福建省2015年學(xué)年會(huì)教學(xué)案例展示人教版必修一5.1《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶-探究影響酶活性的因素》教學(xué)設(shè)計(jì)

福建省2015年學(xué)年會(huì)教學(xué)案例展示人教版必修一5.1《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶—探究影響酶活性的因素》教學(xué)設(shè)計(jì)主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為福建省2015年學(xué)年會(huì)教學(xué)案例展示人教版必修一第五章第一節(jié)《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶—探究影響酶活性的因素》。本節(jié)課將重點(diǎn)介紹酶的概念、作用以及影響酶活性的因素，并通過實(shí)驗(yàn)探究不同條件對(duì)酶活性的影響。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：本節(jié)課基于學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)活化能、無機(jī)催化劑等概念的理解，引入酶這一生物催化劑的概念。教材中列舉了酶的作用、活性影響因素等內(nèi)容，與學(xué)生在生物學(xué)、化學(xué)方面的已有知識(shí)相銜接，有助于學(xué)生更好地理解和掌握酶的特性及其應(yīng)用。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、理性思維以及生命觀念。通過探究影響酶活性的因素，學(xué)生將學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)，提高實(shí)踐操作能力和科學(xué)探究素養(yǎng)。同時(shí)，通過理解酶的作用機(jī)制及其在生物體內(nèi)的意義，學(xué)生將增強(qiáng)對(duì)生命現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，形成科學(xué)的世界觀和方法論，為未來學(xué)習(xí)生物學(xué)和相關(guān)學(xué)科打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

①酶的概念及其在化學(xué)反應(yīng)中的作用。

②影響酶活性的因素及其作用機(jī)制。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

①酶的催化機(jī)理和降低化學(xué)反應(yīng)活化能的具體過程。

②實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：如何控制變量、觀察和記錄酶活性變化，以及如何分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

具體來說，教學(xué)重點(diǎn)在于讓學(xué)生理解和掌握酶作為生物催化劑的基本特性，包括它的催化效率和專一性，以及影響酶活性的主要因素，如溫度、pH值和酶的濃度等。而教學(xué)難點(diǎn)則在于深入解析酶的催化機(jī)理，包括酶與底物之間的相互作用、誘導(dǎo)契合模型，以及如何通過實(shí)驗(yàn)來探究和驗(yàn)證這些因素對(duì)酶活性的具體影響。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面，學(xué)生需要學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)方案，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。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)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都配備人教版必修一教材第五章第一節(jié)內(nèi)容。

2.輔助材料：收集與酶活性相關(guān)的圖片、圖表和視頻，用于課堂展示和輔助講解。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的酶溶液、底物溶液、不同pH值的緩沖溶液、溫度控制設(shè)備、計(jì)時(shí)器、試管、滴管等，并確保所有器材清潔、安全。

4.教室布置：將教室分為實(shí)驗(yàn)操作區(qū)和討論區(qū)，確保實(shí)驗(yàn)區(qū)有足夠的空間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，討論區(qū)便于學(xué)生分組討論和分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-創(chuàng)設(shè)情境：以日常生活中酶的應(yīng)用為例（如消化酶、洗衣粉中的酶），讓學(xué)生思考酶在生活中的作用。

-提出問題：什么是酶？它為什么能催化化學(xué)反應(yīng)？酶活性受哪些因素影響？

-預(yù)期效果：激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲，引出本節(jié)課的主題。

2.講授新課（15分鐘）

-簡(jiǎn)介酶的概念：介紹酶的本質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能，強(qiáng)調(diào)酶作為生物催化劑的特點(diǎn)。

-講解酶的作用：通過動(dòng)畫或圖示展示酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的過程，解釋酶的催化機(jī)理。

-分析影響酶活性的因素：逐一介紹溫度、pH值、酶濃度等因素對(duì)酶活性的影響，并輔以實(shí)例說明。

-用時(shí)安排：每個(gè)部分講解約5分鐘。

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

-練習(xí)題：發(fā)放練習(xí)題，讓學(xué)生獨(dú)立完成，題目涉及酶的概念、作用機(jī)理和影響酶活性的因素。

-分組討論：學(xué)生分組討論練習(xí)題答案，互相解釋和糾正，教師巡回指導(dǎo)。

-集體反饋：每組選代表分享答案和討論過程，教師總結(jié)并強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)。

-用時(shí)安排：獨(dú)立練習(xí)5分鐘，分組討論3分鐘，集體反饋2分鐘。

4.實(shí)驗(yàn)探究（10分鐘）

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)探究溫度和pH值對(duì)酶活性的影響。

-實(shí)驗(yàn)分組：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每組分配不同的溫度或pH值條件。

-實(shí)驗(yàn)操作：學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

-數(shù)據(jù)分析：教師引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探討溫度和pH值如何影響酶活性。

-用時(shí)安排：實(shí)驗(yàn)操作5分鐘，數(shù)據(jù)分析5分鐘。

5.課堂提問與師生互動(dòng)（5分鐘）

-提問環(huán)節(jié)：教師提出問題，學(xué)生搶答或輪流回答，涉及酶的概念、作用機(jī)理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等。

-互動(dòng)討論：針對(duì)學(xué)生的回答，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，深化對(duì)酶活性的理解。

-用時(shí)安排：提問3分鐘，討論2分鐘。

6.總結(jié)與反思（5分鐘）

-教師總結(jié)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)酶活性的影響因素和實(shí)驗(yàn)探究的重要性。

-學(xué)生反思：學(xué)生分享本節(jié)課的學(xué)習(xí)心得，提出疑問或未理解之處，教師解答。

-用時(shí)安排：總結(jié)3分鐘，反思2分鐘。

7.課堂延伸（5分鐘，可選）

-布置作業(yè)：設(shè)計(jì)相關(guān)的作業(yè)，讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固課堂所學(xué)。

-拓展閱讀：推薦學(xué)生閱讀與酶相關(guān)的科普文章或研究論文，拓寬知識(shí)視野。

-用時(shí)安排：作業(yè)布置3分鐘，拓展閱讀2分鐘。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-酶的發(fā)現(xiàn)歷史：介紹酶的發(fā)現(xiàn)過程，以及歷史上的重要科學(xué)家和研究。

-酶在工業(yè)和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用：列舉酶在食品工業(yè)、制藥工業(yè)、臨床診斷等方面的應(yīng)用實(shí)例。

-酶的分子結(jié)構(gòu)：詳細(xì)講解酶的三維結(jié)構(gòu)，以及如何通過X射線晶體學(xué)、核磁共振等技術(shù)研究酶的結(jié)構(gòu)。

-酶的催化機(jī)制：深入探討酶催化反應(yīng)的機(jī)制，包括誘導(dǎo)契合模型、中間復(fù)合物形成等。

-酶活性調(diào)節(jié)：介紹酶活性的反饋調(diào)節(jié)、酶抑制劑的分類和應(yīng)用。

-酶工程：講解通過基因工程和蛋白質(zhì)工程改造酶的方法和案例。

-相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)：介紹酶活性測(cè)定的常用實(shí)驗(yàn)技術(shù)，如分光光度法、熒光光度法等。

2.拓展建議：

-閱讀拓展：鼓勵(lì)學(xué)生閱讀《生物化學(xué)》、《分子生物學(xué)》等教材中關(guān)于酶的章節(jié)，以加深對(duì)酶的全面理解。

-實(shí)踐拓展：建議學(xué)生參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，如制作酶催化實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停騾⑴c相關(guān)的科研項(xiàng)目。

-觀看科普視頻：推薦學(xué)生觀看科普視頻，如“酶的作用和機(jī)理”、“酶的工業(yè)應(yīng)用”等，以直觀的方式了解酶的相關(guān)知識(shí)。

-參加學(xué)術(shù)講座：鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)校或當(dāng)?shù)乜蒲袡C(jī)構(gòu)舉辦的生物學(xué)和化學(xué)相關(guān)的學(xué)術(shù)講座，與專家學(xué)者交流。

-開展小組研究：組織學(xué)生進(jìn)行小組研究項(xiàng)目，如探究不同酶的催化效率，或研究酶在不同環(huán)境條件下的活性變化。

-寫作報(bào)告：要求學(xué)生撰寫關(guān)于酶的研究報(bào)告，包括酶的發(fā)現(xiàn)、作用機(jī)理、應(yīng)用前景等內(nèi)容，提高學(xué)生的寫作能力和科學(xué)表達(dá)能力。

-參與科學(xué)競(jìng)賽：鼓勵(lì)學(xué)生參加生物學(xué)或化學(xué)相關(guān)的科學(xué)競(jìng)賽，如青少年科技創(chuàng)新大賽，以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。重點(diǎn)題型整理題型一：簡(jiǎn)答題

1.題目：簡(jiǎn)述酶的概念及其在生物體內(nèi)的作用。

答案：酶是生物體內(nèi)一類具有催化功能的蛋白質(zhì)，它們能夠加速化學(xué)反應(yīng)的速率，而不會(huì)被反應(yīng)消耗。酶通過降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，從而在生物體內(nèi)發(fā)揮重要的催化作用，促進(jìn)生物體的新陳代謝。

題型二：論述題

2.題目：論述影響酶活性的主要因素，并舉例說明。

答案：影響酶活性的主要因素包括溫度、pH值、酶濃度、底物濃度、酶的抑制劑和激活劑等。例如，溫度對(duì)酶活性有顯著影響，當(dāng)溫度過高或過低時(shí)，酶的活性會(huì)降低。例如，唾液淀粉酶在37°C時(shí)活性最高，而在較低或較高溫度下活性會(huì)下降。

題型三：分析題

3.題目：分析實(shí)驗(yàn)中如何控制變量來探究溫度對(duì)酶活性的影響。

答案：在實(shí)驗(yàn)中，為了探究溫度對(duì)酶活性的影響，需要保持其他條件不變，只改變溫度這一變量?？梢詫⒚负偷孜锓謩e置于不同溫度下，例如0°C、25°C、37°C、60°C等，然后測(cè)定每個(gè)溫度下酶的活性，通過比較不同溫度下的酶活性，分析溫度對(duì)酶活性的影響。

題型四：計(jì)算題

4.題目：如果某酶在最適溫度下的活性為100%，而當(dāng)溫度升高10°C時(shí)，其活性降低了20%。問該酶在升高10°C后的活性是多少？

答案：該酶在升高10°C后的活性為80%（100%-20%=80%）。

題型五：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

5.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究pH值對(duì)酶活性的影響。

答案：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坎煌琾H值對(duì)酶活性的影響。

-實(shí)驗(yàn)材料：酶溶液、底物溶液、不同pH值的緩沖溶液、試管、滴管、計(jì)時(shí)器等。

-實(shí)驗(yàn)步驟：

1)準(zhǔn)備一系列試管，分別加入等量的酶溶液和底物溶液。

2)向每個(gè)試管中加入不同pH值的緩沖溶液，確保每個(gè)試管的pH值不同。

3)同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，記錄每個(gè)試管中反應(yīng)開始的時(shí)間。

4)觀察并記錄每個(gè)試管中反應(yīng)的速率或產(chǎn)物的生成量。

5)分析數(shù)據(jù)，比較不同pH值下酶活性的差異。

-預(yù)期結(jié)果：不同pH值下酶活性會(huì)有所不同，通常在特定的pH值范圍內(nèi)酶活性最高。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合：在本節(jié)課中，我嘗試將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合，通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀地觀察到酶活性受不同因素影響的變化，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)酶活性概念的理解。

2.引入現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)例：通過引入酶在生活中的應(yīng)用實(shí)例，如消化酶、洗衣粉中的酶，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際生活聯(lián)系起來。

3.促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)探究：在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新思維。

（二）存在主要問題

1.實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間緊張：由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟較多，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中時(shí)間較為緊張，可能無法充分吸收和理解實(shí)驗(yàn)原理。

2.學(xué)生參與度不均衡：在分組實(shí)驗(yàn)中，部分學(xué)生參與度較高，而另一部分學(xué)生則較為被動(dòng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果受到影響。

3.教學(xué)評(píng)價(jià)方式單一：本節(jié)課的評(píng)價(jià)主要依賴于實(shí)驗(yàn)報(bào)告和課堂提問，評(píng)價(jià)方式較為單一，可能無法全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（三）改進(jìn)措施

1.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和時(shí)間安排：針對(duì)實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間緊張的問題，可以適當(dāng)簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟，或者將實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)課時(shí)進(jìn)行，確保學(xué)生有足夠的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和思考。

2.提高學(xué)生參與度：通過分組討論和小組競(jìng)賽等方式，激發(fā)學(xué)生的參與熱情，確保每個(gè)學(xué)生都能積極參與實(shí)驗(yàn)過程。