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

2024-2025學年高中生物第三章酶的應(yīng)用技術(shù)實踐第二節(jié)制備和應(yīng)用固定化酶教案1蘇教版選修1授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學內(nèi)容2024-2025學年高中生物第三章酶的應(yīng)用技術(shù)實踐第二節(jié)“制備和應(yīng)用固定化酶”，本節(jié)內(nèi)容選自蘇教版選修1。教學內(nèi)容主要包括以下三個方面：

1.固定化酶的概念、分類及其優(yōu)缺點；

2.固定化酶的制備方法及影響因素；

3.固定化酶在實際應(yīng)用中的典型案例分析，如固定化酶在生物傳感器、生物制藥、環(huán)境保護等領(lǐng)域的應(yīng)用。

本節(jié)教學旨在幫助學生理解固定化酶的基本原理，掌握固定化酶的制備方法，并能將其應(yīng)用于實際問題中，提高學生的實踐操作能力和解決問題的能力。教學內(nèi)容與課本緊密關(guān)聯(lián)，注重實用性，符合教學實際需求。核心素養(yǎng)目標1.提升學生理解酶的本質(zhì)、功能及其在生物技術(shù)中的應(yīng)用，培養(yǎng)生命觀念和科學思維；

2.通過固定化酶的制備過程，培養(yǎng)學生實驗操作能力、觀察能力及問題解決能力；

3.引導(dǎo)學生關(guān)注生物技術(shù)在生產(chǎn)、生活及環(huán)境保護等方面的實際應(yīng)用，提高社會責任感和創(chuàng)新意識；

4.培養(yǎng)學生合作學習、溝通交流的能力，形成良好的團隊協(xié)作精神；

5.培養(yǎng)學生自主學習、終身學習的習慣，激發(fā)對生物科學研究的興趣和熱情。學情分析本節(jié)課面向的是高中年級的學生，他們已經(jīng)具備了一定的生物學基礎(chǔ)知識，對酶的概念、特性及其作用機理有初步的了解。然而，在知識層面，學生對固定化酶的深入理解尚顯不足，對于固定化酶的制備方法及其在實際應(yīng)用中的具體情況可能較為陌生。以下從知識、能力、素質(zhì)及行為習慣四個方面進行具體分析：

1.知識方面：

-學生在前期學習中，對酶的化學本質(zhì)、催化特性及影響因素等方面有較好的掌握，這為學習固定化酶奠定了基礎(chǔ)。

-但在固定化酶領(lǐng)域，學生的知識儲備相對有限，對固定化酶的概念、分類、優(yōu)缺點及制備方法等方面的理解有待加強。

2.能力方面：

-學生具備一定的實驗操作能力和觀察能力，但在固定化酶的制備過程中，可能會面臨一些實際操作上的困難，如操作技巧、實驗條件的控制等。

-學生在問題解決能力方面，需要通過實際案例的分析和討論，學會運用所學知識解決實際問題。

3.素質(zhì)方面：

-學生具有較好的學習熱情和探究精神，有利于激發(fā)他們對固定化酶的興趣和熱情。

-在團隊合作方面，學生具備一定的溝通、協(xié)作能力，但部分學生在團隊中可能表現(xiàn)出依賴性，需要引導(dǎo)他們積極參與、主動承擔責任。

4.行為習慣方面：

-學生在日常學習中，可能存在學習方法不當、自主學習能力較弱等問題，這將對課程學習產(chǎn)生影響。

-部分學生對實驗操作不夠重視，可能導(dǎo)致實驗效果不佳，影響學習效果。

1.注重知識銜接，強化學生對固定化酶基礎(chǔ)知識的掌握；

2.提高實驗操作技能，培養(yǎng)學生的實際操作能力；

3.激發(fā)學生興趣，引導(dǎo)他們主動參與課堂討論和實驗操作；

4.加強團隊合作指導(dǎo)，培養(yǎng)學生的責任感和協(xié)作能力；

5.關(guān)注學生學習方法，提高他們的自主學習能力和終身學習能力。教學方法與策略為了實現(xiàn)教學目標，充分考慮學生的學習特點，本節(jié)課將采用以下教學方法與策略：

1.講授法與討論法相結(jié)合：

-教師通過PPT展示，結(jié)合課本內(nèi)容，系統(tǒng)講解固定化酶的基本概念、分類、優(yōu)缺點及制備方法等理論知識。

-在講解過程中，教師設(shè)置問題，引導(dǎo)學生進行思考與討論，以加深對固定化酶知識點的理解和記憶。

2.案例研究：

-選取固定化酶在生物傳感器、生物制藥、環(huán)境保護等領(lǐng)域的典型應(yīng)用案例，組織學生進行分析、討論，培養(yǎng)學生的問題解決能力和實際應(yīng)用能力。

3.實驗法：

-設(shè)計固定化酶的制備和活性測定實驗，讓學生親自動手操作，提高實驗技能和觀察能力。

-實驗過程中，鼓勵學生觀察現(xiàn)象、分析問題、提出解決方案，培養(yǎng)科學思維和創(chuàng)新能力。

4.項目導(dǎo)向?qū)W習：

-將學生分成小組，以項目形式開展固定化酶的應(yīng)用研究，要求學生自行設(shè)計實驗方案、實施實驗并撰寫報告。

-項目實施過程中，培養(yǎng)學生團隊合作、溝通交流的能力，以及自主學習、終身學習的習慣。

5.教學媒體與資源：

-使用PPT展示固定化酶的基本概念、制備方法等理論知識，便于學生理解和記憶。

-利用視頻資料展示固定化酶在實際應(yīng)用中的場景，增加學生對固定化酶的興趣和認識。

-利用在線工具（如網(wǎng)絡(luò)課程、學術(shù)論壇等），為學生提供更多學習資源，拓寬知識視野。教學實施過程1.課前自主探索

-教師活動：

-發(fā)布預(yù)習任務(wù)：通過學校在線學習平臺，發(fā)布關(guān)于固定化酶的預(yù)習資料，包括PPT、視頻和預(yù)習指南，明確預(yù)習目標和要求。

-設(shè)計預(yù)習問題：圍繞“固定化酶的基本概念和分類”，設(shè)計具有啟發(fā)性的問題，如“固定化酶與自由酶有哪些區(qū)別？”

-監(jiān)控預(yù)習進度：通過平臺數(shù)據(jù)跟蹤學生的學習進度，并通過微信群提醒學生按時完成預(yù)習任務(wù)。

-學生活動：

-自主閱讀預(yù)習資料：學生按照預(yù)習指南，自主閱讀資料，了解固定化酶的基本知識。

-思考預(yù)習問題：學生針對問題進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習成果：學生將預(yù)習筆記、思維導(dǎo)圖和問題通過平臺提交，為課堂討論做準備。

-教學方法/手段/資源：

-自主學習法：鼓勵學生獨立探索新知識，提高自主學習能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺和微信群進行資源共享和進度監(jiān)控。

-作用與目的：

-幫助學生初步了解固定化酶，為課堂學習打下基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學生獨立思考和自主學習的能力。

2.課中強化技能

-教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過一個關(guān)于固定化酶在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用的視頻，引出本節(jié)課的主題。

-講解知識點：詳細講解固定化酶的制備方法、影響因素及應(yīng)用案例，結(jié)合實驗視頻幫助學生理解。

-組織課堂活動：設(shè)計小組討論和實驗操作活動，讓學生在實踐中掌握固定化酶的制備技能。

-解答疑問：在課堂活動中，及時解答學生的疑問，引導(dǎo)學生深入思考。

-學生活動：

-聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：在小組討論中積極發(fā)言，參與固定化酶的制備實驗。

-提問與討論：對不懂的問題大膽提問，與同學和老師進行討論。

-教學方法/手段/資源：

-講授法：通過講解和實例分析，幫助學生理解固定化酶的制備和應(yīng)用。

-實踐活動法：通過實驗操作，培養(yǎng)學生的動手能力。

-合作學習法：通過小組討論，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。

-作用與目的：

-加深學生對固定化酶制備方法的理解，掌握實際操作技能。

-通過實踐活動，提高學生的問題解決能力和實驗技能。

-通過合作學習，增強學生的團隊協(xié)作和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

-教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)課堂內(nèi)容，布置關(guān)于固定化酶制備實驗報告和相關(guān)理論問題的作業(yè)。

-提供拓展資源：向?qū)W生推薦關(guān)于固定化酶研究的前沿文章和在線課程，供學有余力的學生深入探索。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生個性化的反饋和指導(dǎo)。

-學生活動：

-完成作業(yè)：認真完成作業(yè)，鞏固課堂所學知識。

-拓展學習：利用老師提供的資源，進行更深入的學術(shù)探究。

-反思總結(jié)：對學習過程進行反思，總結(jié)經(jīng)驗教訓，提出改進措施。

-教學方法/手段/資源：

-自主學習法：鼓勵學生在課后自主完成作業(yè)和拓展學習。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學生進行自我評價，促進自我提升。

-作用與目的：

-鞏固學生對固定化酶知識的掌握，提升理論聯(lián)系實際的能力。

-通過拓展學習，開闊學生的學術(shù)視野，激發(fā)科研興趣。

-通過反思總結(jié)，幫助學生發(fā)現(xiàn)自身不足，促進學習方法的改進。教學資源拓展1.拓展資源：

-與固定化酶相關(guān)的學術(shù)文章：推薦學生閱讀一些關(guān)于固定化酶研究的最新學術(shù)文章，深入了解固定化酶在生物技術(shù)、環(huán)境保護等領(lǐng)域的應(yīng)用及研究動態(tài)。

-生物技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)書籍：推薦學生閱讀涉及酶工程、生物催化等方面的專業(yè)書籍，全面了解酶在生物技術(shù)中的應(yīng)用。

-科普視頻和紀錄片：鼓勵學生觀看關(guān)于酶和固定化酶的科普視頻和紀錄片，形象生動地了解固定化酶的制備和應(yīng)用過程。

-相關(guān)實驗操作視頻：提供一些固定化酶實驗操作的視頻資源，幫助學生更好地掌握實驗技能和操作要點。

2.拓展建議：

-學術(shù)文章閱讀：建議學生選取一些與自己興趣或研究方向相關(guān)的學術(shù)文章進行閱讀，了解固定化酶領(lǐng)域的研究熱點和前沿動態(tài)，拓寬知識視野。

-專業(yè)書籍學習：鼓勵學生在閱讀專業(yè)書籍的過程中，關(guān)注酶的固定化方法、固定化酶的性能優(yōu)化等方面的內(nèi)容，加深對固定化酶理論知識的理解。

-視頻資源觀看：建議學生利用業(yè)余時間觀看科普視頻和紀錄片，了解固定化酶在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，激發(fā)學習興趣。

-實驗技能提升：鼓勵學生多觀看實驗操作視頻，學習實驗技巧，為課堂實驗操作打下堅實基礎(chǔ)。

-跨學科學習：建議學生關(guān)注化學、生物、環(huán)境科學等跨學科領(lǐng)域，了解固定化酶在這些領(lǐng)域中的應(yīng)用，提高綜合運用知識的能力。教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學生在課堂上的出勤、聽講、提問、回答問題等方面的表現(xiàn)，將作為評價學生課堂表現(xiàn)的重要依據(jù)。

-對積極參與課堂討論、主動提問和回答問題的學生給予表揚和鼓勵，提高學生的課堂參與度。

2.小組討論成果展示：

-各小組在課堂上的討論成果將以PPT或?qū)嵨镎故镜男问竭M行評價。

-評價標準包括：討論問題的深度、解決方案的可行性、小組成員的參與程度等。

-對表現(xiàn)優(yōu)秀的小組給予獎勵，激發(fā)學生的學習熱情和團隊協(xié)作精神。

3.隨堂測試：

-在課堂教學中適時進行隨堂測試，檢驗學生對固定化酶知識點的掌握程度。

-測試形式包括選擇題、填空題、簡答題等，測試內(nèi)容與課本知識點緊密相關(guān)。

-根據(jù)測試成績，了解學生的學習進度和薄弱環(huán)節(jié)，為教學調(diào)整提供依據(jù)。

4.實驗報告：

-對學生完成的固定化酶制備實驗報告進行評價，關(guān)注實驗操作、實驗數(shù)據(jù)分析、結(jié)論推導(dǎo)等方面。

-評價標準包括：實驗報告的完整性、邏輯性、實驗結(jié)果的準確性等。

-通過實驗報告，了解學生在實驗過程中的表現(xiàn)和問題，給予針對性的指導(dǎo)和反饋。

5.教師評價與反饋：

-教師在教學過程中，要密切關(guān)注學生的學習狀態(tài)和進度，及時給予評價和反饋。

-針對學生的課堂表現(xiàn)、討論成果、隨堂測試和實驗報告等方面，給予積極的評價和建設(shè)性的建議。

-評價與反饋要具有針對性和指導(dǎo)性，幫助學生找到自身不足，明確學習目標，提高學習效果。教學反思與改進-在每節(jié)課結(jié)束后，我會認真回顧課堂過程，思考教學內(nèi)容、教學方法以及學生的學習情況。

-我會收集學生的課堂反饋和作業(yè)，了解他們在固定化酶知識掌握、實驗操作技能、問題解決能力等方面的表現(xiàn)。

-我還會與同事進行交流，分享教學心得，探討固定化酶教學中存在的問題和改進方法。

2.改進措施與計劃：

-針對學生在課堂上的疑問和薄弱環(huán)節(jié)，我會在下節(jié)課中進行有針對性的講解和輔導(dǎo)，確保學生能夠理解并掌握固定化酶的知識點。

-對于學生在實驗操作中遇到的問題，我會提供更多的操作示范和指導(dǎo)，提高他們的實驗技能。

-我還會根據(jù)學生的學習進度和興趣，適當調(diào)整教學計劃，增加一些拓展性的教學內(nèi)容，拓寬學生的知識視野。

-此外，我還會加強與學生的溝通，了解他們的學習需求和困難，提供個性化的輔導(dǎo)和支持。重點題型整理1.題型一：固定化酶的制備方法

題目：請簡述固定化酶的兩種主要制備方法。

答案：固定化酶的兩種主要制備方法包括包埋法和吸附法。包埋法是將酶固定在載體內(nèi)部，如凝膠、聚合物等，而吸附法則是通過物理吸附將酶固定在載體表面。

2.題型二：固定化酶的優(yōu)缺點

題目：請說明固定化酶的優(yōu)缺點。

答案：固定化酶的優(yōu)點包括可重復(fù)使用、易于分離、提高穩(wěn)定性等；缺點則包括可能降低酶的活性、制備成本較高等。

3.題型三：固定化酶的應(yīng)用案例

題目：請列舉一個固定化酶在實際應(yīng)用中的案例，并說明其作用。

答案：固定化酶在生物傳感器中應(yīng)用廣泛。例如，固定化酶可用于葡萄糖傳感器，通過檢測葡萄糖與酶反應(yīng)產(chǎn)生的電信號變化，實現(xiàn)葡萄糖的快速準確檢測。

4.題型四：固定化酶制備過程中的影響因素

題目：請列舉固定化酶制備過程中可能影響酶活性的因素。

答案：固定化酶制備過程中可能影響酶活性的因素包括載體類型、交聯(lián)劑種類及濃度、固定化條件等。

5.題型五：固定化酶在環(huán)境保護中的應(yīng)用

題目：請簡述固定化酶在環(huán)境保護領(lǐng)域的一個應(yīng)用案例。

答案：固定化酶在環(huán)境保護領(lǐng)域可用于廢水處理。例如，固定化酶可催化降解廢水中的有機污染物，實現(xiàn)廢水的凈化處理。板書設(shè)計1.教學內(nèi)容概述：

-固定化酶的概念、分類、優(yōu)缺點

-固定化酶的制備方法

-固定化酶在實際應(yīng)用中的典型案例

2.教學重點與難點：

-重點：固定化酶的制備方法、實際應(yīng)用案例

-難點：固定化酶的優(yōu)缺點、制備過程中的影響因素

3.教學方法與策略：

-講授法與討論法相結(jié)合

-案例研究

-實驗法

-項目導(dǎo)向?qū)W習

4.教學實施過