生的有害物質(zhì)過氧化氫閱讀相關(guān)的課文內(nèi)培養(yǎng)學(xué)生閱讀、在不同條件下的分解實驗來解決這些問題。容，設(shè)計表格；理解能力及對方案：指導(dǎo)學(xué)生閱讀，設(shè)計實驗觀察表格，學(xué)生進行分組實知識轉(zhuǎn)化能力。分組完成實驗。驗。培養(yǎng)小組協(xié)作師生共同分析總精神、交流與合結(jié)：表格的設(shè)計；作能力。討論問題：記錄實驗結(jié)果。（三）問題 1：2 號管發(fā)生了什么現(xiàn)象，說明了什酶在細(xì)么？展開討論，并回答胞代謝問題 2： 3、4 號管中， FeCl3 和過氧化氫酶問題。完成探究活中的作起了什么作用。（說明催化劑并沒有并沒有動，并進行交流和用“比提高分子的能量， 而是把發(fā)生反應(yīng)所需要的表達(dá) .較過氧活化能降低了）化氫在

11、問題 3： 3、4 號管中，哪個反應(yīng)速度快？不同條說明什么問題？（說明酶具有高效性）件下的問題 4：這個實驗的結(jié)論？培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)分解 ”通過實驗?zāi)氵€能提出什么問題？討論問題、解決問題學(xué)生可能提出以下的問題：采取同伴互助：一的能力。該實驗的原理是什么？學(xué)生提出問題，由這個實驗為什么要選用新鮮的肝臟？其他學(xué)生解答。為什么要將肝臟制成研磨液？滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時， 可否共用一個吸管？為什么？實驗的關(guān)鍵是什么 ?判斷依據(jù)是什么 ?控制變量自變量因變量無關(guān)對照實驗變量組組2 號：90 H2 O 分加入試1 號2、3、2水浴加熱解速度劑的試管4 號3 號：加入用產(chǎn)生量；實試管3.5%氣泡的驗室的F

12、eCl32 滴數(shù)目多溫度；4 號：加入 少表示FeCl320%肝臟研和肝臟磨液 2滴研磨液的新鮮程度。控制變量：講解教材 P79 相關(guān)內(nèi)容，讓學(xué)生了解實驗設(shè)計的原則。討論：指出 “比較過氧化氫在不同條件下的分解 ”實驗中自變量、因變量、無關(guān)變量、對照組、實驗組。問題 1: 自變量中 FeCl3 如果改成滴加 8 滴則實驗結(jié)果如何 ?是否違背對照實驗設(shè)計原則?問題 2: 自變量 ,無關(guān)變量能否發(fā)生轉(zhuǎn)變 ?小組合作討論小組合作討論知識難點采取小組合作學(xué)習(xí)方式 ,利于難點突破 .對學(xué)生進行求異思維訓(xùn)練 .引導(dǎo)：試管 2 產(chǎn)生氣泡較多是因為加熱所閱讀教材，結(jié)合實致，加熱使 H2 O2 分子得到了能量，

13、從常態(tài)驗，加深對活化能轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。 我們把這種轉(zhuǎn)這一概念的理解。變所需要的能量稱為活化能。PPT 展示 :H 2O2 分子由常態(tài)形成活躍狀態(tài).思考分析：問題 1.汽油在常溫下會不會自發(fā)地起火?為什么 ?( 在高溫下 ,少數(shù)汽油分子獲得了一定的能量而被活化 , 才能發(fā)生氧化反應(yīng) .)問題 2.為什么鐵和過氧化氫酶能提高過氧活化能化氫的分解反應(yīng)的速率呢？PPT 展示教科書圖 5-1.問題 1: 在 20 測得的過氧化氫分解的活化討論能, 從圖中你能得出什么結(jié)論?難點通過動畫形象的多媒體演示讓學(xué)生在愉快中理解概念.注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。沒在催用膠狀用過氧培養(yǎng)學(xué)生圖形條件化劑催化氫酶轉(zhuǎn)換

14、能力 .鉑催化化催化活化能755429/kJ ·mol -1問題 2: 請將教科書圖 5-2在坐標(biāo)中繪制出培養(yǎng)學(xué)生比較、來.歸納能力 .歸納小問題 3: 請在同一個坐標(biāo)中繪制 ”無催化劑、學(xué)生歸納結(jié)無機催化劑、有酶催化三種條件下分解等質(zhì)構(gòu)建系統(tǒng)知識量 H2O2 曲線圖 ”。（教師按照 PPT 上試題難度排成第一關(guān)、 第培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用練習(xí)反知識解決問題二關(guān)、第三關(guān)、第四關(guān)、第五關(guān)，讓學(xué)生自饋能力。由闖關(guān)）。八、板書設(shè)計：1. 酶的概念。2. 概括酶的作用3. 酶活性的概念實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解2控制變量的科學(xué)方法自變量變量因變量單一變量原則無關(guān)變量對照組對照實驗對照原則4、

15、酶的作用原理：顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，提高化學(xué)反應(yīng)速率七、九、教學(xué)反思這節(jié)課的目標(biāo)有兩個：一是酶的作用和本質(zhì)；二是進行實驗的探索，學(xué)會控制自變量， 觀察和檢測因變量的變化， 以及設(shè)置對照實驗。 筆者在本節(jié)課很好的處理了各個知識點的連貫性和整合性。 在研究酶的作用這部分內(nèi)容時， 用分組實驗的方法幫助學(xué)生獲得直觀的體驗。 實驗通過在不同條件下過氧化氫的分解速率的研究，引出了酶的催化功能， 通過無機催化劑與酶的比較， 引出酶催化高效性，通過改變實驗條件（把 3、4 號試管分別放到 90 度水中），引導(dǎo)出溫度對無機催化劑和對酶的影響， 通過向反應(yīng)結(jié)束的 4 號試管添加過氧化氫， 引出酶作為催化劑反

16、應(yīng)前后質(zhì)量不變的特點， 擴展了實驗的寬度和深度， 再通過分析引導(dǎo)實驗設(shè)計原則，突破了本節(jié)的重點。接下來，借助課本圖畫分析，展現(xiàn)了不同條件反應(yīng)加快的本質(zhì)， 突破本節(jié)的難點： 酶的作用是顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。 而在研究酶的本質(zhì)這部分內(nèi)容時， 直接利用了書上的資料閱讀， 通過閱讀給酶下定義的方式明確了酶的本質(zhì)。筆者將習(xí)題鞏固放到課后，從試講看，上述內(nèi)容在40 分鐘已足夠飽和， 筆者認(rèn)為，在有限的 40 分鐘內(nèi)，課堂設(shè)置的目 標(biāo)量不能過大，否則，要么無法完成， 要么質(zhì)量不高， 因此筆者將練習(xí)鞏固布置在了課后。學(xué)生對實驗操作的熱情很高， 對于這類實驗安排在教室中的課程， 如何在有限的 40 分鐘內(nèi)，有效地引導(dǎo)學(xué)生探索、分析、歸納，需要教師有較高的課堂駕馭能力，需要學(xué)生有很強的自律能力， 教師對課程節(jié)奏的把握成為一個難點。 筆者在公開課進行到第 15 分鐘時，學(xué)校停電，在停電的情況下，筆者積極組織學(xué)生進行實驗，強調(diào)安全的前提下，組內(nèi)。教師的協(xié)助下， 有效地完成了課堂實驗的指導(dǎo)和本堂內(nèi)容的歸納提升。 高三年級高三（ 6）班的學(xué)生有積極主動的學(xué)習(xí)欲望，較強的自律能力，借