人教版高一生物必修一酶的作用和本質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、酶的作用和本質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析新陳代謝是生物體進(jìn)行一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，而新陳代謝的進(jìn)行又離不開酶的催化作用，因此， 了解酶的作用和本質(zhì)，為理解細(xì)胞中復(fù)雜的生命活動(dòng)的順利進(jìn)行奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容還與選修模塊的相關(guān)內(nèi)容有著內(nèi)在聯(lián)系。例如，選修模塊中有關(guān)酶的應(yīng)用等，都是以“酶與代謝”部分的相關(guān)內(nèi)容為基礎(chǔ)的。此外，學(xué)生通過有關(guān)酶的的探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)獲得的技能，對(duì)進(jìn)一步學(xué)習(xí)生物技術(shù)實(shí)踐等知識(shí)起到保證作用。一、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對(duì)象分析1. 教學(xué)內(nèi)容處于生活狀態(tài)下的細(xì)胞是一個(gè)開放的系統(tǒng), 時(shí)刻與周圍的環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換和能量交換，并利用這些物質(zhì)和能量維持自身的各項(xiàng)生命活動(dòng)，進(jìn)行新陳代謝。酶作為生物催化劑，細(xì)胞

2、內(nèi)部的物質(zhì)轉(zhuǎn)換和能量轉(zhuǎn)換都離不開酶的催化作用。因此引導(dǎo)學(xué)生掌握酶的概念和本質(zhì)，理解酶在代謝中的作用就顯得十分非常重要。另外，學(xué)生已具備做科學(xué)的能力，在課堂中引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地思考，積極動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科 學(xué)精神十分有益，因此本節(jié)課初步引入對(duì)照實(shí)驗(yàn)和控制變量。2. 教學(xué)對(duì)象分析學(xué)生通過初三、高一階段化學(xué)的學(xué)習(xí)，對(duì)于純化學(xué)反應(yīng)已熟悉，但是對(duì)于細(xì)胞內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)及生物催化劑酶的認(rèn)識(shí)有限。工業(yè)制氨的化學(xué)反應(yīng)是在高溫高壓催化劑下進(jìn)行的，細(xì)胞內(nèi)部卻是常溫常壓 溫和狀態(tài)，而細(xì)胞代謝包括一系列的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行應(yīng)該有生物催化劑酶的參與，才 能使高效有序的進(jìn)行，因此引入對(duì)酶相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。二、教

3、學(xué)目標(biāo)1. 知識(shí)目標(biāo)探討活細(xì)胞內(nèi)酶的本質(zhì)和作用、探究酶的高效性和專一性。2. 能力目標(biāo)進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究，學(xué)會(huì)控制自變量，觀察和檢測(cè)因變量的變化，以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。在問題探討，有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，資料分析等問題討論中，培養(yǎng)運(yùn)用語言表達(dá)的能力以及查閱資料、 共享信息的能力。3. 情感目標(biāo)通過回顧科學(xué)家對(duì)酶本質(zhì)的探索歷史，認(rèn)同科學(xué)是在不斷的觀察、實(shí)驗(yàn)、探索和爭論中前進(jìn)的。認(rèn)同科學(xué)家不僅要繼承前人的科研成果，而且要善于質(zhì)疑，創(chuàng)新，和勇于實(shí)踐的科學(xué)精神與態(tài)度。三、教學(xué)方法和教學(xué)手段1 .教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)法、小組討論法、鼓勵(lì)評(píng)價(jià)法、比較說明法、卡通圖片法,2 .教學(xué)手段：借助多媒體、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格四、教

4、學(xué)流程Z教J1后動(dòng)-學(xué)生活莉五、教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖精心設(shè)問，步步深入（5分鐘）新課導(dǎo)入已近中午了，大家的肚子一 定餓了。為什么肚子會(huì)餓呢？食物是怎 樣被消化的呢？激發(fā)學(xué)生興趣，讓大腦 快速進(jìn)入思考狀態(tài)。為引入新課作鋪 墊。問題探討圖示1783年，斯帕蘭扎尼“鷹 與籠子”的實(shí)驗(yàn)，探討相關(guān)問題及實(shí)驗(yàn) 的巧妙之處。對(duì)比說明工業(yè)制氨的條件是什么？ 細(xì)胞內(nèi)是否具備這些條件？但是細(xì)胞內(nèi) 的化學(xué)反應(yīng)依然高效有序的進(jìn)行，原因 何在？小組討論，得出結(jié)論: 鳥類的胃不僅有物理性 消化，還有化學(xué)性消化?；卮穑焊邷亍⒏邏?、催化劑 推測(cè)：細(xì)胞內(nèi)有生物催化劑。此實(shí)驗(yàn)是開創(chuàng)了 酶研究先河。其問 題的提出，實(shí)驗(yàn)

5、方 案，實(shí)驗(yàn)設(shè)想，結(jié) 論與推論等過程 及創(chuàng)新思維的意 識(shí)對(duì)學(xué)生有學(xué)習(xí) 與借鑒的意義。提出課題酶的作用和本質(zhì)新課探究研討，引議釋疑（30分鐘）一、酶在細(xì)胞代謝中的作用（20分鐘） 引導(dǎo)思考，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證酶的高效性 實(shí)驗(yàn)原理及材料我們知道過氧化氫可 以在Fe3+崔化下，分解成水和氧。新鮮 的動(dòng)物肝臟研磨液含有過氧化氫酶。如 果給你新鮮的動(dòng)物肝臟研磨液、過氧化 氫溶液、氯化鐵溶液，以及必需的實(shí)驗(yàn) 用具，你能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？提示1酶的高效性是相對(duì)誰而言？提示2反應(yīng)物怎么選擇呢？提示3因變量是什么？提示4觀察那些現(xiàn)象可以得出結(jié)論?提示5實(shí)驗(yàn)預(yù)期和結(jié)果討論。提問：為什么酶具有高效性?此實(shí)驗(yàn)為特別補(bǔ)充內(nèi)容設(shè)計(jì)

6、實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證酶的專一性過渡細(xì)胞代謝包括很多化學(xué)反應(yīng)，不僅 反應(yīng)速度快，而且有條不紊地進(jìn)行，這 說明酶作為催化劑，不僅具有高效性，學(xué)生實(shí)驗(yàn)一小組討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)表格記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果回答：無機(jī)催化劑 思考：是讓無機(jī)催化劑 和酶各自催化一種呢？ 還是催化同一種物質(zhì) 呢？回答：過氧化氫分解速 度回答：氣泡的多少及產(chǎn)生速度 點(diǎn)燃的衛(wèi)生香復(fù)燃情況結(jié)果：過氧化氫酶的催 化效率比氯化鐵的催化 效率高，說明酶具有高 效性?；卮穑航档土嘶罨?。 參考教材利用卡通式插 圖，結(jié)合文字?jǐn)⑹?，?象描述。學(xué)生實(shí)驗(yàn)二理解關(guān)于變量、自 變量、因變量、無 關(guān)變量、對(duì)照實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，感 性認(rèn)識(shí)過氧化氫 酶的高效性。培養(yǎng)語

7、言表達(dá)能 力，將感性知識(shí)上 升到理性知識(shí)。實(shí)驗(yàn)一是用兩種 不同的催化劑來 催化同一種物質(zhì) 實(shí)驗(yàn)二是用同一 7中酶來催化兩種 不同的物質(zhì)，讓學(xué) 生了解設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 的思路是怎樣 的？怎樣選材？ 怎樣設(shè)計(jì)對(duì)照？ 從而加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技 能的訓(xùn)練。教師特意設(shè)置二 個(gè)小陷阱，是讓 學(xué)生自行選取擇 蛋白質(zhì)的鑒定試還具有專一性。提示：怎樣理解專一性？我們知道木瓜果汁含有木瓜蛋白酶，嫩 肉粉中也含有蛋白酶制劑，如果給你木 瓜榨汁，嫩肉粉，牛奶、豆?jié){、淀粉溶 液、碘液、斐林試劑、雙縮月尿試劑，請(qǐng) 根據(jù)需要選擇合適的試劑和的實(shí)驗(yàn)用 具，能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證酶的專一性？ 小結(jié)酶的高效性和專一性。小組討論:應(yīng)該體現(xiàn) 在酶只能催化某

8、種特定 的反應(yīng)，而對(duì)其它反應(yīng) 沒有催化作用。小組討論實(shí)驗(yàn)方案 選取何種酶？選取何反 應(yīng)物？如何設(shè)計(jì)對(duì)照？ 如何鑒定結(jié)果？預(yù)測(cè)結(jié) 果？劑，鞏固其使用方 法。材料豐富， 根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，懂 得取舍，不可貪 多。二、酶的本質(zhì)（10分鐘） 1.從人物的角度來看2.從研究結(jié)果的角度來看從觀察到到問題，從問題到猜測(cè)，從猜 測(cè)到實(shí)驗(yàn)，從不完善到完善，這是做科 學(xué)的必然步驟，也是科學(xué)發(fā)展的必然規(guī) 律。補(bǔ)充（1）如四膜蟲的rRNA前體具有催化活 性。（2）目前已有發(fā)現(xiàn)具催化活性的DNA 的報(bào)道。3.引導(dǎo)與激勵(lì)結(jié)合酶本質(zhì)的探索歷程及薩姆特歷時(shí) 9 年獲得諾貝爾獎(jiǎng)的過程，談?wù)勸R克思的 話的理解。小結(jié)酶的本質(zhì)資料閱讀，

9、探索酶的本 質(zhì)完成課本82頁基礎(chǔ)題 一，體會(huì)幾位科學(xué)家的 觀點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系。 分析每位科學(xué)家的科學(xué) 結(jié)論中可取之處與不足 之處。小組討論發(fā)言 在酶的發(fā)現(xiàn)歷程中，由 胃的物理性消化一胃的 化學(xué)性消化-從胃液 中提出了消化蛋白質(zhì)的 物質(zhì)一月尿酶結(jié)晶的提取 一證實(shí)月尿酶是一種蛋白 質(zhì)一提取出多種酶的蛋 白質(zhì)結(jié)晶一指出酶是具 催化作用的蛋白質(zhì)一少 數(shù)RNA也具有生物催化 作用一進(jìn)一步完善了酶 的概念。小組感言 科學(xué)無坦途。 科學(xué)的苦與甜。培養(yǎng)學(xué)生繼承、創(chuàng) 新、實(shí)事求是和大 膽實(shí)踐等科學(xué)精 神和態(tài)度。引導(dǎo)學(xué)生從兩種 不同角度分析這 一過程，實(shí)際上就 是提高學(xué)生分析 與推理能力的過 程。激勵(lì)性評(píng)價(jià)：科學(xué)

10、 知識(shí)都不是一承 不變的， 是一一個(gè)不 斷發(fā)展的過程，唯 有上下求索，才能 做到科研無止境。 你也可以未來科 學(xué)史上一顆閃亮 的星星。小組總結(jié)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有 催化作用的有機(jī)物，大 多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少促進(jìn)學(xué)生積極改 變學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng) 學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知數(shù)酶是RNA。識(shí)。課后步探究（5分鐘）請(qǐng)根5取材料設(shè)一個(gè)證明酶是蛋白 質(zhì)的實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)原理：理解酶的本質(zhì)實(shí)驗(yàn)材料：5%NaOHS液、3%CuSO實(shí)驗(yàn)步驟溶液、雞蛋、水、唾液、小燒杯、玻璃訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)思維。棒、試管滴管、銀子、脫脂棉。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：五、教學(xué)小結(jié)細(xì)胞作為開放性的生命系統(tǒng)，不斷地與周圍的環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換和能量交換，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)新 陳代謝。酶

11、作為生物催化劑，對(duì)于細(xì)胞高效有序地完成各種生理作用起著非常重要的作用。隨著科學(xué)的不 斷發(fā)展，有關(guān)酶的本質(zhì)的探索也處于不斷不斷完善中。近年來，酶工程的發(fā)展為生產(chǎn)和生活帶來巨大的活 力，而這點(diǎn)點(diǎn)滴滴的進(jìn)步既歸功于大膽的猜想，又歸功于科學(xué)而巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，因此，同學(xué)們?cè)谌粘Ｉ?活中要學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，然后通過推理和實(shí)驗(yàn)去解決問題，那么你會(huì)有意想不到的驚喜，無形中 發(fā)現(xiàn)你解決問題的能力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力大大提高了，希望明天的科學(xué)之星就是你。六、教學(xué)反思本節(jié)課按照課標(biāo)要求，倡導(dǎo)探究性教學(xué)，以小組互助的方式組織教學(xué)，能引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與知識(shí)構(gòu) 建過程。本節(jié)課不僅較好地利用了教材上的實(shí)驗(yàn)，而且善于從現(xiàn)實(shí)生

12、活中尋找更加靈活的典型例子，巧妙 地引導(dǎo)學(xué)生從不同角度考慮問題，一正一反，相互輝映，使學(xué)生充分體會(huì)什么是自變量、因變量、無關(guān)變 量以及什么是對(duì)照實(shí)驗(yàn)，有利于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)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。本節(jié)課 大量采用鼓勵(lì)性評(píng)價(jià)機(jī)制，發(fā)揮學(xué)生潛能，注意培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑，敢于創(chuàng)新，大膽猜想的科學(xué)精神和態(tài) 度價(jià)值觀。不足之處是：時(shí)間較緊，使得一部分實(shí)驗(yàn)留待課后操作。意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼（L.Spallanni,1729 1799）1773年，斯帕蘭扎尼設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)：將肉塊放入小巧的金屬籠中，然 后讓鷹吞下去。過一段時(shí)間他將小籠取出，發(fā)現(xiàn)肉塊消失了。于是，他推斷胃液中一 定含有消化肉塊的物質(zhì)。（斯帕蘭扎尼想要研究胃液對(duì)于食物的消化功能。他的前人就曾做過類似的實(shí)驗(yàn)，不過實(shí)驗(yàn)對(duì)象是鳥類。但斯帕蘭扎尼卻不滿足于這些結(jié)果，他 走得更遠(yuǎn)，竟拿自己做實(shí)驗(yàn)。盡管擔(dān)心自己也許會(huì)噎死（事實(shí)上有一只實(shí)驗(yàn)鷹就是這 樣死的），但他還是吞下一個(gè)亞麻包，里面裝有嚼碎的面包渣，當(dāng)小包在23小時(shí)后從身體里取出時(shí)，面包不見了，而小包依