第一篇:酶的特性教學(xué)反思
<<酶的特性>>說課反思
陳玉交
《酶的特性》是高中生物必修一第五章第一節(jié)第二課時的內(nèi)容,要完成該節(jié)內(nèi)容需要引導(dǎo)學(xué)生親歷科學(xué)研究的一般過程,并熟練的掌握和運(yùn)用實驗設(shè)計的一般原則,及動手進(jìn)行實驗的能力,可以說是一個培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)極好的材料,通過實施我的教學(xué)設(shè)計各教學(xué)目標(biāo)基本達(dá)成。下面我分享一下該教學(xué)設(shè)計中我認(rèn)為成功和失敗的地方。
成功之處:
1、本節(jié)課精選精用了與酶有關(guān)的產(chǎn)品(如加酶洗衣粉、加酶牙膏、多酶片等)啟發(fā)學(xué)生提問,并在設(shè)計聯(lián)系題時選擇了與生活有關(guān)的問題,引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,注重知識與生活的聯(lián)系。
2、教學(xué)過程中重視語義分析和圖形分析,在分析“酶的活性隨溫度和PH變化曲線圖”時,抓住關(guān)鍵字“過”、“偏”、“最”等,從而使學(xué)生對影響酶活性的條件有了更深層次的理解。
3、在教學(xué)設(shè)計中大膽謹(jǐn)慎,如在探究“酶具有專一性”時,改變了以前的教學(xué)方法,通過在已有實驗的基礎(chǔ)上更換底物和酶種類,在已知的基礎(chǔ)上探究未知內(nèi)容,減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,同時過度自然,使課堂結(jié)構(gòu)緊湊有序。在進(jìn)行課堂小結(jié)時,打破了常規(guī)的“教師總結(jié),學(xué)生記憶”的方式,而是請學(xué)生自己進(jìn)行課堂小結(jié),通過這種方式,既使學(xué)生清楚了本節(jié)課的知識脈絡(luò),同時教師從學(xué)生得回答中也能知道學(xué)生對本節(jié)課的掌握情況。
4、由于本節(jié)內(nèi)容重在實驗,而本實驗又存在一定的難度,我采用了“教師引導(dǎo)—學(xué)生參與探究”的教學(xué)方法,突出了學(xué)生的主體地位,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
但是也有不足的地方,在教學(xué)過程中,特別是學(xué)生動手實驗時,學(xué)生提出了很多新的問題,這些問題有一些是我在課前沒能預(yù)見到的,作為一名年輕教師我深知自己知識深度與知識面不足,特別是生物知識與各學(xué)科間聯(lián)系的知識還不夠,在今后的教學(xué)過程中還要加強(qiáng)學(xué)習(xí)不斷充實自己。
第二篇:“酶的特性”教學(xué)設(shè)計
“酶的特性”教學(xué)設(shè)計
一、教材分析
“酶的特性”是《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)生物教科書 分子與細(xì)胞(必修1)》(人教版)第五單元第一節(jié)《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》第二課時的內(nèi)容,在學(xué)習(xí)了第1課時“酶的作用和本質(zhì)”,以及初中人體內(nèi)消化酶知識的基礎(chǔ)上,結(jié)合探究“影響酶活性的條件”實驗,進(jìn)一步理解酶的三大特性,不僅鞏固了第一節(jié)的探究實驗方案設(shè)計中變量的控制內(nèi)容,也為后面學(xué)習(xí)ATP的合成與分解,光合作用,細(xì)胞呼吸等重要內(nèi)容奠定了堅實的基礎(chǔ)。關(guān)于酶的催化特性的特點(diǎn),教材中首先安排了有關(guān)實驗,讓學(xué)生通過實驗,切身體會到酶的催化作用具有高效性的特點(diǎn)。符合學(xué)生由感性到理性的認(rèn)知規(guī)律。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):概述酶的特性和影響酶活性條件的知識體系。
能力目標(biāo):進(jìn)行酶的特性、影響酶活性的條件、控制變量的實驗探究活動。情感目標(biāo):養(yǎng)成勇于質(zhì)疑、自主探究、合作學(xué)習(xí)的科學(xué)探究精神。
三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):建構(gòu)酶的特性知識體系,探究影響酶活性的條件。難點(diǎn):影響酶活性條件的實驗設(shè)計與實施。
四、教學(xué)過程
[教師引入]:酶是生物催化劑,它當(dāng)然具有一般無機(jī)催化劑的特點(diǎn)。[學(xué)生回答]:酶和無機(jī)催化劑的相同點(diǎn):
1、酶和無機(jī)催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后本身不發(fā)生化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量上的變化;
2、只能加快反應(yīng)速率,縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時間而不能改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。師:酶與無機(jī)催化劑相比,又有哪些不同之處?這是我們今天需要探討的問題。[新課]
1、酶的高效性
師:提問:通過Fe3+、H2O2酶催化H2O2分解速率比較的實驗探究,同學(xué)們已經(jīng)建構(gòu)出酶具有什么特性?
生:酶的催化作用具有高效性。
2、酶具有專一性
向?qū)W生提供分析材料:①單獨(dú)咀嚼米飯一段時間后,感覺有甜味,試分析是什么原因。(唾液中含有淀粉酶,淀粉在酶的作用下水解成麥芽糖,麥芽糖有甜味)
②早晨起床發(fā)現(xiàn)昨晚夾在牙縫中的瘦肉絲依然存在,又是什么原因?(瘦肉的主要成分是蛋白質(zhì),唾液中無消化蛋白質(zhì)的酶,所以無法將其分解。)探究實驗:
[教師提問]:假如將H2O2酶催化H2O2分解的實驗作如下更改,實驗結(jié)果又將如何呢?①更換酶──將豬肝研磨液換成淀粉酶。②更換底物──將H2O2換成淀粉液。并請1、2兩大組的同學(xué)實驗探究①,3、4兩大組的同學(xué)實驗探究②。補(bǔ)充:實驗中要控制變量:
變量:實驗過程中可以變化的因素都可以稱為變量。如選擇催化劑的種類和加入的劑量、反應(yīng)物的劑量;產(chǎn)生的氧氣量、環(huán)境的溫度、pH等
實驗變量:實驗中因?qū)嶒災(zāi)康亩_定,人為改變的變量稱作實驗變量。
教師指導(dǎo)學(xué)生分析本實驗中的實驗變量是什么?學(xué)生分析得出是催化劑的種類(過氧化氫酶和Fe3+)。
無關(guān)變量:指實驗中除實驗變量以外的影響實驗現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件
教師指導(dǎo)學(xué)生分析本組實驗中無關(guān)變量有哪些?如何使無關(guān)變量在操作中要保持相同? 學(xué)生分析得出:無關(guān)變量有反應(yīng)環(huán)境的溫度、pH;過氧化氫的劑量等、其各項應(yīng)在分組實驗中保持相等、穩(wěn)定、不變。
反應(yīng)變量:隨著實驗變量的變化而變化的變量稱作反應(yīng)變量。通常,實驗變量是原因,反應(yīng)變量是結(jié)果,二者具有因果關(guān)系。[學(xué)生活動]分組實驗。
[教師活動]觀察學(xué)生實驗,若學(xué)生有關(guān)實驗操作不規(guī)范,如量取液體的方法不規(guī)范等,則予以糾正。同時啟發(fā):加底物的量為多少?加淀粉酶或豬肝研磨液的量為多少?如何檢測淀粉是否分解?……用以指導(dǎo)學(xué)生的實驗操作。待學(xué)生實驗結(jié)束后,提問:探究的結(jié)果如何? [學(xué)生活動]
1、2組“換成淀粉酶后不產(chǎn)生氣泡”,3、4組“換成淀粉后變藍(lán)色”。[教師活動]提問:由此得出的結(jié)論是什么?
[學(xué)生活動]不同的酶不能催化同一底物反應(yīng),同一種酶不能催化不同底物反應(yīng)。[教師活動]總結(jié):即每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。這就是酶的專一性。[教師活動]提問:有關(guān)酶的催化作用,除剛剛探究的受底物的種類和酶的種類的影響外,同學(xué)們還有哪些需要進(jìn)一步探究的問題呢?并提出要求:以小組為單位相互討論,將問題寫在紙上,然后大家一起交流。
[學(xué)生活動]相互討論,羅列問題,并推代表交流問題。如:“會不會受溫度的影響”?“會不會受pH的影響”?“會不會受底物濃度的影響”?“會不會受酶濃度的影響” ?…… 從學(xué)生提出的眾多問題中,選擇“酶的催化作用會不會受pH和溫度的影響”兩大問題作為進(jìn)一步探究的問題。
3、酶的作用條件較溫和
[教師提供]:資料一:實驗證明:用加酶洗衣粉時,溫水的洗滌效果要比冷水好; 資料二:人患感冒發(fā)燒時,常常不思飲食,其原因是什么?
資料三:閱讀課文P83探究(影響酶活性的重要條件)第1到3段文字。[教師活動]提出假設(shè):a.酶的催化效率可能受溫度的影響
b.酶的催化效率可能受PH值的影響。并且不同的酶需要不同的PH條件。示例:“溫度對酶活性的影響”實驗方案
[學(xué)生活動]完成有關(guān)PH值對酶活性影響的實驗設(shè)計。
1.布置學(xué)生動手實驗,各小組按確定的實驗方案進(jìn)行實驗,仔細(xì)觀察、認(rèn)真記錄實驗現(xiàn)象。2.師生互動交流實驗結(jié)果,培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識的能力;學(xué)會與人交流,提高語言表達(dá)能力。
①學(xué)生完成實驗后提問:
a.哪支試管中酶的活性最高?你是如何得出這一結(jié)論的?
b.實驗結(jié)果與你預(yù)期的結(jié)果是否一致?你作出的假設(shè)是否得到了確認(rèn)?
c.通過這個探究,你們小組的結(jié)論是什么?請嘗試用酶的化學(xué)本質(zhì)的知識解釋本小組的結(jié)論。
②各小組匯報實驗結(jié)果:
溫度、PH值變化會影響酶的活性,溫度和PH值偏高或偏低,酶的活性都會降低。③結(jié)論:酶的作用條件較溫和
教師分析、解釋:過酸、過堿或高溫,都會使酶分子的結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性。因為酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,這些大分子物質(zhì)都有其特定的空間結(jié)構(gòu),當(dāng)環(huán)境中的溫度過高、PH值過高或過低時,這些有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)就會發(fā)生改變,從而使酶的活性降低甚至失去活性。0℃左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低,沒有破壞酶的空間結(jié)構(gòu),在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)。
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果繪出溫度和PH值變化與酶活性的關(guān)系大致變化曲線圖。用語言來描述溫度和PH值變化與酶活性的關(guān)系曲線的變化特征。訓(xùn)練學(xué)生從函數(shù)圖像中提取信息、分析信息的能力和語言表達(dá)能力。
五、教師小結(jié) 板書設(shè)計
一、酶的特性
1、酶具有高效性
2、酶具有專一性
3、酶的作用條件較溫和(1)溫度影響酶的活性(2)PH影響酶的活性
二、探究實驗
六、教學(xué)感想
高中生物新課程提出了提高生物科學(xué)素養(yǎng),面向全體學(xué)生,提倡探究式學(xué)習(xí),注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系的基本理念,強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)要體現(xiàn)學(xué)生的“主體性”。這些理念最終都要通過教師的課堂教學(xué)行為得以實現(xiàn),因此,教師是推進(jìn)新課改最關(guān)鍵的因素。那么,我們一線的教師不僅要在新課改理念下創(chuàng)新自己的教學(xué)行為,也應(yīng)該協(xié)調(diào)好課改后課堂教學(xué)與高考的關(guān)系。我認(rèn)為,可以從以下幾方面加以改進(jìn):
一、學(xué):學(xué)習(xí)新課程理念,學(xué)習(xí)新的教學(xué)方法
課改已經(jīng)進(jìn)行,但我們?nèi)匀豢吹揭徊糠纸處熑匀话凑绽弦惶椎氖谡n方式從頭講到尾,結(jié)果整堂課下來,學(xué)生和老師都感覺身心疲憊。實施新課程,更新觀念是前提,這就要求我們一是要向書本學(xué)習(xí),多讀心課標(biāo)、優(yōu)秀教案、教師用書、探究報告等,理解新課程理念。二是要多聽教改專家和特級教師的課。三可以借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。四要相互學(xué)習(xí)。
二、研:加強(qiáng)新課程教學(xué)研究,提高教學(xué)質(zhì)量。例如:可以實行集體備課的方式,集中集體智慧,可以通過不斷磨課的方式找出最好的教學(xué)方式等。
三、將新課改落到實處,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的同時更要適應(yīng)高考要求。如何檢測是否達(dá)到了提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的,考試仍然是一個重要的檢測手段。因此,我們在運(yùn)用新的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)的同時,仍然要認(rèn)真學(xué)習(xí)研究考綱和考試說明,明確考察重點(diǎn),對于考試說明沒有而教材有的要大膽刪除,通過對近幾年考題的研究明確高考動向,重視書本,抓雙基,指導(dǎo)學(xué)生理清知識網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建生物模型,全面復(fù)習(xí),突出重點(diǎn)。
“酶的特性”教學(xué)設(shè)計
一、教材分析
“酶的特性”是《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)生物教科書 分子與細(xì)胞(必修1)》(人教版)第五單元第一節(jié)《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》第二課時的內(nèi)容,在學(xué)習(xí)了第1課時“酶的作用和本質(zhì)”,以及初中人體內(nèi)消化酶知識的基礎(chǔ)上,結(jié)合探究“影響酶活性的條件”實驗,進(jìn)一步理解酶的三大特性,不僅鞏固了第一節(jié)的探究實驗方案設(shè)計中變量的控制內(nèi)容,也為后面學(xué)習(xí)ATP的合成與分解,光合作用,細(xì)胞呼吸等重要內(nèi)容奠定了堅實的基礎(chǔ)。關(guān)于酶的催化特性的特點(diǎn),教材中首先安排了有關(guān)實驗,讓學(xué)生通過實驗,切身體會到酶的催化作用具有高效性的特點(diǎn)。符合學(xué)生由感性到理性的認(rèn)知規(guī)律。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):概述酶的特性和影響酶活性條件的知識體系。
能力目標(biāo):進(jìn)行酶的特性、影響酶活性的條件、控制變量的實驗探究活動。情感目標(biāo):養(yǎng)成勇于質(zhì)疑、自主探究、合作學(xué)習(xí)的科學(xué)探究精神。
三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn):建構(gòu)酶的特性知識體系,探究影響酶活性的條件。
難點(diǎn):影響酶活性條件的實驗設(shè)計與實施。
四、教學(xué)過程
[教師引入]:酶是生物催化劑,它當(dāng)然具有一般無機(jī)催化劑的特點(diǎn)。[學(xué)生回答]:酶和無機(jī)催化劑的相同點(diǎn):
1、酶和無機(jī)催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后本身不發(fā)生化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量上的變化;
2、只能加快反應(yīng)速率,縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時間而不能改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。師:酶與無機(jī)催化劑相比,又有哪些不同之處?這是我們今天需要探討的問題。[新課]
1、酶的高效性
師:提問:通過Fe3+、H2O2酶催化H2O2分解速率比較的實驗探究,同學(xué)們已經(jīng)建構(gòu)出酶具有什么特性?
生:酶的催化作用具有高效性。
2、酶具有專一性
向?qū)W生提供分析材料:①單獨(dú)咀嚼米飯一段時間后,感覺有甜味,試分析是什么原因。(唾液中含有淀粉酶,淀粉在酶的作用下水解成麥芽糖,麥芽糖有甜味)
②早晨起床發(fā)現(xiàn)昨晚夾在牙縫中的瘦肉絲依然存在,又是什么原因?(瘦肉的主要成分是蛋白質(zhì),唾液中無消化蛋白質(zhì)的酶,所以無法將其分解。)探究實驗:
[教師提問]:假如將H2O2酶催化H2O2分解的實驗作如下更改,實驗結(jié)果又將如何呢?①更換酶──將豬肝研磨液換成淀粉酶。②更換底物──將H2O2換成淀粉液。并請1、2兩大組的同學(xué)實驗探究①,3、4兩大組的同學(xué)實驗探究②。補(bǔ)充:實驗中要控制變量:
變量:實驗過程中可以變化的因素都可以稱為變量。如選擇催化劑的種類和加入的劑量、反應(yīng)物的劑量;產(chǎn)生的氧氣量、環(huán)境的溫度、pH等
實驗變量:實驗中因?qū)嶒災(zāi)康亩_定,人為改變的變量稱作實驗變量。
教師指導(dǎo)學(xué)生分析本實驗中的實驗變量是什么?學(xué)生分析得出是催化劑的種類(過氧化氫酶和Fe3+)。
無關(guān)變量:指實驗中除實驗變量以外的影響實驗現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件
教師指導(dǎo)學(xué)生分析本組實驗中無關(guān)變量有哪些?如何使無關(guān)變量在操作中要保持相同? 學(xué)生分析得出:無關(guān)變量有反應(yīng)環(huán)境的溫度、pH;過氧化氫的劑量等、其各項應(yīng)在分組實驗中保持相等、穩(wěn)定、不變。
反應(yīng)變量:隨著實驗變量的變化而變化的變量稱作反應(yīng)變量。通常,實驗變量是原因,反應(yīng)變量是結(jié)果,二者具有因果關(guān)系。
[學(xué)生活動]分組實驗。
[教師活動]觀察學(xué)生實驗,若學(xué)生有關(guān)實驗操作不規(guī)范,如量取液體的方法不規(guī)范等,則予以糾正。同時啟發(fā):加底物的量為多少?加淀粉酶或豬肝研磨液的量為多少?如何檢測淀粉是否分解?……用以指導(dǎo)學(xué)生的實驗操作。待學(xué)生實驗結(jié)束后,提問:探究的結(jié)果如何? [學(xué)生活動]
1、2組“換成淀粉酶后不產(chǎn)生氣泡”,3、4組“換成淀粉后變藍(lán)色”。[教師活動]提問:由此得出的結(jié)論是什么?
[學(xué)生活動]不同的酶不能催化同一底物反應(yīng),同一種酶不能催化不同底物反應(yīng)。
[教師活動]總結(jié):即每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。這就是酶的專一性。
[教師活動]提問:有關(guān)酶的催化作用,除剛剛探究的受底物的種類和酶的種類的影響外,同學(xué)們還有哪些需要進(jìn)一步探究的問題呢?并提出要求:以小組為單位相互討論,將問題寫在紙上,然后大家一起交流。
[學(xué)生活動]相互討論,羅列問題,并推代表交流問題。如:“會不會受溫度的影響”?“會不會受pH的影響”?“會不會受底物濃度的影響”?“會不會受酶濃度的影響” ?…… 從學(xué)生提出的眾多問題中,選擇“酶的催化作用會不會受pH和溫度的影響”兩大問題作為進(jìn)一步探究的問題。
3、酶的作用條件較溫和
[教師提供]:資料一:實驗證明:用加酶洗衣粉時,溫水的洗滌效果要比冷水好; 資料二:人患感冒發(fā)燒時,常常不思飲食,其原因是什么?
資料三:閱讀課文P83探究(影響酶活性的重要條件)第1到3段文字。[教師活動]提出假設(shè):a.酶的催化效率可能受溫度的影響
b.酶的催化效率可能受PH值的影響。并且不同的酶需要不同的PH條件。示例:“溫度對酶活性的影響”實驗方案
[學(xué)生活動]完成有關(guān)PH值對酶活性影響的實驗設(shè)計。
1.布置學(xué)生動手實驗,各小組按確定的實驗方案進(jìn)行實驗,仔細(xì)觀察、認(rèn)真記錄實驗現(xiàn)象。2.師生互動交流實驗結(jié)果,培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識的能力;學(xué)會與人交流,提高語言表達(dá)能力。
①學(xué)生完成實驗后提問:
a.哪支試管中酶的活性最高?你是如何得出這一結(jié)論的?
b.實驗結(jié)果與你預(yù)期的結(jié)果是否一致?你作出的假設(shè)是否得到了確認(rèn)?
c.通過這個探究,你們小組的結(jié)論是什么?請嘗試用酶的化學(xué)本質(zhì)的知識解釋本小組的結(jié)論。
②各小組匯報實驗結(jié)果:
溫度、PH值變化會影響酶的活性,溫度和PH值偏高或偏低,酶的活性都會降低。③結(jié)論:酶的作用條件較溫和
教師分析、解釋:過酸、過堿或高溫,都會使酶分子的結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性。因為酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,這些大分子物質(zhì)都有其特定的空間結(jié)構(gòu),當(dāng)環(huán)境中的溫度過高、PH值過高或過低時,這些有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)就會發(fā)生改變,從而使酶的活性降低甚至失去活性。0℃左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低,沒有破壞酶的空間結(jié)構(gòu),在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)。
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果繪出溫度和PH值變化與酶活性的關(guān)系大致變化曲線圖。用語言來描述溫度和PH值變化與酶活性的關(guān)系曲線的變化特征。訓(xùn)練學(xué)生從函數(shù)圖像中提取信息、分析信息的能力和語言表達(dá)能力。
五、教師小結(jié) 板書設(shè)計
一、酶的特性
1、酶具有高效性
2、酶具有專一性
3、酶的作用條件較溫和(1)溫度影響酶的活性(2)PH影響酶的活性
二、探究實驗
六、教學(xué)感想
高中生物新課程提出了提高生物科學(xué)素養(yǎng),面向全體學(xué)生,提倡探究式學(xué)習(xí),注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系的基本理念,強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)要體現(xiàn)學(xué)生的“主體性”。這些理念最終都要通過教師的課堂教學(xué)行為得以實現(xiàn),因此,教師是推進(jìn)新課改最關(guān)鍵的因素。那么,我們一線的教師不僅要在新課改理念下創(chuàng)新自己的教學(xué)行為,也應(yīng)該協(xié)調(diào)好課改后課堂教學(xué)與高考的關(guān)系。我認(rèn)為,可以從以下幾方面加以改進(jìn):
一、學(xué):學(xué)習(xí)新課程理念,學(xué)習(xí)新的教學(xué)方法
課改已經(jīng)進(jìn)行,但我們?nèi)匀豢吹揭徊糠纸處熑匀话凑绽弦惶椎氖谡n方式從頭講到尾,結(jié)果整堂課下來,學(xué)生和老師都感覺身心疲憊。實施新課程,更新觀念是前提,這就要求我們一是要向書本學(xué)習(xí),多讀心課標(biāo)、優(yōu)秀教案、教師用書、探究報告等,理解新課程理念。二是要多聽教改專家和特級教師的課。三可以借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。四要相互學(xué)習(xí)。
二、研:加強(qiáng)新課程教學(xué)研究,提高教學(xué)質(zhì)量。例如:可以實行集體備課的方式,集中集體智慧,可以通過不斷磨課的方式找出最好的教學(xué)方式等。
三、將新課改落到實處,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的同時更要適應(yīng)高考要求。如何檢測是否達(dá)到了提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的,考試仍然是一個重要的檢測手段。因此,我們在運(yùn)用新的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)的同時,仍然要認(rèn)真學(xué)習(xí)研究考綱和考試說明,明確考察重點(diǎn),對于考試說明沒有而教材有的要大膽刪除,通過對近幾年考題的研究明確高考動向,重視書本,抓雙基,指導(dǎo)學(xué)生理清知識網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建生物模型,全面復(fù)習(xí),突出重點(diǎn)。
“酶的特性”教學(xué)設(shè)計
一、教材分析
“酶的特性”是《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)生物教科書 分子與細(xì)胞(必修1)》(人教版)第五單元第一節(jié)《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》第二課時的內(nèi)容,在學(xué)習(xí)了第1課時“酶的作用和本質(zhì)”,以及初中人體內(nèi)消化酶知識的基礎(chǔ)上,結(jié)合探究“影響酶活性的條件”實驗,進(jìn)一步理解酶的三大特性,不僅鞏固了第一節(jié)的探究實驗方案設(shè)計中變量的控制內(nèi)容,也為后面學(xué)習(xí)ATP的合成與分解,光合作用,細(xì)胞呼吸等重要內(nèi)容奠定了堅實的基礎(chǔ)。關(guān)于酶的催化特性的特點(diǎn),教材中首先安排了有關(guān)實驗,讓學(xué)生通過實驗,切身體會到酶的催化作用具有高效性的特點(diǎn)。符合學(xué)生由感性到理性的認(rèn)知規(guī)律。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):概述酶的特性和影響酶活性條件的知識體系。
能力目標(biāo):進(jìn)行酶的特性、影響酶活性的條件、控制變量的實驗探究活動。情感目標(biāo):養(yǎng)成勇于質(zhì)疑、自主探究、合作學(xué)習(xí)的科學(xué)探究精神。
三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):建構(gòu)酶的特性知識體系,探究影響酶活性的條件。難點(diǎn):影響酶活性條件的實驗設(shè)計與實施。
四、教學(xué)過程
[教師引入]:酶是生物催化劑,它當(dāng)然具有一般無機(jī)催化劑的特點(diǎn)。[學(xué)生回答]:酶和無機(jī)催化劑的相同點(diǎn):
1、酶和無機(jī)催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后本身不發(fā)生化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量上的變化;
2、只能加快反應(yīng)速率,縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時間而不能改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。師:酶與無機(jī)催化劑相比,又有哪些不同之處?這是我們今天需要探討的問題。[新課]
1、酶的高效性
師:提問:通過Fe3+、H2O2酶催化H2O2分解速率比較的實驗探究,同學(xué)們已經(jīng)建構(gòu)出酶具有什么特性?
生:酶的催化作用具有高效性。
2、酶具有專一性 向?qū)W生提供分析材料:①單獨(dú)咀嚼米飯一段時間后,感覺有甜味,試分析是什么原因。(唾液中含有淀粉酶,淀粉在酶的作用下水解成麥芽糖,麥芽糖有甜味)
②早晨起床發(fā)現(xiàn)昨晚夾在牙縫中的瘦肉絲依然存在,又是什么原因?(瘦肉的主要成分是蛋白質(zhì),唾液中無消化蛋白質(zhì)的酶,所以無法將其分解。)探究實驗:
[教師提問]:假如將H2O2酶催化H2O2分解的實驗作如下更改,實驗結(jié)果又將如何呢?①更換酶──將豬肝研磨液換成淀粉酶。②更換底物──將H2O2換成淀粉液。并請1、2兩大組的同學(xué)實驗探究①,3、4兩大組的同學(xué)實驗探究②。補(bǔ)充:實驗中要控制變量:
變量:實驗過程中可以變化的因素都可以稱為變量。如選擇催化劑的種類和加入的劑量、反應(yīng)物的劑量;產(chǎn)生的氧氣量、環(huán)境的溫度、pH等
實驗變量:實驗中因?qū)嶒災(zāi)康亩_定,人為改變的變量稱作實驗變量。
教師指導(dǎo)學(xué)生分析本實驗中的實驗變量是什么?學(xué)生分析得出是催化劑的種類(過氧化氫酶和Fe3+)。無關(guān)變量:指實驗中除實驗變量以外的影響實驗現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件
教師指導(dǎo)學(xué)生分析本組實驗中無關(guān)變量有哪些?如何使無關(guān)變量在操作中要保持相同? 學(xué)生分析得出:無關(guān)變量有反應(yīng)環(huán)境的溫度、pH;過氧化氫的劑量等、其各項應(yīng)在分組實驗中保持相等、穩(wěn)定、不變。
反應(yīng)變量:隨著實驗變量的變化而變化的變量稱作反應(yīng)變量。通常,實驗變量是原因,反應(yīng)變量是結(jié)果,二者具有因果關(guān)系。[學(xué)生活動]分組實驗。
[教師活動]觀察學(xué)生實驗,若學(xué)生有關(guān)實驗操作不規(guī)范,如量取液體的方法不規(guī)范等,則予以糾正。同時啟發(fā):加底物的量為多少?加淀粉酶或豬肝研磨液的量為多少?如何檢測淀粉是否分解?……用以指導(dǎo)學(xué)生的實驗操作。待學(xué)生實驗結(jié)束后,提問:探究的結(jié)果如何? [學(xué)生活動]
1、2組“換成淀粉酶后不產(chǎn)生氣泡”,3、4組“換成淀粉后變藍(lán)色”。[教師活動]提問:由此得出的結(jié)論是什么?
[學(xué)生活動]不同的酶不能催化同一底物反應(yīng),同一種酶不能催化不同底物反應(yīng)。
[教師活動]總結(jié):即每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。這就是酶的專一性。
[教師活動]提問:有關(guān)酶的催化作用,除剛剛探究的受底物的種類和酶的種類的影響外,同學(xué)們還有哪些需要進(jìn)一步探究的問題呢?并提出要求:以小組為單位相互討論,將問題寫在紙上,然后大家一起交流。
[學(xué)生活動]相互討論,羅列問題,并推代表交流問題。如:“會不會受溫度的影響”?“會不會受pH的影響”?“會不會受底物濃度的影響”?“會不會受酶濃度的影響” ?…… 從學(xué)生提出的眾多問題中,選擇“酶的催化作用會不會受pH和溫度的影響”兩大問題作為進(jìn)一步探究的問題。
3、酶的作用條件較溫和
[教師提供]:資料一:實驗證明:用加酶洗衣粉時,溫水的洗滌效果要比冷水好; 資料二:人患感冒發(fā)燒時,常常不思飲食,其原因是什么?
資料三:閱讀課文P83探究(影響酶活性的重要條件)第1到3段文字。
[教師活動]提出假設(shè):a.酶的催化效率可能受溫度的影響
b.酶的催化效率可能受PH值的影響。并且不同的酶需要不同的PH條件。示例:“溫度對酶活性的影響”實驗方案
[學(xué)生活動]完成有關(guān)PH值對酶活性影響的實驗設(shè)計。
1.布置學(xué)生動手實驗,各小組按確定的實驗方案進(jìn)行實驗,仔細(xì)觀察、認(rèn)真記錄實驗現(xiàn)象。2.師生互動交流實驗結(jié)果,培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識的能力;學(xué)會與人交流,提高語言表達(dá)能力。
①學(xué)生完成實驗后提問:
a.哪支試管中酶的活性最高?你是如何得出這一結(jié)論的?
b.實驗結(jié)果與你預(yù)期的結(jié)果是否一致?你作出的假設(shè)是否得到了確認(rèn)?
c.通過這個探究,你們小組的結(jié)論是什么?請嘗試用酶的化學(xué)本質(zhì)的知識解釋本小組的結(jié)論。
②各小組匯報實驗結(jié)果:
溫度、PH值變化會影響酶的活性,溫度和PH值偏高或偏低,酶的活性都會降低。③結(jié)論:酶的作用條件較溫和
教師分析、解釋:過酸、過堿或高溫,都會使酶分子的結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性。因為酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,這些大分子物質(zhì)都有其特定的空間結(jié)構(gòu),當(dāng)環(huán)境中的溫度過高、PH值過高或過低時,這些有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)就會發(fā)生改變,從而使酶的活性降低甚至失去活性。0℃左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低,沒有破壞酶的空間結(jié)構(gòu),在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)。
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果繪出溫度和PH值變化與酶活性的關(guān)系大致變化曲線圖。用語言來描述溫度和PH值變化與酶活性的關(guān)系曲線的變化特征。訓(xùn)練學(xué)生從函數(shù)圖像中提取信息、分析信息的能力和語言表達(dá)能力。
五、教師小結(jié) 板書設(shè)計
一、酶的特性
1、酶具有高效性
2、酶具有專一性
3、酶的作用條件較溫和(1)溫度影響酶的活性(2)PH影響酶的活性
二、探究實驗
六、教學(xué)感想
高中生物新課程提出了提高生物科學(xué)素養(yǎng),面向全體學(xué)生,提倡探究式學(xué)習(xí),注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系的基本理念,強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)要體現(xiàn)學(xué)生的“主體性”。這些理念最終都要通過教師的課堂教學(xué)行為得以實現(xiàn),因此,教師是推進(jìn)新課改最關(guān)鍵的因素。那么,我們一線的教師不僅要在新課改理念下創(chuàng)新自己的教學(xué)行為,也應(yīng)該協(xié)調(diào)好課改后課堂教學(xué)與高考的關(guān)系。我認(rèn)為,可以從以下幾方面加以改進(jìn):
一、學(xué):學(xué)習(xí)新課程理念,學(xué)習(xí)新的教學(xué)方法
課改已經(jīng)進(jìn)行,但我們?nèi)匀豢吹揭徊糠纸處熑匀话凑绽弦惶椎氖谡n方式從頭講到尾,結(jié)果整堂課下來,學(xué)生和老師都感覺身心疲憊。實施新課程,更新觀念是前提,這就要求我們一是要向書本學(xué)習(xí),多讀心課標(biāo)、優(yōu)秀教案、教師用書、探究報告等,理解新課程理念。二是要多聽教改專家和特級教師的課。三可以借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。四要相互學(xué)習(xí)。
二、研:加強(qiáng)新課程教學(xué)研究,提高教學(xué)質(zhì)量。例如:可以實行集體備課的方式,集中集體智慧,可以通過不斷磨課的方式找出最好的教學(xué)方式等。
三、將新課改落到實處,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的同時更要適應(yīng)高考要求。如何檢測是否達(dá)到了提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的,考試仍然是一個重要的檢測手段。因此,我們在運(yùn)用新的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)的同時,仍然要認(rèn)真學(xué)習(xí)研究考綱和考試說明,明確考察重點(diǎn),對于考試說明沒有而教材有的要大膽刪除,通過對近幾年考題的研究明確高考動向,重視書本,抓雙基,指導(dǎo)學(xué)生理清知識網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建生物模型,全面復(fù)習(xí),突出重點(diǎn)。
第三篇:酶的特性教學(xué)設(shè)計
酶的特性教學(xué)設(shè)計
一、教材地位和作用
本節(jié)課主要講述酶在生物新陳代謝中的重要作用及其生理特性,教材對酶的本質(zhì)和特性作了重點(diǎn)介紹。本章本節(jié)課內(nèi)容是高一生物教材的重難點(diǎn)內(nèi)容。自然界中的一切生命現(xiàn)象皆與酶的活動有關(guān)。在本章節(jié)中通過探索驗證酶的特性的教學(xué)過程,培養(yǎng)學(xué)生建立科學(xué)的思維方法和研究精神。
二、教學(xué)目標(biāo) 1.知識目標(biāo)
(1)說明酶在細(xì)胞代謝中的特性。
(2)進(jìn)行有關(guān)實驗和探究,學(xué)會控制自變量,觀察和檢測因變量變化以及設(shè)置對照組和重復(fù)實驗。
2.能力目標(biāo)
(1)通過學(xué)生主動參與科學(xué)探究的虛擬實驗活動,使學(xué)生掌握科學(xué)探究的程序和方法,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和動手實踐的能力。
(2)通過以小組為單位的學(xué)習(xí),使學(xué)生學(xué)會與人交流和合作的能力 3.情感態(tài)度價值觀
通過對酶的生物活性及其特性的探究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)的態(tài)度和實事求是的精神。培養(yǎng)學(xué)生知難而進(jìn)、鍥而不舍的頑強(qiáng)的意志品質(zhì)和勇于探索未知世界、勇于創(chuàng)新的精神。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.教學(xué)重點(diǎn)
酶的作用、本質(zhì)和特性 2.教學(xué)難點(diǎn)
酶的特性探究、控制變量的科學(xué)方法
四、媒體運(yùn)用 本課使用的媒體主要為電腦投影和實驗室儀器。本課的重難點(diǎn)都在于如何使學(xué)生掌握實驗的原理,實驗的操作過程。由于人的認(rèn)知規(guī)律是由感性到理性的,所以本課插入了大量的圖片,圖表和實驗過程的動畫軟件。酶的第一個特性使用動畫直觀的顯示實驗過程,引導(dǎo)學(xué)生解決實驗中的問題。而第二個特性則應(yīng)用了模擬實驗過程的方法,放手讓學(xué)生在第一個實驗的理論基礎(chǔ)上自己設(shè)計實驗過程和進(jìn)行實驗軟件操作。通過小組討論,全班參與實驗操作的評價等方法,讓學(xué)生加深對實驗過程的了解,學(xué)以致用。第三個特性則讓學(xué)生在第一、第二個實驗的基礎(chǔ)上自行在實驗室進(jìn)行實驗的設(shè)計和操作,并得出相應(yīng)的實驗結(jié)果和實驗結(jié)論。
五、教學(xué)方法和手段
(1)探究式教學(xué)法:在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生主動參與酶的特性的討論探究活動,親身體會科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程,領(lǐng)悟科學(xué)研究方法。
(2)多媒體輔助教學(xué)法:利用多媒體技術(shù),把酶的特性探究實驗演示出來,幫助學(xué)生形成正確、系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)。
(3)模擬實驗操作法:學(xué)生利用計算機(jī),進(jìn)行模擬的實驗操作過程,把本小組設(shè)計的實驗方案通過計算機(jī)呈現(xiàn),并對結(jié)果進(jìn)行分析。
六、具體的教學(xué)過程
(1)引導(dǎo)探究:酶和無機(jī)的催化劑相比有什么特殊之處?(2 min)
(2)觀看實驗動畫,回憶實驗內(nèi)容:比較過氧化氫酶和Fe的催化效率(2 min)
3+
(3)學(xué)生分組討論
a.為什么實驗中要選用新鮮的肝臟? b.為什么要把肝臟研磨碎?
c.實驗中加入對比組會否更好?如果會,應(yīng)如何設(shè)置對比組?(8 min)教師注意引導(dǎo)學(xué)生想到“酶具有生物活性”這一概念,并鼓勵學(xué)生積極思考、嘗試設(shè)計對比實驗組,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中理解實驗的方法及設(shè)計過程是多樣的。
(4)提出問題:既然實驗的方法可以是多種多樣的,請同學(xué)們思考:如何運(yùn)用以下的實驗材料及器材驗證酶的專一性?(組織學(xué)生進(jìn)行小組討論)(3 min)
(5)小組對實驗設(shè)計方案的討論包括以下幾個方面:(25 min)a.研究目的 b.作出假設(shè)
c.實驗過程:實驗器材選取、實驗步驟、現(xiàn)象的觀察與分析、結(jié)論
d.表達(dá)與交流(討論組的小組長上臺發(fā)言,接受其他小組同學(xué)的提問;進(jìn)行實驗方案的修改,選出代表進(jìn)行模擬實驗操作。)
教師對小組的探究討論活動給予鼓勵評價,接著引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)深入探討:小組代表的操作使我們對酶的專一性有了較深的理解,但是我們還需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)探討酶的一些其他的特性。
(6)在前一實驗的基礎(chǔ)上,布置學(xué)生利用課余時間小組制定檢測酶的作用條件的實驗方案。在開展實驗前各小組進(jìn)行實驗設(shè)計方案的匯報。最后讓學(xué)生運(yùn)用實驗儀器和藥品,設(shè)計實驗探索酶的作用條件,并用圖表表示相應(yīng)的實驗結(jié)果。(30 min)(7)多媒體展示酶需要適宜的條件:為彌補(bǔ)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的不足,教師要使用多媒體課件幫助學(xué)生對知識進(jìn)行歸納整理,使學(xué)生對知識有一個全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確的了解,在頭腦中形成系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)。(10 min)
七、教學(xué)反思
1.這節(jié)課是根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)“培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”而設(shè)計的。筆者在本節(jié)課中設(shè)計了三個不同方式、不同程度的探究實驗,一個是實驗錄像的觀察,另一個是利用課件模擬酶的專一性實驗,第三個是實際的實驗探究。第二、第三個實驗是在學(xué)生已掌握的實驗一的方法后,在進(jìn)一步的思考與討論中開展的。目的是做到既關(guān)注知識結(jié)論,更關(guān)注知識的發(fā)生和發(fā)展過程,突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。
2.酶的專一性和酶所需的作用條件實驗的設(shè)計比較靈活,需要和物質(zhì)鑒定實驗相結(jié)合,難度較大,宜以課題小組的形式進(jìn)行討論。另外,由于受儀器設(shè)備的限制,對于酶的催化作用的原理不宜探究過深。
3.新課標(biāo)的理念,在于突出發(fā)現(xiàn)的過程,學(xué)習(xí)的過程,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,調(diào)動學(xué)生的思維能力。而通過重現(xiàn)和虛擬手段模擬生命現(xiàn)象,是生物科學(xué)的一種重要研究方法。在本節(jié)課中,通過虛擬實驗操作模擬酶的專一性實驗驗證過程,把抽象復(fù)雜的生命現(xiàn)象,轉(zhuǎn)化為直觀具體、肉眼可見的過程,既有利于學(xué)生理解掌握,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的動手實踐能力和與人合作交流的能力。
第四篇:[高考理綜]酶的特性的教學(xué)設(shè)計
酶的特性的教學(xué)設(shè)計
(一)導(dǎo)言:已近中午了,大家的肚子一定餓了。為什么肚子會餓呢?還記得食物是怎么被消化的嗎?什么是酶呢?酶是生物體內(nèi)有催化作用的有機(jī)物,絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),現(xiàn)在知道有些RNA也可以是酶。還記得什么是催化劑嗎?催化劑有什么特點(diǎn)? 酶是生物催化劑,他當(dāng)然具有一般化學(xué)催化劑的特點(diǎn)。那么酶還有不同于無機(jī)催化劑的特點(diǎn)嗎?
你們的早餐吃了些什么?這些食物里含有哪些成分呢?這些反應(yīng)都需要在酶的催化下完成。在短短的幾個小時內(nèi),酶就把食物分解了。有些細(xì)菌在條件適宜的情況下,只需要經(jīng)過20多分鐘就能繁殖一代,在這二十多分種的時間內(nèi)要合成新細(xì)胞的全部物質(zhì)。這些反應(yīng)如果在試管借助一般催化劑來完成,那簡直是不可能的。但在生物體內(nèi)卻可以在常溫常壓下快速完成。如果這些反映都是在酶的催化下完成的話,那么我們可以猜測,酶的催化效率一定是很高的。
生物體內(nèi)的反應(yīng)是很溫和的,同樣是氧化有機(jī)物,在體外燃燒,直接就分解成了二氧化碳和水,而在體內(nèi)要的十幾步幾十步的反應(yīng)來完成。這些反應(yīng)都依賴于酶的進(jìn)行。這些反應(yīng)能夠有條不紊地進(jìn)行,我們可以猜測,酶的催化需要有專一性。如果沒有專一性,體內(nèi)的反應(yīng)就會發(fā)生紊亂。
推測:酶具有高效性和專一性。
(二)新課
1.酶是否具有高效性?
討論:我們先討論如何來設(shè)計實驗證明酶具有高效性。提示1.酶的高效性是相對誰而言?(無機(jī)催化劑而言)(酶的高效是相對于化學(xué)催化劑,所以我們在設(shè)計實驗時就要想辦法讓酶與無機(jī)的催化劑作比較,看它們誰的催化效率更高。)
反應(yīng)物怎么選擇呢?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?
提示2.我們知道過氧化氫可以在Fe3+催化下,分解成水和氧。新鮮的動物肝臟含有過氧化氫酶。如果給你新鮮的動物肝臟、過氧化氫溶液、氯化鐵溶液,以及必需的實驗用具,你能否設(shè)計實驗?
討論(實驗的預(yù)期和結(jié)果檢驗):如果假設(shè)成立,結(jié)果將是如何?如何檢測實驗的結(jié)果呢?
討論(實驗的結(jié)果的分析):如果出現(xiàn)了我們預(yù)期的實驗結(jié)果,那么可以得出什么結(jié)論呢?(過氧化氫酶的催化效率比氯化鐵的催化效率高。從一個方面說明酶具有高效性。)
實驗預(yù)期和結(jié)果討論。2.酶是否具有專一性?
提出討論題1:我們又如何證明酶是否具有專一性呢?我們設(shè)計實驗的思路應(yīng)該是怎樣的呢?怎樣選材?怎樣設(shè)計對照?
提示:專一性應(yīng)該體現(xiàn)在酶只能催化某種特定的反應(yīng),而對其它反應(yīng)沒有催化作用??紤]我們應(yīng)該怎樣選擇酶?怎樣選擇反應(yīng)物?
討論題2:如果給你淀粉酶、淀粉、蔗糖以及其它必須的材料用具,你能設(shè)計出實驗步驟嗎?
提問:如果假設(shè)成立,結(jié)果應(yīng)是怎樣的?(淀粉被分解了,蔗糖不會被分解)
討論:怎樣來檢驗實驗的結(jié)果呢?可以用碘液來檢驗嗎?(不能,碘液只檢驗淀粉是否被分解,蔗糖是被分解則無法檢驗。)
提示:淀粉分解后的產(chǎn)生是麥芽糖和葡萄糖,都屬于還原性糖;蔗糖分解后的產(chǎn)物也是還原性糖。
討論:對鑒定的結(jié)果作出預(yù)期和分析。
歸納:實驗設(shè)計的關(guān)鍵:一是材料的選擇,這是實驗成功的重要方面;二是設(shè)計對照,控制無關(guān)的變量。以上2例再作說明。
3.環(huán)境條件是否會影響酶的催化活性? 提出問題:生物體內(nèi)的反應(yīng)是非常平和的條件下進(jìn)行的。那么環(huán)境條件會不會影響酶的活性呢?比如溫度是否會影響酶的活性?
討論:現(xiàn)給你淀粉溶液、淀粉酶,以及其它必要的材料,請你設(shè)計一個實驗證明酶的催化受到溫度的影響。
提示:這個實驗中,研究的因子(或變量)是什么呢?(溫度)
思考題:酶的催化還受到PH的影響,我們也可以設(shè)計實驗加以證明。請同學(xué)們設(shè)計好實驗。
講述:酶是否確實具有高效性和專一性?溫度和PH怎樣影響酶的活性?我們將在下節(jié)課通過具體的實驗來探究。請大家結(jié)合今天的分析,并預(yù)習(xí)課本實驗五到實驗七,為實驗作好準(zhǔn)備。
案例1:酶的特性 師:(教師展示一袋加酶洗衣粉)我這兒有一袋洗衣粉,請一位同學(xué)看一下,有哪些使用的注意事項。生:(閱讀洗衣粉上的使用說明。)
師:為什么這種洗衣粉要在60度以下的溫水中使用呢? 生:這是加酶洗衣粉。溫度過高會破壞酶的活性。師:為什么溫度過高就會破壞酶的活性。
生:酶主要是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)在高溫下會失去活性。師:你多次說到酶的活性,那你如何理解酶的活性? 生:我的理解是,酶對反應(yīng)的催化效率。師:那么,你覺得還有哪些條件會影響酶的活性呢?你的依據(jù)是什么?小組間可作簡要討論。(學(xué)生討論)
生1:酶的活性還受酸堿性的影響。我記得唾液、胃液等不同的消化液的酸堿性是不同的,那么里面的酶的催化所需的PH也就是不同的,所以PH應(yīng)該是會影響酶的活性的。生2(生1小組成員補(bǔ)充):過強(qiáng)的酸或堿會使蛋白質(zhì)失活,因此酸堿性也就會影響酶的活性。
生3:離子會影響酶的活性,其依據(jù)也是因為酶是蛋白質(zhì),而某些離子會使蛋白質(zhì)變性。師:同學(xué)們的分析很有道理,依據(jù)也十分充分。但是有道理的是否就一定是科學(xué)的事實呢? 生:不一定。這只是一種推理和猜想。同一現(xiàn)象往往可以有不同的解釋,其理論上都是成立的,但實際情況如何必須通過實驗來證明。
師:說的真好。今天我們就要通過實驗來探究,溫度、PH值等是否是影響酶活性的條件。由于我們只有一節(jié)課的時間,而且我們給大家提供的條件也有限,我們不可能讓大家探討所有的問題,每個小組只能探討一個問題。現(xiàn)在我們給大家介紹一下給大家提供的實驗材料和用具。
(教師介紹實驗桌上的材料用具:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的新配制的淀粉酶溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的新鮮雞肝研磨液;質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液,體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液,氯化鐵,碘液,斐林試劑。熱水,蒸餾水,冰塊。
試管,量筒,小燒杯,大燒杯,滴管,試管夾,酒精燈,三腳架,石棉網(wǎng),溫度計,PH試紙,火柴。
在介紹過程中要求學(xué)生回顧:新鮮雞肝有什么用途?裴林試劑有什么作用?如何使用?同時告訴學(xué)生,因市售的α-淀粉酶具有較廣的溫度活性范圍,因此為節(jié)省時間,事先已給大家準(zhǔn)備了一些放在沸水和冰水中的α-淀粉酶,如果用得到可以直接取用。除了這些材料外,每個同學(xué)也帶來了實驗材料——唾液,如果用到唾液,那么我們也準(zhǔn)備了相應(yīng)的裝置,在實驗桌上。)
根據(jù)給定的條件小組商量一下,準(zhǔn)備探討什么問題?為什么?(小組交流后,學(xué)生回答。)
生1:我們準(zhǔn)備討論P(yáng)H值對酶活性的影響,因為剛才老師已說了溫度會影響酶的活性,而且α-淀粉酶的活性范圍比較廣,所以我們覺得繼續(xù)探究就沒有太多的意思了。
師:想討究自己不了解的內(nèi)容,想法非常好。不過,老師說了溫度會影響酶的活性,α-淀粉酶的活性溫度范圍比較廣,你就一定相信,沒有一點(diǎn)懷疑嗎?(生:笑)所以如果想探究一下,也沒有什么不可以對吧?
生2:我們探究溫度對酶活性的影響。我們準(zhǔn)備用唾液來做實驗,唾液的活性范圍應(yīng)該比較小些,我們想實驗效果會明顯些。
生3:我們想做離子對酶活性的影響。因為實驗桌上有碘、氯化鐵還有硫酸銅,所以我們想做一下這些離子對酶的活性有沒有影響。
師:大家的想法都不錯,其他組肯定還會有其他的想法。下面請你們討論形成你們的實驗方案。等會兒我們實驗的時候是兩人一組,但討論的時候你們可以在小組內(nèi)進(jìn)行,也可以在小組間進(jìn)行。不過,在大家形成具體實驗方案前,希望大家先回顧一下,實驗設(shè)計中要注意哪些問題?
師生共同討論:
[(1)實驗材料的選擇是否合理;(2)自變量的設(shè)置及可操作性;(3)因變量的預(yù)期及測量方法;(4)無關(guān)變量的控制;(5)對照實驗的設(shè)置。] 師:明白了實驗設(shè)計的要素后,大家可以討論形成自己小組的實驗方案。在每個小組的實驗桌里面,我都給大家準(zhǔn)備了一張實驗報告,請大家把小組要探討的問題,你們的假設(shè),實驗的步驟及預(yù)期的實驗結(jié)果寫在實驗報告紙上。此外,實驗現(xiàn)象要記錄,請你們再設(shè)計一張表來記錄實驗的現(xiàn)象。(學(xué)生討論形成方案)
師:各組都設(shè)計好了。哪個組先發(fā)言?(學(xué)生舉手)這樣吧,咱們?yōu)榱斯狡鹨?,我這兒有九張分別是紅桃1-9的撲克牌,每個小組抽取一張,我們選擇抽到紅桃7、8、9的小組來介紹。(學(xué)生抽簽)
師:好,哪幾個組抽到了紅桃7、8、9?(學(xué)生舉手,并示意)請這三個小組上講臺向其他同學(xué)介紹你們的實驗方案。其他同學(xué)想一想,他們的方案有沒有不合理的地方,如果有,可以提出質(zhì)疑。生(紅桃7組):(學(xué)生邊板畫邊介紹他們的方案,他們的方案是探究溫度對唾液淀粉酶活性的影響,實驗過程介紹條理清晰,細(xì)節(jié)考慮十分周全。)師:大家覺得這組的實驗設(shè)計有沒有什么問題?
生:我覺得沒有什么問題,我們組是準(zhǔn)備用α-淀粉酶做的,其它的設(shè)計步驟都是一樣的。師:非常好。下面請紅桃8組介紹。生(紅桃8小組):(類似的邊板畫邊介紹。他們介紹的是探究PH值對α-淀粉酶活性的影響實驗。但他們覺得方案有問題,化學(xué)中學(xué)過,淀粉在鹽酸的作用下是會水解的,鹽酸到底是影響了酶的活性還是使淀粉分解了,就說不清了,所以他們覺得先要設(shè)計實驗來說明鹽酸是否會對實驗中的淀粉產(chǎn)生影響)
生1:我覺得實驗中還有問題,碘與氫氧化鈉是會反應(yīng)的,所以最后會碘來檢驗加氫氧化鈉后酶是否失活,也是不妥當(dāng)?shù)摹?/p>
師:大家的意見呢?如果這些分析是有道理的,那么應(yīng)該對實驗的方案作哪些調(diào)整呢? 生:我們考慮用過氧化氫和雞肝研磨液作實驗材料,這樣就可以避免上述的問題了。
師:還有問題嗎?如果沒有請紅桃9小組的同學(xué)介紹。生(紅桃9小組):(介紹離子對酶活性的影響的實驗步驟。)
師:限于時間,我們不能讓所有組同學(xué),都上來交流。根據(jù)剛才的分析,如果你覺得你的方案有修改必要的,可以繼續(xù)修改,如果認(rèn)為合理了,請安照設(shè)計好的步驟進(jìn)行操作。注意觀察記錄實驗的現(xiàn)象。
(學(xué)生實驗,教師巡視,與學(xué)生討論并解決實驗中的一些具體問題。)師:下面請交流匯報各自的實驗。說明你做的是哪個實驗?實驗出現(xiàn)的了什么現(xiàn)象?這個現(xiàn)象與你們的預(yù)期一致嗎?如果一致,說明什么問題?如何不一致,可能的原因是什么?(三組同學(xué)上講臺交流,其余同學(xué)略作補(bǔ)充。)
師:根據(jù)這節(jié)課我們做的實驗,我們能得出什么結(jié)論? 生:酶的活性受溫度、PH值以及某些離子的影響。師:由此可以看出酶的作用條件有什么共同點(diǎn)? 生:比較溫和。師:(板書:
二、酶的特性
1、酶的作用條件比較溫和)
師:如果我們要用曲線來表示溫度、PH值對酶活性的影響,你能表示嗎? 生:(上黑板畫出曲線)
師:請你解釋一下曲線的含義。生:(解釋說明)
師:在溫度對酶影響的坐標(biāo)圖中,如果溫度是從較低升到最適溫度,酶活性如何變化?如果是從高溫降到適宜的溫度又會發(fā)生什么變化?
生:從低溫到最適溫度,酶活性升高,因為低溫不會破壞酶的結(jié)構(gòu);如果從高溫降到適宜溫度,酶仍然沒有活性,因為高溫會使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的變化。師:如果是PH值呢?
生:過酸過堿都會使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變性,并不可恢復(fù)。所以過酸或過堿后恢復(fù)到適宜PH值,酶的活性不會恢復(fù)。師:如果我們要用實驗來證明你的分析,可以嗎?(生:當(dāng)然可以)相信大家能夠設(shè)計相關(guān)的實驗來證明,今天我們就不再設(shè)計。
師:這兩條曲線是定性表示的溫度和PH值對酶活性的影響,如果我們要讓曲線畫得更精確些,那么應(yīng)該怎么做?
生:多做幾組實驗,然后將實驗的數(shù)據(jù)畫成曲線。師:那你怎么知道哪組實驗中酶的催化效率高呢? 生:測定單位時間內(nèi)反應(yīng)物的生物或原料的消耗。
師:你怎么測?我們強(qiáng)調(diào)因變量應(yīng)該是可測的,如果沒有必要的設(shè)備,這個因變量是很難測的吧? 生:(迷惑)
師:如果我們測定不了反應(yīng)物或原料的量的變化,能否轉(zhuǎn)換一下思路,通過其它方式來反映這種變化呢?
生:測達(dá)到相同實驗效果時所需要的時間來表示。時間是可測的,相同的實驗效果是可以觀察的。
師:非常好。這個實驗就留給大家課后再作思考了。我們探究了酶作用的一個特性,你認(rèn)為酶的作用還有什么特性嗎?你判斷的依據(jù)是什么?
生1:高效性。因為我們以前做過過氧化氫酶與氯化鐵對過氧化氫的催化實驗,實驗表明,酶的催化效率比無機(jī)催化劑高得多。
生2:生物體每時每刻都在完成著許許多多的反應(yīng),這些反應(yīng)能在短時間內(nèi)完成,必須要求酶具有高效性。
生3:酶作用應(yīng)該具有特異性。這樣才能保證不同的反應(yīng)有條不紊地進(jìn)行。師:(歸納總結(jié),并板書:
2、酶的作用具有高效性
3、酶的作用具有專一性)我們知道了酶的這些特性,對于我們的生產(chǎn)和生活有什么啟示呢?
生1:酶有高效性,所以可以在一些產(chǎn)品,比如洗衣粉和牙膏等產(chǎn)品中加入酶,做成酶制品。這樣可以提高酶洗衣粉和牙膏的去污效果。
生2:酶的作用條件比較溫和,因此在酶制品的運(yùn)輸、貯存和使用過程中要考慮適宜的溫度和PH值。
生3:酶的作用條件比較溫和,對于酶制品來說并不理想,所以再好能夠加以改良?!?/p>
師:大家分析得很有道理。知識的價值在于運(yùn)用,只有把所學(xué)的知識運(yùn)用到實際問題的解決中去才能更好地體現(xiàn)出知識的價值。如果我有一袋加酶洗衣粉,大家能否為它設(shè)計一句廣告詞?這個任務(wù)請同學(xué)們課后完成,下節(jié)課我們交流。做廣告要注意什么?也請你們先作思考。
調(diào)整與修改——在過程中完善方案
北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué) 林祖榮
研究的方案也就是研究過程的一個計劃。這個計劃包括了研究課題的題目、研究的目的、研究方法、人員的分工與安排、研究的進(jìn)展、成果的形式等諸方面。研究者應(yīng)根據(jù)這個方案去實施研究。對于學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)來說,他們設(shè)計的第一份研究計劃往往是顯得比較稚嫩的,帶有較多的理想化、想當(dāng)然的成分,他們?nèi)鄙賹嵺`,還不知道怎樣的方案才是科學(xué)合理和具有可操作性的,他們所具有的這方面的知識僅來自于教師的指導(dǎo)和查閱相關(guān)的書籍資料。所以期望在開題時就把學(xué)生的方案完善化的想法是不切合實際的,也不利用于學(xué)生獲得研究過程的體驗。
所以盡管經(jīng)過選題、開題的過程,已經(jīng)過了同學(xué)間的相互討論與交流,也得到了教師的具體指導(dǎo),但大多數(shù)課題或多或少仍存在著一定的問題。這些問題有些是師生都可能沒有意識到的,有些則希望能通過實踐來檢驗其合理性的。對于學(xué)生來說,他們?nèi)鄙偬骄康慕?jīng)驗,但也正因此,束縛他們思路的條條框框也少,有些在教師看來是“問題”,對學(xué)生來說未必是問題,也有可能這些問題恰恰激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的基點(diǎn)。因此,沒有經(jīng)過學(xué)生的實踐嘗試,簡單地否定學(xué)生的方案的做法是不可取的。對于大多數(shù)課題來說,他們都需要有一個在實踐中不斷調(diào)整和修改方案,在研究過程中完善方案的過程。有些課題可能最后根本就得不到預(yù)期的結(jié)果,也有些課題中途就無法進(jìn)行下去,但研究性學(xué)習(xí)并不以學(xué)生獲得研究成果為主要目的,培養(yǎng)現(xiàn)代人才是我們的要旨。
流產(chǎn)的方案
高一(12)班的郭巖研究的課題是《噪聲對小白鼠的影響》,她堅持自己一個人研究一個課題。
我家旁邊有個大型工地。我覺得施工噪聲不僅影響著我的學(xué)習(xí)與休息,也影響了我的身體健康。噪聲會對健康產(chǎn)生多大程度上的影響呢?我想通過這個實驗得到答案。我設(shè)計的實驗是兩組對照實驗:一組是每天給小白鼠一定時間的不同分貝的噪聲,看噪聲強(qiáng)度對小白鼠的影響;另一組是每天給小白鼠不同時間的高分貝噪聲,看不同時間長度噪聲對小白鼠的影響。
要研究這個課題,首先需要有小白鼠。指導(dǎo)教師劉老師已請示過學(xué)校領(lǐng)導(dǎo),可以由學(xué)校購買。噪聲可以通過收錄機(jī)來制造。我找過物理老師,物理老師可以為我提供測聲音強(qiáng)度的設(shè)備?!x自郭巖的開題陳述
郭巖選擇了一個與自己生活密切相關(guān)的課題,而且希望通過實驗的方案來證實她的猜想,這無疑是值得肯定的。而且運(yùn)用了對照實驗的方案,其設(shè)計思路也是合理的,既遵循了對照的原則,也對變量進(jìn)行了控制。她也進(jìn)行不少先期的準(zhǔn)備,考慮到實驗材料的獲取等問題。當(dāng)這些問題得以解決后,她覺得實驗的開展就具備了條件。然而,晚上,她與劉老師的網(wǎng)絡(luò)交流,很快就使她陷入了困境。
郭巖:老師,我明天想去買小白鼠,哪兒有小白鼠買呢?
老師:你對你的實驗方案考慮周全了嗎?比如,噪聲對小白鼠的影響你想通過什么來說明呢?
郭巖:我想通過觀察小白鼠的睡眠及飲食來體現(xiàn)。你覺得可以嗎? 老師:你如何觀察小白鼠的睡眠?你能整天守著它嗎? 郭巖:那觀察小白鼠的體重變化及飲食變化應(yīng)該可以吧?
老師:體重的變化和飲食的變化是否可度量?你覺得這兩項指標(biāo)可以反映噪聲對它的影響嗎?
郭巖:我覺得可以。
老師:那就行。實驗?zāi)銣?zhǔn)備在家做還是在學(xué)校做? 郭巖:學(xué)校實驗室可以嗎? 老師:學(xué)校實驗室可以為你提供方便,你想過怎么控制實驗條件嗎?你每天什么時候來播放噪聲?如果是白天上課期間噪聲會不會對上課及教師的辦公造成影響? 郭巖:(遲疑)我還真沒有想那么多。那家中可以做嗎? 老師:你覺得呢?
郭巖:看來也不成啊。白天不成,我得上課,晚上也會影響家人和鄰居的休息,再說家里也很難分隔不同的場所來進(jìn)行實驗條件的控制。——劉老師與郭巖的網(wǎng)絡(luò)交流 這個方案剛開始就流產(chǎn)了,直接的原因是缺少可操作性。但如果郭巖不是一個人悶頭設(shè)計,而是有一個小組進(jìn)行相互間的討論與交流,那可能在選題階段就會作調(diào)整了。應(yīng)該說,指導(dǎo)教師也是預(yù)見到該實驗難以操作的,也曾給過郭巖一些提示,但郭巖始終認(rèn)為這是一個很合理的實驗方案。指導(dǎo)教師沒有簡單肯定或否定,而且希望郭巖通過自己的思考與實踐來回答。如果能找到解決問題的辦法,那當(dāng)然是可喜的事,如果做不下去,那至少獲得了一種失敗的體驗,這份體驗依然是十分寶貴的。
成功是一種體驗,失敗也是一種體驗。社會中的每一個人,都會經(jīng)歷成功與失敗。實驗中學(xué)的學(xué)生是從全市選撥來的優(yōu)秀學(xué)生,對于他們來說,一直是同齡人中的佼佼者,更多的體驗是成功。所以從某種程度上說,一定的挫折體驗,學(xué)會面對失敗和挫折,對于他們的成長顯得尤為重要。
從《上課犯困的原因調(diào)查》到《實驗中學(xué)師生睡眠狀況的調(diào)查》
《上課犯困原因的調(diào)查》是由張超老師指導(dǎo)的一個小組,研究小組有五位成員,它們是高一(13)班的劉之岳、楊天、朱宸、王爽、劉釗。上課犯困是一個長期困繞學(xué)生與教師的一個問題,有的同學(xué)早上第一節(jié)課就犯困,下午的課犯困的同學(xué)就更是多了。張老師覺得學(xué)生選擇了一個很不錯的課題,如果學(xué)生能夠找到上課犯困的原因,那就為對癥下藥提供基礎(chǔ),是很有現(xiàn)實意義的一個課題。但張老師也非常清楚,這個調(diào)查能否取得成果,還要看學(xué)生選取什么樣的角度,確立怎樣的具體方案。
開題后,張老師與學(xué)生進(jìn)行了一次交流,但這次交流并未解決問題。到底從什么角度進(jìn)行調(diào)查與研究?怎樣進(jìn)行?張老師給學(xué)生留下了問題,也給自己留下了問題。他覺得不應(yīng)該簡單告訴學(xué)生該做什么和該怎么做,簡單的告訴,不符合研究性學(xué)習(xí)的原則,有違研究性學(xué)習(xí)開展的目的。對于學(xué)生的研究來說,重要的不是結(jié)果,而是過程,在過程中獲得知識、方法以及體驗才是開展研究性學(xué)習(xí)的要旨。學(xué)生到底該選擇什么角度進(jìn)行調(diào)查與研究?應(yīng)該是沒有固定答案的。他覺得面對這個課題,自己也有點(diǎn)底氣不足,學(xué)生研究的問題,作為指導(dǎo)教師也應(yīng)該有一定的認(rèn)識與了解。于是,他從圖書室借來了幾本與睡眠有關(guān)的書籍,作了一番瀏覽;又在網(wǎng)上搜索了幾個晚上,覺得自己對睡眠的問題有了一定的了解,心里略踏實了些。一周很快去過了,又到了周五研究性學(xué)習(xí)集中活動的時間。小組成員如約來到了生物組辦公室。
張老師:“上次回去之后,你們有沒有新的思考?”
“老師,我們覺得上課犯困原因很多,比如有身體的原因,有老師上課的原因,有睡眠的原因等等??晌覀冇X得這個題目有些大,我們能不能就犯困的原因――精神狀態(tài)不好作為切入點(diǎn)進(jìn)行研究呢?”劉之岳說。
“那什么樣的精神狀態(tài)是好的,什么樣的精神狀態(tài)是不好的呢?”張老師微笑著問。
朱宸很聰明,立刻明白了,“對啊,有時我覺得自己精神不錯,可劉之岳說我看上去好像在夢游?!?/p>
“如果只靠感覺,不同的人的感覺都是不同的,沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)啊?!蓖跛a(bǔ)充道。張老師:“還有,你們認(rèn)為上課精神狀態(tài)不好的原因可能是什么呢?” “我覺得我們沒精神是因為對所上的課沒興趣”劉釗說。
“不一定吧,我最喜歡英語課了,可有的時候也聽不進(jìn)去,想睡覺”劉之岳立刻反駁?!耙幌氲?jīng)]完沒了的作業(yè)考試,我就提不起精神?!睏钐彀欀碱^說。
“老師可不用寫作業(yè)也不用考試,可也有精神不好的時候的?!辈恢l插了一句?!拔彝砩峡偸撬缓茫刻煸缟掀鸫捕继赝纯?,一上課就困” “我也總是睡不醒” “我就沒在12點(diǎn)之前睡過”
“我覺得我們精神狀態(tài)不好,主要是因為睡眠不好” 大家七嘴八舌,議論紛紛。“對了,咱們可否對全校同學(xué)的睡眠時間作一個調(diào)查呢?老師您覺得如何?”劉之岳突然興奮地說。
“你們覺得呢?”張老師笑著反問。
“應(yīng)該可以吧?!贝蠹耀@得了一致的看法。
“那咱們的調(diào)查方案就確定為《實驗中學(xué)高中學(xué)生睡眠狀況的調(diào)查》。”劉之岳作為組長拍板道,“大家還有沒有意見?”。“一致通過!”大家齊聲道。
——摘自《實驗中學(xué)高中學(xué)生與教師睡眠狀況的調(diào)查》研究小組札記
調(diào)查的初步方案在討論更清晰、更具體了。但在以后的一周中,張老師又在研究性學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)平臺上,見到了研究小組的帖子:
我看到網(wǎng)上的一則消息:“中華醫(yī)學(xué)學(xué)會精神病學(xué)分會于2002年9月13日公布了首次全球睡眠調(diào)查中國地區(qū)的結(jié)果,調(diào)查發(fā)現(xiàn),有42.5%的中國人存在著各種原因帶來的失眠問題,其中只有近25%的中國人去看醫(yī)生。調(diào)查的結(jié)果令專業(yè)人事感到震驚,大家普遍感到中國人的睡眠質(zhì)量令人堪憂……”那么多的人有睡眠的問題,可是我們對睡眠知識有多少了解呢?我們能否同時調(diào)查一下老師和同學(xué)們對睡眠知識的了解呢?
睡眠除了長度還有一個重要的指標(biāo)是睡眠的質(zhì)量,我們在調(diào)查睡眠長度的同時,是否還應(yīng)該調(diào)查睡眠的質(zhì)量呢?不過,睡眠的質(zhì)量如何度量呢?
影響睡眠的因素有哪些?睡眠質(zhì)量對學(xué)習(xí)會產(chǎn)生什么樣的影響?這些問題可以調(diào)查嗎?
看到這些消息,張老師感到,學(xué)生制訂實施計劃的過程中,不斷查閱資料,豐富著自己的知識,不斷互相討論,產(chǎn)生新的想法。學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和學(xué)習(xí)潛能正在得到激發(fā)。學(xué)生想盡量豐富研究的內(nèi)容是可取的,但要避免因研究內(nèi)容過多導(dǎo)致問卷設(shè)計、統(tǒng)計困難,以及主題不突出的問題。于是,他電腦上敲下了:
友情提醒:試著把你的想法轉(zhuǎn)化為可操作的步驟,在調(diào)查的開始時,你就得想著調(diào)查的全過程,包括問卷設(shè)計、統(tǒng)計、數(shù)據(jù)處理以及結(jié)論。
又到了周五。經(jīng)過再次的討論與交流,調(diào)查方案敲定。次日,在研究性學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)平臺,張老師看到了研究小組的修改方案,摘錄片斷:
課題:實驗中學(xué)高中學(xué)生和教師睡眠狀況的調(diào)查 研究目的:了解實驗中學(xué)高中學(xué)生對睡眠的認(rèn)識,了解實驗中學(xué)高中學(xué)生和教師的睡眠狀態(tài)以及導(dǎo)致現(xiàn)狀的原因,尋找解決辦法,學(xué)會合理安排、分配睡眠時間。課題的意義:為同學(xué)們和教師提供一分較為科學(xué)的調(diào)查報告,對自己的睡眠狀況及影響因素有較客觀的認(rèn)識,提出可行的建設(shè)性的意見,為學(xué)校制訂作息時間提供參考意見,同時發(fā)展個人能力,提高綜合素質(zhì)。
這個方案還遠(yuǎn)不會是最后的方案,學(xué)生對于課題意義的認(rèn)識也只是初步的,隨著研究的深入,同學(xué)們肯定會遇到更多的問題和困難,還將會對現(xiàn)有的方案作出修訂,其過程必然會有成功的欣喜,也會有不足的遺憾。但經(jīng)受過酸甜苦辣鍛煉的學(xué)生肯定會在這一過程中有所得有所獲。
案例實錄:生物學(xué)研究的基本方法(請勿將案例用于出版物,如引用請征得同意)
師:通過上節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道生命科學(xué)是一門探究性的科學(xué)。那么探究的過程一般是從什么開始的呢?
生:我認(rèn)為是從觀察開始的。
師:對。那今天我們也請大家先進(jìn)行觀察。這是一段錄像。
(觀察視頻:示三種蛇捕食鼠的場景。教師對畫面作適當(dāng)?shù)慕榻B。)師:根據(jù)剛才的觀察,你們有什么自己感興趣的問題要提出來呢? 生1:我想問的是,蛇是靠什么來捕足老鼠的?
生2:蛇的嘴那么小,可鼠是那么大,我想知道蛇怎么把鼠吞下去的? 生3:老鼠有四條腿,蛇沒有,蛇怎么會追到老鼠的?
生4:我看到,蛇是在黑暗的環(huán)境中捕捉老鼠的,蛇怎么會感到老鼠的存在的呢?
生5:我看蛇游動的時候是S形,它怎么會是這樣運(yùn)動的呢?這樣運(yùn)動時它的行程還遠(yuǎn)了,怎么還會快得起來呢?
生6:蛇怎么把老鼠消化的?
生7:不同的蛇捕捉老鼠的方法是否一樣? ……
師:大家提出了許多自己感興趣的問題。我們在一節(jié)課中當(dāng)然不會解決這么多的問題。在看視頻的時候,我觀察大家的表情,大家都在為老鼠的命運(yùn)擔(dān)憂。蛇咬到老鼠時,已將毒液注射到體內(nèi)了,你覺得以后會發(fā)生什么事情呢? 生:老鼠會死掉,蛇會很方便地把老鼠吞吃掉。
師:我們從畫面上看到,被蛇咬過的鼠是跑了,那蛇怎么會追蹤到被它咬過的老鼠的呢?我們今天主要來研究這個問題。
(板書:響尾蛇是怎樣追蹤到獵物的。)師:誰能對這個問題的答案作個猜測?
生:我看到過資料,蛇有熱感受器,我認(rèn)為蛇靠頭部的熱感受器來追蹤獵物的。師:你認(rèn)為蛇感受的是熱。(板書:熱)生:響尾蛇尾巴會發(fā)生聲音,老鼠聽到后害怕,碰到周圍的物體發(fā)出了聲音,被響尾蛇發(fā)現(xiàn)。師:哦。你的意思就是靠聽覺來追蹤是嗎?(板書:聽)
生:我認(rèn)為響尾蛇是靠氣味來追蹤的,蛇咬了鼠后,鼠會流下血或者蛇也會在老鼠體內(nèi)留下毒液,這些物質(zhì)可能有氣味。師:你的觀點(diǎn)是氣味。(板書:氣味)
生:蛇會吐舌頭,能輕易的出進(jìn),能感受到其他動物的熱量和紅外線?;蛘邥贸暡▉碜粉?。
師:真不錯,還知道超聲波。還有嗎?
師:大家說了這么多的想法。那么到底是什么原因呢?似乎都有道理,但又不能確定。下面我給大家一份資料,通過閱讀這份資料,你看看前面的判斷哪些是比較合理的。(學(xué)生閱讀)師:哪個合理?
生:熱量合理。資料說蛇有熱感受器。生:氣味的可能性比較大。可能是獵物的氣味,也可能是毒液的氣味。因為資料說蛇能感受到氣味。
生:我覺得可以排除聽覺和視覺。資料上說了,蛇的聽覺不靈敏,視覺也不好。師:大家認(rèn)同嗎?(生:認(rèn)同)那我們可以排除這兩個。
生:我覺得老鼠死了,就沒有熱量了。而且響尾蛇也只能感受到短距離的氣味。
生:我們知道,當(dāng)我們被動物咬傷后會腫,會發(fā)熱。因此,我認(rèn)為老鼠被蛇咬后也會發(fā)熱,而且蛇死后短時間內(nèi)熱量不會消失。蛇追蹤它咬過的老鼠也不會等很長的時間。
師:那我們有兩種答案:一種認(rèn)為是熱量,一種認(rèn)為是氣味。似乎誰也說服不了誰。哪些組認(rèn)同第一種觀點(diǎn),哪些認(rèn)同第二種觀點(diǎn) ? 生:(舉手示意自己的觀點(diǎn))師:我們說了那么多的理由都沒有把對方說服,那你有沒有什么有力的證明可以證明你的觀點(diǎn)是對的呢?我們在前面做霉菌在適宜的溫度下生長繁殖會更快,我們怎么證明的呢? 生:實驗。
師:好,那我們能不能借鑒前面所做過的兩個實驗的思路,來設(shè)計實驗證明你們的觀點(diǎn)。(學(xué)生討論。然后交流)
生:我們設(shè)計兩組實驗。取相同的兩只老鼠和相同的兩條蛇,把它分成兩組,這兩組互相隔開,一組讓蛇失去某種感應(yīng)器,如它的熱覺感應(yīng)器,或者是嗅覺感應(yīng)器,另一組是沒有處理過的蛇。如果是熱覺感應(yīng)器沒有了,蛇仍能對鼠作出反應(yīng),那就排除了熱的可能性。師:想法非常好,可是你怎么把蛇的熱感受器給去掉呢?操作上面是否有點(diǎn)困難?我們在設(shè)計實驗的時候,一定要注意到實驗的可操作性。
生:我們設(shè)計的實驗是證明是不是熱量這一組的。我們組也是分成二組,一組用的是活的小白鼠,另一組用的是橡皮的小白鼠。
師:我要強(qiáng)調(diào)一下,我們探究的問題是響尾蛇靠什么來追蹤,而不是識別它的存在。
生:我們證明嗅覺在起作用。如果說是熱量,那小鼠經(jīng)過的地方,如果恰好還有一只大象,那大象也有熱量,而且熱量比小鼠的熱量要多得多,蛇就分辨不出來的。我們的實驗是,用兩只鼠,其中一只給鼠咬過,另一只未被給蛇咬過??瓷呦茸返侥闹焕鲜?。師:那這兩只鼠是死的還是活的? 生:活的。
生:我們覺得他們的設(shè)計有問題。兩只鼠如果是活的,那都會散熱,那這樣既有毒液又有熱量,這樣就有了兩個不同的因素。所以我們認(rèn)為要取兩只死的老鼠,一只人工處死,一只被響尾蛇咬死。設(shè)計兩個迷宮似的線路,分別把兩只老鼠兩個出口處,把蛇放在另一端,看蛇追蹤到哪只老鼠。師:(板圖說明,并提出)有沒有問題呢?
生:我認(rèn)為,中毒的老鼠的路線可以復(fù)雜些。另一組簡單些。師:有問題嗎?
生:這樣又有兩個不同的因素了。
師:非常好,實驗中,變量必須是單一的。
生:我覺得實驗還有缺陷。中毒的老鼠和沒中毒的老鼠必須用個蠅子拉著通過迷宮,否則蛇可能不能辨別路徑。
師:補(bǔ)充得非常好。還有意見嗎? 師:科學(xué)家是怎么做的嗎?(教師介紹)響尾蛇對中毒的蛇有反應(yīng),對人工處死的沒有反應(yīng)。這個實驗說明了什么呢?
生:響尾蛇靠自已的毒液來追蹤獵物。生:那沒有毒液響尾蛇是怎么追蹤獵物的? 師:這個問題提得也很好。不過,我們今天研究的是響尾蛇,其他的蛇有沒有追蹤行為?如果有是如何追蹤獵物的?我們可以課后再作探討。
師:還有沒有什么對這個實驗進(jìn)行改進(jìn)的地方?你們可以討論一下。生:如果一只吃飽了,另一只就不想吃了。生:年齡等應(yīng)該一樣。生:第一次實驗時如果蛇吃中毒的老鼠,可沒準(zhǔn)下次實驗它會先吃吃沒中毒的老鼠呢?所以我認(rèn)為實驗應(yīng)該反復(fù)去做。
師:非常好。實驗應(yīng)該加以重復(fù)。師:我們一直在做什么事?我們是像科學(xué)家那樣做科學(xué)家做的事,這是科學(xué)研究過程中最常用的方法,叫做實驗法。其基本過程就是我們剛才做的過程,那位同學(xué)能說說這個過程? 生:我覺得首先要觀察,發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,然后作出假設(shè)。接著要對自己的假設(shè)設(shè)計實驗,最后得出結(jié)論? 師:有補(bǔ)充的嗎? 生:(無言)
師:我們剛才提供的材料是干什么的? 生:要查找資料,依據(jù)相關(guān)資料作出假設(shè)。師:(歸納實驗法的基本過程)以后我們經(jīng)常會用到這個方法去解決問題,今天我們就提出一個問題。如果毒液中有ABC三種物質(zhì),到底是哪種物質(zhì)在起作用呢?請同學(xué)們課后設(shè)計實驗。
第五篇:探究酶的特性教案(定稿)
探究酶的特性教案
資中二中 羅魏
教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo)
(1)進(jìn)一步學(xué)習(xí)酶的概念,了解酶的本質(zhì),特性和作用。
(2)通過實驗探究,使學(xué)生了解影響酶活性的因素。
(3)探究各因素對酶的活性的影響。2.能力目標(biāo)
(1)通過問題分析,培養(yǎng)學(xué)生觀察問題,解決問題的能力。(2)提高學(xué)生收集資料,整理資料的能力。
(3)通過自主設(shè)計實驗,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,提高創(chuàng)新意識,發(fā)散思維。(4)在實驗過程中提高動手能力。
(5)掌握一些實驗方法:變量,因變量的控制,對照組的設(shè)置等。3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)。
(1)通過實驗,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和協(xié)作意識。(2)激發(fā)學(xué)生對生物科學(xué)的興趣和熱愛,學(xué)會用發(fā)現(xiàn)的眼光探索生活中的問題,將所學(xué)理論知識運(yùn)用到實際生活中。
(3)培養(yǎng)學(xué)生實事求是和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
教學(xué)方法
探究法 實驗?zāi)康?/p>
1.進(jìn)行溫度對和對酶活性影響的探究。2.說明影響酶活性的條件。
實驗原理
1.溫度對酶的活性的影響
在一定條件下,淀粉酶可以使淀粉水解成麥芽糖。淀粉遇碘后,形成藍(lán)色的復(fù)合物,但麥芽糖遇碘不形成藍(lán)色的復(fù)合物。本實驗通過改變溫度,觀察實驗現(xiàn)象,探究溫度對酶活性的影響。淀粉酶的適宜溫度為55~75℃。2.PH對酶的活性的影響
肝臟碾磨液中含有過氧化氫酶,在一定條件下,過氧化氫酶可以催化過氧化氫溶液分解。本實驗通過改變?nèi)芤旱腜H,探究PH對酶活性的影響。過氧化氫酶的最適PH為7.0左右。
實驗用具
1.溫度對酶的活性的影響
材料 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的新配制的淀粉酶溶液
用具 試管,量筒,燒杯,三腳架,酒精燈,石棉網(wǎng),火柴,試管夾,溫度計,滴管。
試劑 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液,碘液(或斐林試劑)。2.PH對酶的活性的影響。
材料 新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液
用具 試管,量筒,滴管。
試劑 體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液,清水,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaOH溶液。
實驗步驟
1.探究溫度對酶活性的影響
(1)取4支潔凈的試管,編上1號,2號,3號和4號,并分別加入2 mL的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的淀粉溶液。
(2)另取3支潔凈的試管,編上1′號,2′,3′和4′號,并分別加入2 mL的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的淀粉酶溶液。3)將1號和1′號試管放入0℃的水浴中保溫5min,將2號和2′號放在室溫下保溫5min,將3號和3′號試管放入60 ℃的水浴中保溫5 min;4號和4′號試管放入100 ℃的水浴中保溫5 min。
(4),將1′號試管中的淀粉酶溶液倒入1號試管中,輕輕振蕩混合液,并將1號試管繼續(xù)放在0 ℃的水浴中加熱10 min, 將2′號試管中的淀粉酶溶液倒入2號試管中,輕輕振蕩混合液,并將1號試管繼續(xù)放在室溫中保持10 min,將3′號試管中的淀粉酶溶液倒入3號試管中,輕輕振蕩混合液,并將1號試管繼續(xù)放在60 ℃的水浴中加熱10 min;將4′號試管中的淀粉酶溶液倒入2號試管中,輕輕振蕩混合液,并將4號試管繼續(xù)放在100 ℃的水浴中加熱10 min。
(5)待1號,2號,3號和4號試管冷卻至常溫后,在1號,2號,3號和4號試管中分別滴入2滴碘液,并輕輕振蕩,觀察顏色的變化。2.探究PH對酶活性的影響
(1)取3支潔凈的試管,分別編上1、2、3號。(2)在3支試管中分別加入2 mL的過氧化氫溶液
(3)再另取3支試管,分別加入2 mL清水、2 mL鹽酸和2 mL NaOH溶液,并在試管上分別寫上1′、2′和3′。
(4)在1′號、2′號和3′號試管中分別滴入2滴新鮮的肝臟研磨液,并輕輕振蕩,靜置1 min。
(5)將1′號、2′號和3′號試管中的液體分別倒入1號、2號和3號試管中,并輕輕振蕩,使試管內(nèi)的液體混合均勻。
(6)觀察1號、2號和3號三支試管內(nèi)的變化,記錄哪支試管產(chǎn)生的氣泡多。(7)迅速將帶火星的衛(wèi)生香分別放在三支試管內(nèi)液面的上方,觀察衛(wèi)生香燃燒情況。教學(xué)總結(jié)反思
本次實驗課主要按照以下幾個步驟進(jìn)行: 1,創(chuàng)設(shè)情境,引導(dǎo)學(xué)生提出要探究的問題。2.引導(dǎo)學(xué)生作出合理的假設(shè)。3.提供必須的材料用具。
4.設(shè)置問題討論,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案,預(yù)測實驗效果。5.知道學(xué)生實驗,得出結(jié)果和結(jié)論
6.組織展示實驗結(jié)果,進(jìn)行交流和評價。7.撰寫實驗報告。
引導(dǎo)學(xué)生一步步發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,分析問題并解決問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,自主學(xué)習(xí)能力和動手操作能力等。并引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識解釋和解決生活中的現(xiàn)象和問題。是一個可操作性強(qiáng)的探究實驗。
在以后的教學(xué)過程中,要充分了解學(xué)生,根據(jù)他們的知識儲備,能力,興趣等方面合理地設(shè)計實驗并加以引導(dǎo),讓學(xué)生主動去學(xué)習(xí)和探究,做學(xué)習(xí)的主人。