2024-2025學(xué)年高中生物 第三章 酶的應(yīng)用技術(shù)實(shí)踐 第二節(jié) 制備和應(yīng)用固定化酶教案 蘇教版選修1

2024-2025學(xué)年高中生物第三章酶的應(yīng)用技術(shù)實(shí)踐第二節(jié)制備和應(yīng)用固定化酶教案蘇教版選修1主備人備課成員教材分析《2024-2025學(xué)年高中生物第三章酶的應(yīng)用技術(shù)實(shí)踐第二節(jié)制備和應(yīng)用固定化酶教案》以蘇教版選修1教材為基礎(chǔ)，針對(duì)高中生物課程中酶的應(yīng)用技術(shù)實(shí)踐部分進(jìn)行深入探討。本教案著重于固定化酶的制備和應(yīng)用，緊密結(jié)合課本知識(shí)，通過(guò)實(shí)踐操作，使學(xué)生掌握固定化酶的基本原理、方法及其在生物技術(shù)中的應(yīng)用。課程設(shè)計(jì)上，注重理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合，提高學(xué)生對(duì)酶在工業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域重要性的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)其科學(xué)思維和實(shí)際操作能力，符合高中年級(jí)知識(shí)深度要求。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本教案圍繞“制備和應(yīng)用固定化酶”主題，致力于提升學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)。通過(guò)課程實(shí)踐，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、生命觀念理解、科學(xué)思維方法及社會(huì)責(zé)任感。首先，學(xué)生將在探究固定化酶的原理與操作過(guò)程中，鍛煉觀察、分析、解決問(wèn)題的科學(xué)探究能力，深化對(duì)酶的本質(zhì)和功能認(rèn)識(shí)，形成系統(tǒng)的生命觀念。其次，通過(guò)設(shè)計(jì)與實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生將運(yùn)用科學(xué)思維方法，如比較、歸納、演繹等，提高邏輯思維和創(chuàng)新能力。最后，結(jié)合固定化酶在環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生物技術(shù)的社會(huì)影響，激發(fā)其社會(huì)責(zé)任感和倫理意識(shí)，促使學(xué)生在未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活中做出科學(xué)、合理的決策。這一教學(xué)設(shè)計(jì)緊密聯(lián)系教材內(nèi)容，符合新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求。學(xué)情分析本課程面向的高中學(xué)生，經(jīng)過(guò)初中和高中階段的學(xué)習(xí)，已具備一定的生物學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)，對(duì)酶的概念、特性及作用機(jī)理有了初步了解。但在知識(shí)層面，學(xué)生對(duì)固定化酶技術(shù)的認(rèn)識(shí)尚淺，對(duì)于其具體的制備方法、應(yīng)用場(chǎng)景及實(shí)際操作過(guò)程可能存在理解困難。以下是學(xué)生在知識(shí)、能力、素質(zhì)方面的具體分析：

1.知識(shí)層面：

-學(xué)生已掌握酶的基本理論知識(shí)，但固定化酶技術(shù)在教材中占比較小，學(xué)生對(duì)此部分內(nèi)容的掌握程度有限。

-對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作中的材料選擇、條件控制等細(xì)節(jié)，學(xué)生可能缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，需要教師在教學(xué)中予以引導(dǎo)和補(bǔ)充。

2.能力層面：

-學(xué)生具備基本的實(shí)驗(yàn)操作能力，但在固定化酶的制備過(guò)程中，可能面臨技術(shù)難點(diǎn)，如操作精準(zhǔn)度、實(shí)驗(yàn)條件的控制等。

-學(xué)生具備一定的觀察、分析和解決問(wèn)題的能力，但在面對(duì)實(shí)際問(wèn)題時(shí)，可能缺乏獨(dú)立思考和靈活運(yùn)用的能力。

3.素質(zhì)層面：

-學(xué)生在團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通表達(dá)方面表現(xiàn)良好，有利于課程中的合作學(xué)習(xí)。

-學(xué)生對(duì)生物技術(shù)有一定的興趣，但可能對(duì)固定化酶在實(shí)際應(yīng)用中的重要性認(rèn)識(shí)不足，需要教師在教學(xué)中加以引導(dǎo)。

4.行為習(xí)慣：

-學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中，普遍存在被動(dòng)接受知識(shí)的現(xiàn)象，缺乏主動(dòng)探究和實(shí)踐的積極性。

-部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，可能存在不遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)程、操作不規(guī)范等問(wèn)題，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

針對(duì)上述學(xué)情分析，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)采取以下策略：

1.強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)案例分析、實(shí)際操作等方式，幫助學(xué)生深入理解固定化酶的原理和操作方法。

2.注重能力培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和討論，提高其科學(xué)探究能力。

3.提升素質(zhì)素養(yǎng)，結(jié)合固定化酶在環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和倫理意識(shí)。

4.糾正不良行為習(xí)慣，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)規(guī)程的重要性，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的操作態(tài)度。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與策略為實(shí)現(xiàn)本課程的教學(xué)目標(biāo)，充分考慮學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)，選擇以下教學(xué)方法與策略：

1.教學(xué)方法：

（1）講授法：通過(guò)系統(tǒng)的講解，使學(xué)生掌握固定化酶的基本理論知識(shí)，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作奠定基礎(chǔ)。

（2）討論法：針對(duì)固定化酶的應(yīng)用場(chǎng)景、實(shí)驗(yàn)操作等問(wèn)題，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和辯證思維能力。

（3）案例研究：通過(guò)分析固定化酶在實(shí)際生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用案例，引導(dǎo)學(xué)生深入理解固定化酶技術(shù)的價(jià)值。

（4）項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：以固定化酶的制備和應(yīng)用為主線，設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)，讓學(xué)生在完成項(xiàng)目過(guò)程中，自主探究、實(shí)踐操作，提高解決問(wèn)題的能力。

2.教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)：

（1）角色扮演：讓學(xué)生扮演科研人員、企業(yè)工程師等角色，針對(duì)固定化酶的應(yīng)用問(wèn)題展開(kāi)討論，提高學(xué)生的參與度和積極性。

（2）實(shí)驗(yàn)：組織學(xué)生進(jìn)行固定化酶的制備和酶活性測(cè)定的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在實(shí)踐中掌握操作方法，提高實(shí)驗(yàn)技能。

（3）游戲：設(shè)計(jì)固定化酶知識(shí)問(wèn)答游戲，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鞏固所學(xué)知識(shí)。

（4）成果展示：鼓勵(lì)學(xué)生將項(xiàng)目研究成果進(jìn)行展示，提高學(xué)生的表達(dá)能力和自信心。

3.教學(xué)媒體和資源使用：

（1）PPT：制作精美、簡(jiǎn)潔的PPT課件，將固定化酶的原理、操作方法等以圖文并茂的形式展示給學(xué)生，提高課堂趣味性。

（2）視頻：播放固定化酶實(shí)驗(yàn)操作、應(yīng)用案例等相關(guān)視頻，讓學(xué)生直觀地了解固定化酶技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

（3）在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如學(xué)術(shù)網(wǎng)站、教育平臺(tái)等，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資料，拓寬知識(shí)視野。

（4）實(shí)物模型：準(zhǔn)備固定化酶實(shí)驗(yàn)裝置、酶制劑等實(shí)物，讓學(xué)生更直觀地了解固定化酶的結(jié)構(gòu)和功能。教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

-教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)學(xué)校在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，發(fā)布關(guān)于固定化酶的基本概念、原理的預(yù)習(xí)資料，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞“固定化酶的原理與制備方法”，設(shè)計(jì)具有啟發(fā)性和探究性的問(wèn)題，如“固定化酶與游離酶有何不同？”、“固定化酶的制備方法有哪些？”。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過(guò)平臺(tái)數(shù)據(jù)跟蹤學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，及時(shí)給予指導(dǎo)和反饋。

-學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照預(yù)習(xí)要求，閱讀資料，初步理解固定化酶的相關(guān)概念。

思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)問(wèn)題進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將筆記、疑問(wèn)等提交至平臺(tái)，為課堂討論做準(zhǔn)備。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源的共享和預(yù)習(xí)進(jìn)度的監(jiān)控。

-作用與目的：

幫助學(xué)生提前接觸固定化酶的知識(shí)，為課堂學(xué)習(xí)做好鋪墊。

培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)的能力。

2.課中強(qiáng)化技能

-教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過(guò)播放固定化酶在工業(yè)應(yīng)用的視頻，引出本節(jié)課主題。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解固定化酶的原理、制備方法及其在生物技術(shù)中的應(yīng)用。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論、角色扮演等活動(dòng)，如“制備固定化酶的操作流程”角色扮演。

解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生在活動(dòng)中產(chǎn)生的疑問(wèn)，進(jìn)行解答和指導(dǎo)。

-學(xué)生活動(dòng)：

聽(tīng)講并思考：認(rèn)真聽(tīng)講，積極思考老師提出的問(wèn)題。

參與課堂活動(dòng)：在小組討論、角色扮演中，實(shí)踐固定化酶的制備過(guò)程。

提問(wèn)與討論：對(duì)不懂的問(wèn)題提出疑問(wèn)，參與課堂討論。

-教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過(guò)講解，幫助學(xué)生深入理解固定化酶的知識(shí)點(diǎn)。

實(shí)踐活動(dòng)法：通過(guò)角色扮演，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握制備固定化酶的技能。

合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

-作用與目的：

加深學(xué)生對(duì)固定化酶理論知識(shí)的理解，掌握制備固定化酶的技能。

通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和問(wèn)題解決能力。

增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

-教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：根據(jù)課堂內(nèi)容，布置關(guān)于固定化酶應(yīng)用案例分析的作業(yè)。

提供拓展資源：推薦相關(guān)書(shū)籍、學(xué)術(shù)論文、在線課程等，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

-學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成案例分析作業(yè)，鞏固課堂所學(xué)。

拓展學(xué)習(xí)：利用拓展資源，深化對(duì)固定化酶應(yīng)用的理解。

反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行反思，提出改進(jìn)建議。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我反思和總結(jié)。

-作用與目的：

鞏固學(xué)生對(duì)固定化酶知識(shí)點(diǎn)的掌握。

拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，增強(qiáng)對(duì)固定化酶應(yīng)用的理解。

通過(guò)反思，促進(jìn)學(xué)生自我提升，形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識(shí)與技能：

-學(xué)生掌握了固定化酶的基本概念、原理及制備方法，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋固定化酶在生物技術(shù)中的應(yīng)用。

-學(xué)生學(xué)會(huì)了制備固定化酶的實(shí)驗(yàn)操作技能，如載體選擇、酶固定、酶活性測(cè)定等，提高了實(shí)驗(yàn)操作能力。

-學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析固定化酶在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)，為后續(xù)學(xué)習(xí)和研究打下基礎(chǔ)。

2.過(guò)程與方法：

-學(xué)生通過(guò)自主預(yù)習(xí)、課堂聽(tīng)講、實(shí)踐操作等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)的能力。

-學(xué)生在課堂活動(dòng)中，如小組討論、角色扮演等，提高了溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和解決問(wèn)題的能力。

-學(xué)生通過(guò)反思學(xué)習(xí)過(guò)程，掌握了學(xué)習(xí)方法，形成了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：

-學(xué)生對(duì)固定化酶技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，激發(fā)了學(xué)習(xí)生物科學(xué)的熱情。

-學(xué)生認(rèn)識(shí)到固定化酶在環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥生產(chǎn)等領(lǐng)域的重要性，增強(qiáng)了社會(huì)責(zé)任感和倫理意識(shí)。

-學(xué)生在實(shí)踐操作過(guò)程中，體驗(yàn)到了科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性和樂(lè)趣，培養(yǎng)了勇于探索、敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神。

具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)點(diǎn)的掌握：

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述固定化酶的概念、特點(diǎn)及分類。

-學(xué)生能夠闡述固定化酶的制備方法，如吸附法、交聯(lián)法、包埋法等，并了解各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

-學(xué)生掌握了固定化酶活性測(cè)定的原理及操作方法，能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。

2.技能的提升：

-學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中，能夠熟練使用相關(guān)儀器設(shè)備，掌握實(shí)驗(yàn)操作技巧。

-學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)并實(shí)施固定化酶實(shí)驗(yàn)方案，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-學(xué)生在課堂討論中，能夠積極發(fā)表自己的觀點(diǎn)，傾聽(tīng)他人意見(jiàn)，提高溝通能力。

3.情感態(tài)度的轉(zhuǎn)變：

-學(xué)生對(duì)生物科學(xué)產(chǎn)生了更濃厚的興趣，愿意主動(dòng)探索生物技術(shù)領(lǐng)域的新知識(shí)。

-學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用價(jià)值，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)生物科學(xué)的信心和動(dòng)力。

-學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中，學(xué)會(huì)了尊重他人、分享經(jīng)驗(yàn)，提高了人際交往能力。

4.價(jià)值觀的培養(yǎng)：

-學(xué)生意識(shí)到科技創(chuàng)新對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要性，激發(fā)了為國(guó)家和民族發(fā)展貢獻(xiàn)力量的責(zé)任感。

-學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中，認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展等理念的重要性，形成了良好的道德品質(zhì)。

-學(xué)生通過(guò)反思學(xué)習(xí)，不斷調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方法和策略，提高了學(xué)習(xí)效率。作業(yè)布置與反饋-作業(yè)布置：

為鞏固學(xué)生對(duì)固定化酶知識(shí)的掌握，提高實(shí)際操作能力，布置以下作業(yè)：

1.完成課后習(xí)題：針對(duì)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，布置相關(guān)習(xí)題，讓學(xué)生鞏固所學(xué)。

2.案例分析：選取固定化酶在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用案例，讓學(xué)生分析其原理、制備方法及優(yōu)缺點(diǎn)。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：要求學(xué)生撰寫(xiě)固定化酶制備及活性測(cè)定的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、材料與方法、結(jié)果與討論等。

4.思考題：圍繞固定化酶的優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用前景等，設(shè)計(jì)思考題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

-作業(yè)反饋：

及時(shí)批改作業(yè)，對(duì)學(xué)生存在的問(wèn)題給予指正，并提出改進(jìn)建議。針對(duì)共性問(wèn)題，進(jìn)行集中講解和輔導(dǎo)。對(duì)于個(gè)別問(wèn)題，進(jìn)行一對(duì)一輔導(dǎo)，幫助學(xué)生解決問(wèn)題。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生相互學(xué)習(xí)，分享優(yōu)秀作業(yè)，提高作業(yè)質(zhì)量。通過(guò)作業(yè)反饋，促進(jìn)學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，提高實(shí)際操作能力。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)踐導(dǎo)向：本節(jié)課注重實(shí)踐操作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、角色扮演等活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握固定化酶的制備和應(yīng)用，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)際問(wèn)題解決能力。

2.案例教學(xué)：結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例，讓學(xué)生了解固定化酶在工業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

（二）存在主要問(wèn)題

1.學(xué)生預(yù)習(xí)效果不佳：雖然布置了預(yù)習(xí)任務(wù)，但部分學(xué)生的預(yù)習(xí)效果并不理想，導(dǎo)致課堂學(xué)習(xí)效果受到影響。

2.學(xué)生課堂參與度不高：在課堂活動(dòng)中，部分學(xué)生參與度不高，可能是因?yàn)槿?/p>