2024-2025學(xué)年高中生物 專題4 酶的研究與應(yīng)用 課題3 酵母細(xì)胞的固定化教案1 新人教版選修1

2024-2025學(xué)年高中生物專題4酶的研究與應(yīng)用課題3酵母細(xì)胞的固定化教案1新人教版選修1課題：科目：班級：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：高中生物——酶的研究與應(yīng)用

2.教學(xué)年級和班級：高中一年級1班

3.授課時(shí)間：2024年10月10日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘

二、教學(xué)目標(biāo)

1.了解酶的基本概念和特性。

2.掌握酵母細(xì)胞的固定化方法及其應(yīng)用。

3.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)思維。

三、教學(xué)內(nèi)容

1.酶的基本概念和特性。

2.酵母細(xì)胞的固定化方法。

3.固定化酵母細(xì)胞的應(yīng)用。

四、教學(xué)過程

1.導(dǎo)入：通過提問方式引導(dǎo)學(xué)生回顧酶的基本概念和特性。

2.新課：講解酵母細(xì)胞的固定化方法及其應(yīng)用。

3.實(shí)驗(yàn)操作：學(xué)生分組進(jìn)行固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)操作。

4.總結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。

五、課后作業(yè)

1.復(fù)習(xí)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，整理實(shí)驗(yàn)操作步驟。

2.思考固定化酵母細(xì)胞在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢和局限性。

六、教學(xué)評價(jià)

1.課堂表現(xiàn)：觀察學(xué)生在課堂上的參與程度、提問回答等情況。

2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：評估學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中的表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量。

七、教學(xué)資源

1.實(shí)驗(yàn)材料：酵母細(xì)胞、固定化試劑等。

2.教學(xué)課件：展示酶的基本概念、酵母細(xì)胞固定化方法及應(yīng)用。

八、教學(xué)注意事項(xiàng)

1.確保實(shí)驗(yàn)材料的安全性和可靠性。

2.引導(dǎo)學(xué)生正確操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備，注意實(shí)驗(yàn)安全。

3.在課堂上鼓勵(lì)學(xué)生提問和參與討論，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)思維：通過探究酵母細(xì)胞固定化過程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和問題解決能力，提高科學(xué)思維的邏輯性和創(chuàng)新性。

2.科學(xué)探究：引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、分析等方法，探究固定化酵母細(xì)胞的特性及應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和探究精神。

3.生命觀念：通過學(xué)習(xí)酶的研究與應(yīng)用，使學(xué)生建立生物體內(nèi)酶的重要性和生物技術(shù)與生活、生產(chǎn)的聯(lián)系，形成系統(tǒng)性的生命觀念。

4.社會(huì)責(zé)任：培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)、資源利用等方面的應(yīng)用，認(rèn)識生物技術(shù)的社會(huì)責(zé)任和對可持續(xù)發(fā)展的貢獻(xiàn)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

（1）酶的基本概念和特性：學(xué)生需要理解酶是一種生物催化劑，由活細(xì)胞產(chǎn)生，具有高效性、專一性和作用條件溫和等特點(diǎn)。

（2）酵母細(xì)胞的固定化方法：學(xué)生需要掌握包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法等固定化酵母細(xì)胞的方法。

（3）固定化酵母細(xì)胞的應(yīng)用：學(xué)生需要了解固定化酵母細(xì)胞在發(fā)酵、飲料制作、生物制藥等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

（1）酶的特性的理解：學(xué)生難以理解酶的高效性、專一性和作用條件溫和等特性，需要通過實(shí)例和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解和驗(yàn)證。

（2）固定化酵母細(xì)胞的制備方法：學(xué)生難以掌握包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法等固定化酵母細(xì)胞的方法，需要通過實(shí)驗(yàn)操作和講解進(jìn)行澄清。

（3）固定化酵母細(xì)胞的應(yīng)用實(shí)例：學(xué)生難以理解固定化酵母細(xì)胞在發(fā)酵、飲料制作、生物制藥等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，需要通過案例分析和實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行說明。

針對以上重點(diǎn)和難點(diǎn)，教師應(yīng)采用多種教學(xué)手段，如PPT講解、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)例分析等，以幫助學(xué)生理解和掌握知識。同時(shí)，教師應(yīng)注重啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考和探究，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《高中生物——酶的研究與應(yīng)用》教材或相關(guān)學(xué)習(xí)資料，以便于學(xué)生跟隨教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，如酶的模型圖、酵母細(xì)胞固定化過程的動(dòng)畫演示、實(shí)際應(yīng)用案例的介紹視頻等，以豐富教學(xué)手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解程度。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)所需的器材，包括酵母細(xì)胞、固定化試劑、實(shí)驗(yàn)儀器（如試管、燒杯、攪拌器等）、防護(hù)用品（如實(shí)驗(yàn)室外套、手套等）等，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性，同時(shí)為學(xué)生提供安全、可靠的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如設(shè)置分組討論區(qū)，配備實(shí)驗(yàn)操作臺、顯微鏡等設(shè)備，以便于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和小組討論。同時(shí)，確保教室內(nèi)的通風(fēng)和衛(wèi)生條件良好，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)舒適、整潔的學(xué)習(xí)環(huán)境。

5.教學(xué)課件：制作詳細(xì)、清晰的的教學(xué)課件，涵蓋酶的基本概念、酵母細(xì)胞固定化方法及應(yīng)用等內(nèi)容，以便于學(xué)生跟隨教學(xué)進(jìn)度，強(qiáng)化知識點(diǎn)。

6.學(xué)習(xí)任務(wù)單：設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)單，引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、合作探究等方式，完成對酶的研究與應(yīng)用的相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和合作意識。

7.評價(jià)量表：制定學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和小組討論的評價(jià)量表，以便于對學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)進(jìn)行客觀、全面的評價(jià)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為教學(xué)反饋提供依據(jù)。五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對酶的研究與應(yīng)用的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道什么是酶嗎？它在我們生活中有什么作用？”

展示一些關(guān)于酶的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受酶的重要性。

簡短介紹酶的基本概念和特性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.酶的基本概念講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解酶的基本概念、特性及應(yīng)用。

過程：

講解酶的定義，包括其主要組成元素和功能。

詳細(xì)介紹酶的特性，如高效性、專一性和作用條件溫和等，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.酵母細(xì)胞固定化方法講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生掌握酵母細(xì)胞的固定化方法及其應(yīng)用。

過程：

講解包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法等固定化酵母細(xì)胞的方法。

強(qiáng)調(diào)固定化酵母細(xì)胞在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢和局限性。

4.實(shí)驗(yàn)操作（15分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)思維。

過程：

學(xué)生分組進(jìn)行固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)操作。

在實(shí)驗(yàn)過程中，引導(dǎo)學(xué)生觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和實(shí)驗(yàn)操作能力。

教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題。

5.學(xué)生小組討論（15分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與固定化酵母細(xì)胞應(yīng)用相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

6.課堂展示與點(diǎn)評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對固定化酵母細(xì)胞應(yīng)用的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

7.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)酶的研究與應(yīng)用的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括酶的基本概念、特性、固定化方法及應(yīng)用等。

強(qiáng)調(diào)酶的研究與應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用酶的知識。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于酶的應(yīng)用的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、知識點(diǎn)梳理1.酶的基本概念：酶是一種生物催化劑，由活細(xì)胞產(chǎn)生，具有高效性、專一性和作用條件溫和等特點(diǎn)。

2.酶的特性：酶的催化效率是無機(jī)催化劑的千萬倍，每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，酶的作用條件較溫和。

3.酵母細(xì)胞的固定化：固定化酵母細(xì)胞是將酵母細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)，使其在發(fā)酵過程中保持穩(wěn)定的活性和形態(tài)。固定化酵母細(xì)胞的方法包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。

4.固定化酵母細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)：固定化酵母細(xì)胞可以重復(fù)使用，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

5.固定化酵母細(xì)胞的應(yīng)用：固定化酵母細(xì)胞在發(fā)酵、飲料制作、生物制藥等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

6.酶的研究與應(yīng)用：酶在醫(yī)藥、食品、環(huán)保等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶等。

7.酶的制備與提純：酶的制備方法包括動(dòng)植物提取、微生物發(fā)酵等，酶的提純方法包括鹽析、凝膠色譜法等。

8.酶的保存與運(yùn)輸：酶的穩(wěn)定性受溫度、pH、離子強(qiáng)度等因素影響，保存酶時(shí)應(yīng)注意這些因素的選擇，酶的運(yùn)輸應(yīng)注意保溫、防潮等措施。

9.酶的活性測定：酶的活性可以通過測定酶催化反應(yīng)的速率來表示，常用的測定方法包括光度法、電化學(xué)法等。

10.酶的定向進(jìn)化：通過基因突變、基因重組等技術(shù)，可以改變酶的結(jié)構(gòu)和活性，從而適應(yīng)不同的工業(yè)生產(chǎn)和科研需求。

11.酶工程：酶工程是指通過基因工程技術(shù)，將酶基因?qū)敕撬拗骷?xì)胞，使其表達(dá)酶蛋白，用于生產(chǎn)酶或者表達(dá)其他蛋白質(zhì)。

12.酶在生物技術(shù)中的應(yīng)用：酶在基因工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如DNA聚合酶、RNA聚合酶等。

13.酶在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用：酶可以用于處理工業(yè)廢水、廢氣等污染物，如脂肪酶處理油脂廢水、蛋白酶處理蛋白質(zhì)廢水等。

14.酶在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用：酶可以用于治療疾病、診斷疾病、研究生命過程等，如胰島素治療糖尿病、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)診斷疾病等。七、教學(xué)評價(jià)與反饋2.小組討論成果展示：評估學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，包括討論的深度、廣度以及創(chuàng)新性思維的運(yùn)用。

3.隨堂測試：通過隨堂測試，檢驗(yàn)學(xué)生對課堂知識的掌握程度，包括對酶的基本概念、特性的理解，酵母細(xì)胞的固定化方法及其應(yīng)用等。

4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：評估學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中的表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量，包括實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性以及對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析能力。

5.課后作業(yè)：檢查學(xué)生對課后作業(yè)的完成情況，評估學(xué)生對課堂知識的鞏固程度以及運(yùn)用知識解決問題的能力。

6.教師評價(jià)與反饋：針對學(xué)生在課堂表現(xiàn)、小組討論、隨堂測試、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和課后作業(yè)等方面的表現(xiàn)，教師給予評價(jià)與反饋，指出學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和不足，提出進(jìn)一步改進(jìn)的建議。

7.學(xué)生自評與反思：鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評價(jià)和反思，讓學(xué)生認(rèn)識到自己的學(xué)習(xí)成果和需要改進(jìn)的地方，提高學(xué)生的自我認(rèn)知和學(xué)習(xí)動(dòng)力。

8.家長反饋：通過與家長的溝通，了解學(xué)生在課堂外的學(xué)習(xí)情況和表現(xiàn)，獲取家長對教學(xué)的建議和反饋，促進(jìn)家校合作，共同促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

9.教學(xué)反思：教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和教學(xué)效果，進(jìn)行教學(xué)反思，調(diào)整教學(xué)策略和方法，提高教學(xué)質(zhì)量。八、板書設(shè)計(jì)①酶的基本概念和特性

-酶的定義：活細(xì)胞產(chǎn)生的生物催化劑

-酶的特性：高效性、專一性、作用條件溫和

②酵母細(xì)胞的固定化方法

-包埋法：將酵母細(xì)胞包裹在凝膠等載體中

-化學(xué)結(jié)合法：通過化學(xué)反應(yīng)將酵母細(xì)胞固定在載體上

-物理吸附法：利用載體表面的物理性質(zhì)吸附酵母細(xì)胞

③固定化酵母細(xì)胞的應(yīng)用

-發(fā)酵：提高發(fā)酵