第一篇:高中生物教學(xué)設(shè)計(jì)與反思新陳代謝與酶
高中生物教學(xué)設(shè)計(jì)與反思新陳代謝與酶
高中生物教學(xué)設(shè)計(jì)與反思新陳代謝與酶
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。2.理解酶的性質(zhì)(主要是高效性、專一性、酶需要適宜條件的特性)。
3.用實(shí)驗(yàn)探究酶的高效性、酶的專一性。
【學(xué)習(xí)障礙】
1.理解障礙(1)如何理解酶與新陳代謝的關(guān)系?(2)如何理解酶的高效性、專一性等特性?
(3)如何理解影響酶催化作用的因素?
2.解題障礙(1)用酶的作用特性去解釋和說(shuō)明一些生物學(xué)現(xiàn)象。(2)解影響酶的催化作用因素的圖表題。
(3)解有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題。
【學(xué)習(xí)策略】 1.理解障礙的突破(1)用“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”等觀點(diǎn)理解新陳代謝與酶的關(guān)系。生命系統(tǒng)既是一個(gè)需要維持穩(wěn)態(tài)的系統(tǒng),又是一個(gè)瞬時(shí)就會(huì)發(fā)生一系列合成、分解的運(yùn)動(dòng)著的系統(tǒng),這是一個(gè)矛盾的統(tǒng)一體。新陳代謝中的各種化學(xué)反應(yīng)是在溫度、酸堿度等相對(duì)穩(wěn)定的條件下進(jìn)行的,這些化學(xué)反應(yīng)不能在高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等條件下進(jìn)行,可是又要迅速、高效地進(jìn)行反應(yīng),怎樣實(shí)現(xiàn)生命系統(tǒng)的這種功能?因此就必須有一種結(jié)構(gòu)或物質(zhì)存在,來(lái)行使其功能。這就是生物催化劑——酶。生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝過(guò)程是極其復(fù)雜的,如人體從外界攝取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過(guò)變化成為人體自身的組成物質(zhì),組成物質(zhì)又經(jīng)過(guò)氧化分解成為代謝的最終產(chǎn)物而排出體外,這些過(guò)程中包含著許許多多的生物化學(xué)反應(yīng)。據(jù)估計(jì),人體細(xì)胞內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的頻率約為幾百萬(wàn)次/min。這么多的化學(xué)反應(yīng)之所以能夠在平常的溫度、壓力下迅速順利地完成,完全是依靠酶的催化作用。正因?yàn)檫@樣,生物體自我更新的速度是很快的。拿人體來(lái)說(shuō),體內(nèi)血液中的紅細(xì)胞更新的速度通常為200萬(wàn)/s以上,大約60 d左右全部紅細(xì)胞要更新一半;肝臟和血漿中的蛋白質(zhì),大約10 d左右要更新一半;皮膚、肌肉等組織中的蛋白質(zhì),大約150 d左右要更新一半。人在一生(按60年計(jì)算)中與外界環(huán)境交換各種物質(zhì)的數(shù)量,大約水為50000 kg,糖類為10000 kg,脂質(zhì)為1000 kg,蛋白質(zhì)為1600 kg。物質(zhì)交換的總重量大約相當(dāng)于人體重量的1200倍,而實(shí)際上現(xiàn)在人類的壽命已經(jīng)大大超過(guò)60歲了。所有這些復(fù)雜的代謝活動(dòng),只有在酶的參與下才能在常溫、常壓的條件下迅速有序地進(jìn)行。因此生物體的新陳代謝過(guò)程,實(shí)際上是由一系列酶所催化的化學(xué)反應(yīng)所組成的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò),這就是功能與結(jié)構(gòu)的和諧統(tǒng)一。
(2)用“遷移法”來(lái)幫助理解酶的特性。酶是生物催化劑,因而它既有與一般催化劑相同的性質(zhì),也有與一般催化劑不同的特點(diǎn)。酶和一般催化劑的共同點(diǎn)是:第一,酶在催化反應(yīng)加快進(jìn)行時(shí),在反應(yīng)前后酶本身沒(méi)有數(shù)量和性質(zhì)上的改變,因而很少量的酶就可催化大量的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。第二,酶只能催化熱力學(xué)上允許進(jìn)行的反應(yīng),而不能使本來(lái)不能進(jìn)行的反應(yīng)發(fā)生。第三,酶只能使反應(yīng)加快達(dá)到平衡,而不能改變達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)物和產(chǎn)物的濃度。因此,酶既能加快正反應(yīng)進(jìn)行,也能加快逆反應(yīng)進(jìn)行。酶促反應(yīng)究竟朝哪個(gè)方向進(jìn)行,取決于反應(yīng)物和產(chǎn)物的濃度。酶與一般的催化劑相比又有其特點(diǎn),最突出的是它的高效性和專一性。生物化學(xué)理論的遷移
A.用“酶的中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)”來(lái)理解酶的高效性
酶具有強(qiáng)大的催化能力,酶的催化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)化學(xué)催化劑。例如,碳酸酐酶能夠催化下面的反應(yīng):
碳酸酐酶是目前已經(jīng)知道的催化反應(yīng)速度最快的酶之一。每個(gè)碳酸酐酶分子催化CO2水合作用形成相同數(shù)量的H2CO3的速度通常為6×10個(gè)/s。碳酸酐酶催化上述反應(yīng)的速度比非酶催化的上述反應(yīng)速度快10倍。如果沒(méi)有這種酶,CO2從組織到血液,然后再通過(guò)肺泡呼出體外的過(guò)程只能以極其緩慢的速度進(jìn)行,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生物體生存的需要。酶具有這樣強(qiáng)大的催化能力,可以用酶的中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)來(lái)解釋:酶在催化某一底物(被酶催化的物質(zhì))時(shí),先與底物結(jié)合成一種不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物,這種中間產(chǎn)物極為活潑,很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而變成反應(yīng)物,并且放出酶。按照中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō),酶促反應(yīng)(需酶催化的反應(yīng))可以寫成下式:
B.用“酶的誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)”來(lái)理解酶的專一性:酶具有高度的專一性,這就是說(shuō),一種酶只能作用于一種底物,或一類分子結(jié)構(gòu)相似的底物,促使底物進(jìn)行一定的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生一定的反應(yīng)產(chǎn)物。酶的這種高度的專一性,可以用“誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)”來(lái)解釋:酶對(duì)于它所作用的底物有著嚴(yán)格的選擇,酶和底物結(jié)合時(shí),酶并不是事先就以一種與底物互補(bǔ)的形狀存在,而是在受到誘導(dǎo)之后才形成互補(bǔ)的形狀。這種方式如同一只手伸進(jìn)手套之后才誘導(dǎo)手套的形狀發(fā)生變化一樣。底物一旦結(jié)合上去,就能誘導(dǎo)酶蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)的變化,從而使酶和底物契合而形成酶—底物絡(luò)合物,這就是科學(xué)家們普遍支持的“誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)”(見(jiàn)下圖)。
底物的結(jié)構(gòu)和酶的活動(dòng)中心的結(jié)構(gòu)的這種互補(bǔ)形狀,使酶只能與對(duì)應(yīng)的化合物契合,從而排斥了那些形狀、大小不適合的化合物,這就是酶作用的專一性。用來(lái)說(shuō)明酶專一性催化作用的基本原理的學(xué)說(shuō)還有“鎖和鑰匙學(xué)說(shuō)”,見(jiàn)本節(jié)教材復(fù)習(xí)題二圖示,在此不再贅述。
(3)用“內(nèi)外因法”來(lái)理解酶的催化作用受溫度、pH影響的機(jī)理。唯物辯證法認(rèn)為外因是變化的條件,內(nèi)因是變化的根據(jù),外因通過(guò)內(nèi)因而起作用。用此方法可以找出事物變化的根本原因。酶起催化作用所需條件雖然不象一般催化劑那樣苛刻,如要求高溫、高壓,但它還是需要一些特定的環(huán)境條件的。這些條件就是影響酶催化作用的外因,主要是溫度與pH;影響酶催化作用的內(nèi)因是由酶本身的性質(zhì)——蛋白質(zhì)所決定的。我們主要研究其外因。①溫度:酶的催化效率又稱酶的活性或活力。酶促反應(yīng)與普通的化學(xué)反應(yīng)一樣,一般說(shuō)來(lái),環(huán)境溫度升高,酶的活性隨之提高,但不是無(wú)止境的。隨著溫度升高,酶的穩(wěn)定性也越來(lái)越低,表現(xiàn)為酶的活性急速喪失。某種酶在某一溫度下能表現(xiàn)出最大的活性,這個(gè)溫度稱為該種酶的最適溫度。就大多數(shù)酶來(lái)講,最適溫度在40℃左右,溫度繼續(xù)升高,酶的活性會(huì)顯著下降,以致完全喪失催化能力。這是因?yàn)槊甘且环N蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)加溫到70℃~90℃就會(huì)變性沉淀,如雞蛋清在開水里一煮就凝固成白色固體一樣。各種酶能忍受高溫的限度不同,絕大多數(shù)酶在60℃~70℃的溶液中即受到很大破壞。酶的活性隨溫度變化的示意圖如下圖。
② 酸堿度(pH):酸堿度對(duì)酶的催化作用有很大影響,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是同一種酶在不同的pH下活性不同,如上圖。二是各種酶的最適pH不同,過(guò)酸或過(guò)堿都會(huì)降低酶的活性。例如胃蛋白酶在酸性(pH1.5)環(huán)境下活性最高,胰蛋白酶在微堿性(pH8)環(huán)境下活性最高,大部分酶在中性環(huán)境下活性最高。
[例1]在酶法生產(chǎn)葡萄糖時(shí),pH先調(diào)到6,后調(diào)到4.5。這是因?yàn)樽畛跻砸环N淀粉酶溶液為原料時(shí),該酶的____________,繼后以糖化酶繼續(xù)作用,該酶的____________之故。
解析:用“內(nèi)外因法”解。各種酶的最適pH不同,據(jù)題意,催化淀粉最終水解成葡萄糖最先需要淀粉酶后需要糖化酶,pH先調(diào)到6,后調(diào)到4.5,可見(jiàn)這分別是兩種酶的最適pH。
答案:最適pH為6 最適pH為4.5 2.解題障礙的突破
(1)用“系統(tǒng)化”和“具體化(對(duì)號(hào)入座)法”來(lái)解有關(guān)酶的特性的問(wèn)題。
按系統(tǒng)化方法將酶的知識(shí)形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)如下圖。
具體化(對(duì)號(hào)入座)是把理論知識(shí)用于具體、個(gè)別場(chǎng)合的思維方法。在生物學(xué)學(xué)習(xí)中,適用具體化的方式主要有兩種:一是用所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐,分析和解釋一些生命現(xiàn)象;二是用一些生活中的具體事例來(lái)說(shuō)明生物學(xué)理論知識(shí)。
[例2]能夠促使唾液淀粉酶水解的酶是
A.淀粉酶 B.分解酶 C.水解酶 D.蛋白酶
解析:用“系統(tǒng)化”和“具體化(對(duì)號(hào)入座)法”解。題目告訴我們這主要是考查酶的功能特性,根據(jù)我們已建立的上述知識(shí)網(wǎng)絡(luò)將問(wèn)題對(duì)號(hào)入座,很明顯題目具體是考查酶的專一性的特點(diǎn),淀粉酶只能使淀粉水解成麥芽糖;分解酶是具有分解作用的所有酶的總稱;水解酶是催化有機(jī)物與水作用形成各類分解產(chǎn)物的酶,包括淀粉酶、蛋白酶等;蛋白酶是只能水解蛋白質(zhì)的酶。唾液淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),由于酶的催化作用具有專一性的特點(diǎn)。因此,促使其水解的酶只有蛋白酶。答案:D [例3]新采摘的玉米果穗具有甜味,但放一段時(shí)間后甜味便降低,如果采摘后放在沸水中浸泡一段時(shí)間后再保存,甜味會(huì)保留較長(zhǎng)一段時(shí)間,請(qǐng)回答:
(1)放一段時(shí)間后甜味降低的原因是___________________________。(2)沸水浸泡一段時(shí)間后再保存,甜味可保留較長(zhǎng)時(shí)間的原因是_________________。
(3)通過(guò)
上
述
實(shí)
驗(yàn)
可
以
證
明_______________________________________。
解析:用“系統(tǒng)化”和“具體化(對(duì)號(hào)入座)法”解。玉米的甜味是由某些單糖引起的,放一段時(shí)間后甜味便降低,顯然是單糖減少的緣故;如果采摘后放在沸水中浸泡一段時(shí)間后再保存,甜味會(huì)保留較長(zhǎng)一段時(shí)間,即單糖減少的速度明顯減慢,單糖這種變化與溫度有關(guān),綜合分析,不難看出這是酶的作用。
答案:(1)在酶的作用下,單糖分解或轉(zhuǎn)變成淀粉(2)高溫使酶失活,抑制了單糖的分解或淀粉的合成(3)酶的催化作用受到溫度的影響,高溫可使酶失活
(2)先用“圖文轉(zhuǎn)換法”,再用“層析綜合法”來(lái)解圖表類問(wèn)題。
在解圖表類問(wèn)題時(shí),先進(jìn)行圖文信息轉(zhuǎn)換,再對(duì)其分析。具體分析時(shí),用“層析法”來(lái)找出變量間的因果關(guān)系。
[例4]下圖表示溫度對(duì)酶的催化效率的影響曲線。請(qǐng)據(jù)圖回答:
(1)曲線
中的AB
段
表
明__________________________________________________。
(2)曲線
中的B
點(diǎn)
表
示___________________________________________________。
(3)曲線
中的BC
段
表
明__________________________________________________。
(4)曲
線
總
體
說(shuō)
明_______________________________________________________。
解析:用“圖文轉(zhuǎn)換法”、再用“層析綜合法”來(lái)解。本題首先必須看懂曲線圖中兩個(gè)變量—溫度與催化效率之間的因果關(guān)系。然后可以將此圖層析為三段:在AB段,曲線向上,說(shuō)明隨著溫度的上升,催化效率加快,說(shuō)明酶的活性隨溫度的上升而上升;曲線最高點(diǎn)B,就是酶的最適溫度;BC段,曲線下降,說(shuō)明酶的活性隨溫度的上升而下降,溫度過(guò)高,酶的活性受到抑制。最后,綜合整個(gè)圖上的信息,說(shuō)明酶的催化效率受溫度的影響。
答案:(1)在一定的溫度范圍內(nèi),酶的催化效率隨溫度的升高而升高(2)酶作用的最適溫度(3)如果溫度在達(dá)到酶作用的最適溫度后繼續(xù)升高,酶的催化效率就會(huì)下降(4)酶的催化效率受溫度的影響
(3)用“求異思維法”來(lái)解實(shí)驗(yàn)及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題。
所謂“求異思維法”(或稱差異思維法)是從兩個(gè)場(chǎng)合的差異中尋求原因的方法。為了應(yīng)用“求異思維法”來(lái)找出現(xiàn)象的原因,必須有兩個(gè)場(chǎng)合,即所研究的現(xiàn)象出現(xiàn)的正面場(chǎng)合和所研究現(xiàn)象不出現(xiàn)的反面場(chǎng)合。在這兩個(gè)場(chǎng)合中,其他情況都相同,只有一個(gè)情況在正面場(chǎng)合中出現(xiàn),而在反面場(chǎng)合中不出現(xiàn),那么,這個(gè)情況就是被研究現(xiàn)象的原因或部分原因。這種思維方法在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的具體體現(xiàn)主要就是單因子變量及對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原則。
解這類題一定要在實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上去充分體會(huì)實(shí)驗(yàn)的原理及方法,由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。也可用“求異思維法”來(lái)找出變量間的因果關(guān)系,從而掌握實(shí)驗(yàn)及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法。
[例5] 在編號(hào)為1~4的4支試管內(nèi)各注入10 mL 3%過(guò)氧化氫溶液,1號(hào)試管作為對(duì)照,在2號(hào)試管內(nèi)迅速放入新鮮豬肝1~2小塊,3號(hào)試管內(nèi)放入一枚銹鐵釘,4號(hào)試管內(nèi)放入煮熟豬肝1~2小塊,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題:
(1)立即出現(xiàn)大量氣泡的試管為______________號(hào),這種氣泡是什么氣?_________。產(chǎn)生大量氣泡的原因是______________________________________。
(2)4號(hào)試管內(nèi)有什么變化?____________。理由是________________________。
(3)2號(hào)和3號(hào)試管內(nèi)都能產(chǎn)生氣體,就產(chǎn)生氣體的速度和數(shù)量不同,說(shuō)明原因。
_________________________________________________________________。
解析:用“求異思維法”解。此題的設(shè)計(jì)就是本著求異法的邏輯原理將課本中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行延伸,增設(shè)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn),1號(hào)試管作為對(duì)照,只在試管中加入10 mL 3%的過(guò)氧化氫溶液,結(jié)果沒(méi)有任何現(xiàn)象發(fā)生;2號(hào)試管加入10 mL 3%的過(guò)氧化氫溶液和新鮮豬肝1~2小塊,結(jié)果產(chǎn)生氣泡(O2);兩種場(chǎng)合,其他情況都相同,只有一個(gè)因素不同,那就是2號(hào)試管加了新鮮豬肝,導(dǎo)致產(chǎn)生O2,即產(chǎn)生O2的原因就是豬肝中的過(guò)氧化氫酶的作用;這就是從兩個(gè)場(chǎng)合的差異中尋求原因的方法。這其中就體現(xiàn)了單因子變量及對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原理。同理,3號(hào)試管內(nèi)放入10 mL 3%的過(guò)氧化氫溶液和一枚銹鐵釘,銹鐵釘是為了提供Fe,F(xiàn)e作為催化劑也是將過(guò)氧化氫分解成水和O2原因;4號(hào)試管內(nèi)放入10 mL 3%的過(guò)氧化氫溶液和煮熟的豬肝1~2小塊,煮熟的豬肝中的過(guò)氧化氫酶受高溫的影響,酶的結(jié)構(gòu)被破壞從而失去活性,這樣過(guò)氧化氫不被分解,沒(méi)有任何現(xiàn)象發(fā)生。2號(hào)試管與3號(hào)試管相比,產(chǎn)生O2的速度不同,2號(hào)試管含有過(guò)氧化氫酶,能將過(guò)氧化氫迅速分解產(chǎn)生大量的O2,而3號(hào)試管內(nèi)的Fe是一般的無(wú)機(jī)催化劑,雖然能分解過(guò)氧化氫,但反應(yīng)速度很慢,2號(hào)和3號(hào)試管相比說(shuō)明酶的催化作用具有高效性。答案:(1)2 O2 新鮮豬肝內(nèi)的過(guò)氧化氫酶迅速催化過(guò)氧化氫,將其分解,產(chǎn)生大量O2(2)沒(méi)有 煮熟豬肝細(xì)胞內(nèi)的過(guò)氧化氫酶被破壞,失去活性(3)酶(或過(guò)氧化氫酶)的作用具有高效性。點(diǎn)評(píng):此實(shí)驗(yàn)將銹鐵釘代替氯化鐵,體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)材料選擇的多樣性,并且銹鐵釘方便易得,所以這也是實(shí)驗(yàn)中可取方法,實(shí)驗(yàn)中我們可以根據(jù)具體情況選擇一些經(jīng)濟(jì)、方便的實(shí)驗(yàn)材料,當(dāng)然這應(yīng)以不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果為原則。另一方面,本題的實(shí)驗(yàn)變量還可以擴(kuò)展,但總體上應(yīng)該注意單因子變量和對(duì)照。
【同步達(dá)綱練習(xí)】
1.在不損傷植物細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下,下列哪種物質(zhì)適用于去除細(xì)胞壁
A.蛋白酶與脂酶 3+3+3+
B.纖維素酶與果膠酶
C.鹽酸
D.淀粉酶 2.在唾液淀粉酶催化淀粉水解的實(shí)驗(yàn)中,將唾液稀釋十倍與唾液原汁催化效果基本相同,這說(shuō)明了什么?_____________________________________________。
3.下圖分別表示胃蛋白酶、唾液淀粉酶、胰蛋白酶在酶濃度一定時(shí),溫度、pH對(duì)酶反應(yīng)速度的影響,請(qǐng)根據(jù)圖回答下列問(wèn)題:
(1)圖A中,a點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度稱____________,a點(diǎn)到b點(diǎn)曲線急
劇
下
降,其
原
因
是______________________________。
(2)將裝有唾液淀粉酶與淀粉糊的甲、乙兩試管分別放入10℃和75℃水浴鍋中,20 min后取出轉(zhuǎn)入37℃的水浴鍋中保溫,兩試管內(nèi)反應(yīng)分別應(yīng)為:甲__________________,乙____________。
(3)圖
B
中,c
點(diǎn)
表
示_______________________________________。
(4)在丙試管中裝入胰蛋白酶與淀粉糊,且將溶液的pH調(diào)整至9,而后放入37℃的水浴鍋中保溫20 min,試管內(nèi)的反應(yīng)為_________________,說(shuō)明________________________。
4.為了驗(yàn)證pH對(duì)唾液淀粉酶活性的影響,做如下實(shí)驗(yàn)。
操作步驟:
①在1~5號(hào)試管中分別加入0.5%淀粉液2 mL。
②加完淀粉液后,向各試管中加入相應(yīng)的緩沖液3.00 mL使各試管中反應(yīng)液的pH穩(wěn)定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00。
③分別向1~5號(hào)試管中加入0.5%唾液1 mL,然后放入37℃恒溫水浴中。
④反應(yīng)過(guò)程中,每隔1 min從第3號(hào)試管中取出一滴反應(yīng)液,滴在比色板上,加1 滴碘液顯色,待呈橙黃色時(shí),立即取出5支試管,加碘液顯色并比色,記錄結(jié)果。結(jié)果見(jiàn)下表:
表中“+”表示藍(lán)色程度。
請(qǐng)回答:
(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為什么要選擇溫?_______________________________。
37℃恒(2)3號(hào)試管加碘液后出現(xiàn)橙黃色,說(shuō)明什么?___________________________。
(3)如果反應(yīng)速度過(guò)快,應(yīng)當(dāng)對(duì)唾液做怎樣的調(diào)整? ____________________________。
(4)該實(shí)
驗(yàn)
得
出的結(jié)
論
是
什么?__________________________。
5.下圖是小麥淀粉酶在不同溫度下的催化效率變化曲線,試根據(jù)圖回答:
(1)在35℃時(shí),小麥淀粉酶的催化效率____________。
(2)在_________℃和_________℃時(shí),催化效率都降為0,但在再回復(fù)到35℃時(shí),僅_________的催化效率恢復(fù),表明__________________________________。
【同步達(dá)綱練習(xí)】參考答案
1.解析:用“系統(tǒng)化和具體化(對(duì)號(hào)入座)法”來(lái)解。細(xì)胞壁的化學(xué)成分主要是纖維素和果膠。答案:B 2.解析:用“系統(tǒng)化和具體化(對(duì)號(hào)入座)法”來(lái)解。題目中的唾液稀釋液和唾液都含有淀粉酶,都能催化淀粉水解成葡萄糖和麥芽糖。區(qū)別在于,稀釋后的效果仍和唾液原汁的效果基本相同。由于唾液中的淀粉酶具有高效性的催化作用,稀釋只是使酶的濃度有所下降,但只要酶存在,它就具有高效的催化作用,所以,它們催化效果基本相同,應(yīng)答酶具有高效性。答案:酶具有高效性
3.解析:先用“圖文轉(zhuǎn)換法”、再用“層析綜合法”來(lái)解。本題首先必須看懂曲線圖中幾個(gè)變量之間的關(guān)系。曲線的升降與反應(yīng)速度的快慢有關(guān)。酶活性的強(qiáng)弱,與所催化的反應(yīng)速度密切相關(guān),酶活性越強(qiáng)所催化的反應(yīng)速度就越快。因此通過(guò)本題,可以幫助我們加深對(duì)酶的特性的理解。A圖,三種酶所催化的反應(yīng)與溫度的變化相關(guān),在0℃至30℃之間,曲線向上,說(shuō)明隨著溫度的上升,反應(yīng)速度加快,說(shuō)明酶的活性隨溫度的上升而上升;約在30℃至38℃之間是酶的活性最強(qiáng)的時(shí)候,其中曲線最高點(diǎn)a,就是酶的最適溫度;以后,曲線下降,說(shuō)明酶的活性隨溫度的上升而下降,溫度過(guò)高,酶的活性受到抑制。因此甲、乙兩試管分別放入10℃和75℃水浴鍋中,20 min后取出轉(zhuǎn)入37℃的水浴鍋中保溫,兩試管內(nèi)反應(yīng)分別應(yīng)為:甲試管反應(yīng)速度加快,而乙試管無(wú)催化反應(yīng)。B圖,三種酶的曲線分布有所不同,表明三種酶的最適pH是不同的。胃蛋白酶的最適pH為2左右,唾液淀粉酶的最適pH為7左右,胰蛋白酶的最適pH為9左右。所以,c點(diǎn)表示胃蛋白酶的最適pH為2左右。雖然丙試管中胰蛋白酶所處的pH、溫度都是最適值,但它不能催化淀粉的分解,這說(shuō)明酶具有專一性。
答案:(1)酶的最適溫度 溫度過(guò)高,酶的活性受到抑制(2)試管反應(yīng)速度加快 試管無(wú)催化反應(yīng)(3)胃蛋白酶的最適pH為2(4)無(wú)催化反應(yīng) 酶具有專一性
4.解析:用“求異思維法”來(lái)解。求異思維在實(shí)驗(yàn)中主要體現(xiàn)在單因子變量的原則上,pH是實(shí)驗(yàn)變量,酶的活性是反應(yīng)變量,要排除其他變量的干擾,設(shè)法找出變量間的因果關(guān)系,從而得出正確答案。
答案:(1)37℃是唾液淀粉酶起催化作用的最適溫度,只有在恒溫的條件下,才能排除溫度因素對(duì)結(jié)果的干擾
(2)淀粉已完全水解
(3)提高唾液的稀釋倍數(shù)
(4)唾液淀粉酶的最適pH在6.8左右,高于或低于此pH時(shí),酶活性逐漸降低,酶的活性受pH的影響
5.解析:先用“圖文轉(zhuǎn)換法”,再用“層析綜合法”來(lái)解。
答案:(1)最高(2)0 100 A 低溫不會(huì)破壞酶的結(jié)構(gòu),當(dāng)溫度恢復(fù)時(shí),酶的活性能夠恢復(fù);高溫破壞了酶的結(jié)構(gòu)而使其失活,不能再恢復(fù)
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第二篇:《新陳代謝與酶》教案(精選)
《新陳代謝與酶》教案
一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)教學(xué)目標(biāo)
1.理解新陳代謝、同化作用、異化作用的概念及其相互關(guān)系。2.理解酶在新陳代謝中的作用,掌握酶的作用特性。
3.理解ATP在新陳代謝中的作用以及ATP的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,初步掌握ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)變關(guān)系。(二)能力培養(yǎng)目標(biāo)
1.通過(guò)同化作用與異化作用及物質(zhì)代謝與能量代謝相互關(guān)系的學(xué)習(xí),學(xué)生能進(jìn)行辯證思維。
2.通過(guò)教材中的實(shí)驗(yàn)演示,學(xué)生的觀察分析能力能得以提高
3.通過(guò)課后練習(xí)溫度等對(duì)酶催化作用的影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),學(xué)生的創(chuàng)新思維能力得到培養(yǎng)。
4.通過(guò)對(duì)酶的催化演示實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),學(xué)生掌握對(duì)比實(shí)驗(yàn)法;通過(guò)酶與化學(xué)催化劑,ATP、ADP轉(zhuǎn)變與化學(xué)上的可逆反應(yīng)的比較分析,學(xué)生會(huì)使用比較分析的學(xué)習(xí)方法。(三)德育滲透目標(biāo)
結(jié)合對(duì)新陳代謝概念的學(xué)習(xí),加深對(duì)生命本質(zhì)的科學(xué)認(rèn)識(shí),學(xué)生得到辯證唯物主義思想的教育。
二、教材分析與學(xué)情分析
1.重點(diǎn)
(1)理解新陳代謝是生命物體特有的運(yùn)動(dòng)形式,是生物的基本特征。
(2)理解并初步掌握酶、ATP與新陳代謝的重要關(guān)系。
2.難點(diǎn)
(1)同化作用與異化作用之間的相互轉(zhuǎn)變。
(2)ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)變。
3.學(xué)生可能的疑點(diǎn)
(1)新陳代謝有別于其它的物理、化學(xué)等運(yùn)動(dòng)形式。
(2)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)變的“可逆性”
4.解決辦法
(1)由于學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)新陳代謝的概念,但是就理解而言,并不深入,因此,在組織本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)時(shí),應(yīng)把生物體所特有的運(yùn)動(dòng)形式與非生物體的運(yùn)動(dòng)形式進(jìn)行對(duì)比思考,重點(diǎn)理解“新”與“陳”的代謝是生物體的自我更新;對(duì)代謝的概念還應(yīng)由宏觀性代謝過(guò)程的描述轉(zhuǎn)向微觀化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)上。
(2)通過(guò)ATP與ADP的“可逆性”轉(zhuǎn)變與化學(xué)上可逆性反應(yīng)的比較分析,促進(jìn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)“可逆性”的差異。
三、課時(shí)安排:1課時(shí)。
四、教學(xué)方法:自學(xué)輔導(dǎo)法。
五、教具準(zhǔn)備:小麥淀粉催化作用的演示實(shí)驗(yàn)。
六、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì) 1.由于高中學(xué)生已有一定的學(xué)習(xí)能力,又由于新陳代謝概念、酶這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)在初中學(xué)習(xí)過(guò),所以引入后首先讓學(xué)生結(jié)合提問(wèn)進(jìn)行自學(xué)。
2.由于知識(shí)的學(xué)習(xí)是一個(gè)新舊知識(shí)的雙向建構(gòu)過(guò)程,故在各知識(shí)點(diǎn)教學(xué)中要求學(xué)生列舉以前學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)來(lái)學(xué)習(xí)和建構(gòu)新內(nèi)容。
3.由于在初中生理衛(wèi)生學(xué)習(xí)中學(xué)生已做過(guò)唾液淀粉酶的實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)設(shè)計(jì)溫度對(duì)酶催化活性影響的實(shí)驗(yàn)。
4.結(jié)合本節(jié)內(nèi)容的課堂練習(xí)再進(jìn)行反饋性校正。
七、教學(xué)過(guò)程
(一)導(dǎo)入新課
[導(dǎo)言] 通過(guò)高中生物緒論的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)知道生物區(qū)別于非生物最本質(zhì)的特征是新陳代謝,它是生物體進(jìn)行一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。從本節(jié)內(nèi)容開始,我們將學(xué)習(xí)關(guān)于新陳代謝的有關(guān)知識(shí)。由于新陳代謝過(guò)程比較復(fù)雜,在學(xué)習(xí)具體的代謝過(guò)程之前,我們首先要學(xué)習(xí)與新陳代謝過(guò)程緊密相關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題,這就是我們本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
[副板書]通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),我們要達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)是:(板書在黑板右側(cè):)
1.理解新陳代謝的概念及其基本類型;
2.理解酶的概念并掌握酶的作用特性;
3.識(shí)記ATP的分子簡(jiǎn)式,理解ATP與新陳代謝間的重要關(guān)系。
[ 導(dǎo)學(xué)與提問(wèn)] 本節(jié)內(nèi)容主要講述了三個(gè)問(wèn)題:一是新陳代謝的概念,二是新陳代謝與酶,三是新陳代謝與ATP,一共三個(gè)大問(wèn)題。下面請(qǐng)同學(xué)們首先看書,找找關(guān)鍵語(yǔ)句,看看它們之間有何內(nèi)在聯(lián)系?
(二)中心授課
[學(xué)生自學(xué)與討論] 10分鐘。
[師生合作] 針對(duì)上述提問(wèn)進(jìn)行抽查,了解學(xué)生自學(xué)與討論的結(jié)果。對(duì)學(xué)生回答的結(jié)論經(jīng)簡(jiǎn)短評(píng)價(jià)后將本節(jié)的知識(shí)框架邊講述邊板書:新陳代謝包括生物體內(nèi)的全部化學(xué)反應(yīng),而眾多化學(xué)反應(yīng)能順利而迅速地進(jìn)行,一是因?yàn)橛忻傅拇呋?,二是因?yàn)橛性丛床粩嗟哪芰抗?yīng)。
[板書] 1.新陳代謝的概念及分類
[復(fù) 述]什么是新陳代謝?新陳代謝是指生物體在生命活動(dòng)過(guò)程中不斷地與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換,以及生物體內(nèi)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。
[設(shè)問(wèn)]名之曰新陳代謝,何謂“新”何謂“陳”?
[講 述]生物體在新陳代謝的過(guò)程中,從外界環(huán)境攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),合成自身的組成物質(zhì)、貯存能量;同時(shí),生物體分解自身組成物質(zhì)、釋放能量,將代謝終產(chǎn)物排出體外、散失能量。其中,合成自身的“組成物質(zhì)、貯存能量”,謂之“新”;分解自身“組成物質(zhì)、釋放能量”,謂之“陳”。生命運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)就是生物體的自我更新。據(jù)估計(jì),人體內(nèi)的組成物質(zhì)平均每80天就有一半被分解,其中組成肺、骨骼和大部分肌肉的蛋白質(zhì)的壽命約為185天,而組成肝臟、血漿的蛋白質(zhì)的壽命更短,只有10天左右。生物體只有不斷地與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量交換,不斷地進(jìn)行新物質(zhì)的合成和能量的貯存,不斷地進(jìn)行舊物質(zhì)的分解和能量的釋放,才能延續(xù)生命??茖W(xué)家們應(yīng)用示蹤元素測(cè)知,人體內(nèi)約有98%的物質(zhì)每年被新的物質(zhì)所代替,一年之內(nèi),幾乎全部更新。由此可見(jiàn),生命運(yùn)動(dòng)區(qū)別于非生命運(yùn)動(dòng)最本質(zhì)的特征就是生物體的自我更新。也正是自我更新,生物獲得了維持生命活動(dòng)所需要的物質(zhì)和能量。提問(wèn)?新陳代謝都有哪些分類?它們是怎樣劃分的? [學(xué)生回答]略。[難點(diǎn)突破](1)同化作用與異化作用
從上述圖中可以發(fā)現(xiàn),同化作用與異化作用看似矛盾的兩個(gè)過(guò)程,實(shí)際上它們之間并不是物質(zhì)與能量的簡(jiǎn)單進(jìn)與出,而是在相互聯(lián)系又同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程中,不斷地進(jìn)行著的生物“新”與“舊”的循環(huán)更新,是生命特有的運(yùn)動(dòng)形式。(2)物質(zhì)代謝與能量代謝
物質(zhì)代謝和能量代謝是新陳代謝過(guò)程中的不可分割的兩個(gè)內(nèi)容,物質(zhì)代謝總是伴隨有能量代謝,這是因?yàn)槲镔|(zhì)分子中貯存有化學(xué)能,物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化時(shí),總有能量的變化。所以沒(méi)有孤立的物質(zhì)代謝,更沒(méi)有孤立的能量代謝。知識(shí)點(diǎn)間銜接:我們已學(xué)習(xí)了新陳代謝的宏觀過(guò)程,然而,如果著眼于新陳代謝的微觀環(huán)節(jié),代謝過(guò)程實(shí)際上是由許許多多的化學(xué)反應(yīng)組成的,新陳代謝則是生物體內(nèi)所有化學(xué)反應(yīng)的總稱。這么多的化學(xué)反應(yīng)之所以能在常溫常壓下順利而迅速地進(jìn)行,是因?yàn)樯矬w內(nèi)有酶的催化。[板書] 2.新陳代謝與酶(1)酶是生物催化劑
[提 問(wèn)]什么是酶?
[復(fù) 述]酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具催化能力的一類特殊蛋白質(zhì)。將酶的概念進(jìn)行分析可得:
酶的來(lái)源(活細(xì)胞產(chǎn)生)、酶的功能(催化作用)、酶的化學(xué)本質(zhì)(一種特殊蛋白質(zhì))。演示實(shí)驗(yàn):演示完后再將結(jié)果填寫
[提問(wèn)與分析] a.實(shí)驗(yàn)中甲試管實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明:酶有催化作用。b.實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)乙試管的作用是:對(duì)照作用。c.實(shí)驗(yàn)中恒溫的原因是:酶催化需要適宜的溫度。
酶的催化活性除了受溫度的影響外,還受到酸堿度等條件的影響。
(2)酶的特性
[提 問(wèn)]在化學(xué)上同學(xué)們也學(xué)習(xí)過(guò)催化劑,那么一般的催化劑都有哪些性質(zhì)呢? [學(xué)生回答]用量少而催化效率高,反應(yīng)前后不發(fā)生變化,促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)迅速進(jìn)行等。[講 述] 酶作為生物催化劑,除了具有上述一般催化劑的性質(zhì)外,還具有以下重要特性:
a.具有高效性:催化反應(yīng)的速度比一般的無(wú)機(jī)催化劑高106-107倍,有的酶催化反應(yīng)速度極快,如碳酸酐酶催化二氧化碳與水合成碳酸的反應(yīng)是已知最快的酶催化反應(yīng)之一。每一個(gè)酶分子在1秒鐘內(nèi)可以使105個(gè)二氧化碳分子發(fā)生水合反應(yīng)。b.具有專一性:一種酶只能作用于某一類或某一種特定的物質(zhì)使其發(fā)生反應(yīng)。如麥芽糖酶只能催化麥芽糖分解成葡萄糖,胃蛋白酶只能催化食物中蛋白質(zhì)的分解。c.酶的種類具有多樣性:酶的種類繁多,目前已知的約有2千多種。正是由于酶對(duì)反應(yīng)的專一性,成千上萬(wàn)的化學(xué)反應(yīng)就需要許多的酶分別在各自代謝途徑的特定位置上發(fā)揮作用,保證新陳代謝有條不紊地進(jìn)行。
歸納總結(jié):每一種酶都具有高效性和專一性,從酶的家族整體上看呈現(xiàn)出多樣性。3.新陳代謝與ATP。
[導(dǎo)入新概念]新陳代謝順利進(jìn)行除了需要酶的催化外,還需要能量源源不斷的供應(yīng)。如肌肉收縮、腺體分泌等都需要消耗能量。那么消耗的能量從哪里來(lái)?
[提 問(wèn)]現(xiàn)在我們回憶一下,到目前為止,我們都學(xué)習(xí)過(guò)與能源相關(guān)的哪些內(nèi)容? [學(xué)生列舉]糖類是生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì),脂肪是生物體內(nèi)儲(chǔ)存能量的物質(zhì)等。將列舉的內(nèi)容寫在黑板的適當(dāng)位置上。
[提 問(wèn)]我們現(xiàn)在要學(xué)習(xí)的ATP也是能源物質(zhì),與上述能源有何關(guān)系呢 [過(guò)渡語(yǔ)]下面我們先學(xué)習(xí)關(guān)于ATP的有關(guān)知識(shí),然后再來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題。(1)ATP的分子簡(jiǎn)式
全稱叫三磷酸腺苷,由于其分子較大,為便于書寫,人們根據(jù)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)寫,用A代表腺苷,T代表三個(gè),P代表磷酸基,簡(jiǎn)稱ATP。
ATP中大量的化學(xué)能就貯存在兩個(gè)高能磷酸鍵中。(2)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)變:
[講 述]復(fù)述ATP分解為ADP的過(guò)程,先用分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式形象表示為:
其中釋放出的能量直接經(jīng)各種生命活動(dòng)供能。反過(guò)來(lái),在酶的作用下,ADP也可以吸收能量后與一個(gè)磷酸結(jié)合,合成ATP。其中吸收的能量來(lái)自呼吸作用即糖類、脂肪等有機(jī)物的氧化分解,對(duì)綠色植物來(lái)說(shuō),還來(lái)自光合作用即光能的吸收和轉(zhuǎn)換。二者間的相互轉(zhuǎn)變可表示為:
[回答前面的提問(wèn)] ATP與其它能源物質(zhì)間的能量傳遞關(guān)系可用下圖表示:
[難點(diǎn)突破] ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)變是有別于化學(xué)的可逆反應(yīng)。這是因?yàn)?,在化學(xué)上講到的可逆反應(yīng)的特點(diǎn)是:正逆反應(yīng)都能在同一條件同一場(chǎng)所下同時(shí)進(jìn)行,如NO2與N2O4在燒瓶?jī)?nèi)的可逆反應(yīng)。而ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)變,有以下幾點(diǎn)不同:
(1)正逆反應(yīng)需要的酶不同:合成反應(yīng)需要的是ATP合成酶,而分解反應(yīng)需要的是ATP水解酶。
(2)正逆反應(yīng)的場(chǎng)所不同:ATP的合成場(chǎng)所比較固定,如細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體等,而分解場(chǎng)所卻是不穩(wěn)定的,因?yàn)锳TP在細(xì)胞內(nèi)就象貨幣一樣是流動(dòng)的,分解的場(chǎng)所較多。
(3)從能量代謝的角度上,ATP分解釋放出的能量絕不是合成ATP時(shí)的能量,這兩種能量無(wú)論從用途還是從來(lái)源上看都有很大的差別。所以,ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)變看起來(lái)像可逆反應(yīng),而實(shí)際上卻不是,二者的轉(zhuǎn)變只能表明在細(xì)胞中ATP與ADP是不斷循環(huán)的,保證了生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。(三)結(jié)課
[總結(jié)]新陳代謝包括同化作用和異化作用兩個(gè)方面,兩個(gè)看似矛盾的過(guò)程中實(shí)際完成的是生物體的自我更新。新陳代謝從微觀上講是所有化學(xué)反應(yīng)的總和,它的順利進(jìn)行需要酶的催化和ATP等能源物質(zhì)的參與。[反饋練習(xí)] 1.下列有關(guān)酶的敘述錯(cuò)誤的是 [ ] A.酶在活細(xì)胞的核糖體上合成
B.每種酶都具有高效性、專一性,不具多樣性 C.酶的基本組成單位是氨基酸 D.酶都具有消化功能
2.下列關(guān)于新陳代謝的敘述,不正確的是 [ ] A.能量代謝是伴隨物質(zhì)代謝而進(jìn)行的 B.有機(jī)物合成時(shí)貯存能量,分解時(shí)釋放能量 C.同化作用貯存ATP,異化作用釋放ATP D.同化作用、異化作用是不分先后,同時(shí)進(jìn)行的 3.肌肉收縮時(shí)需要的能量直接來(lái)自 [ ] A.ATP B.糖類 C.光能 D.ADP 4.比照教材中小麥淀粉酶的催化實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)一個(gè)說(shuō)明溫度對(duì)酶的催化速度影響的實(shí)驗(yàn)。
5.對(duì)照板書,梳理本節(jié)內(nèi)容的知識(shí)結(jié)構(gòu)。答案:1.(D);2.(C);3.(A)。
4.在教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上增加與甲試管內(nèi)容相同的丙、丁兩支試管,將丙、丁分別放進(jìn)冰水浴和沸水浴,然后再用碘液進(jìn)行檢驗(yàn),觀察呈現(xiàn)的顏色和深度即可。
(四)板書設(shè)計(jì)
第二章 生物的新陳代謝
第一節(jié) 新陳代謝概述
一、新陳代謝的概念 1.概念
2.同化作用與異化作用的相互關(guān)系:相互依存,同時(shí)進(jìn)行,組成了生物的自我循環(huán)更新
3.物質(zhì)代謝與能量代謝的相互關(guān)系:物質(zhì)的變化總是伴隨能量的變化
二、新陳代謝與酶 1.酶的概念
三、新陳代謝與ATP
八:參考資料
高能磷酸鍵:高能鍵是與低能鍵相對(duì)而言。在生物化學(xué)上一般把水解時(shí)自由能降超過(guò)20kj.mol-的鍵稱為高能鍵,如ATP的兩個(gè)高能磷酸鍵水解時(shí),每個(gè)鍵可放出30kj.mol-,而ATP中的第一個(gè)普通磷酸鍵水解時(shí)釋放出的能量很少,可類比的數(shù)據(jù)(萄萄糖-6-磷酸)是13.8kj.mol-。高能磷酸鍵有很多類型,不同的高能鍵間水解時(shí)釋放的能量也有很大的差異,最高的如烯醇式磷氧鍵可達(dá)61.9mol-。(據(jù)《生物化學(xué)》沈同等編)
九:教學(xué)后記 本節(jié)課教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)思路: 本節(jié)內(nèi)容多,時(shí)間比較緊。對(duì)代謝概念的討論中要注意及時(shí)概括。在酶的教學(xué)中,課前要準(zhǔn)備好演示實(shí)驗(yàn),盡可能節(jié)約時(shí)間,保證內(nèi)容的完整性。
第三篇:第三章生物的新陳代謝第一節(jié)新陳代謝與酶教案
第一次匯報(bào)課教案 授課內(nèi)容:新陳代謝與酶
授課人:呂玉姣 授課時(shí)間:2011年9月21日 星期三
教學(xué)目的
1.新陳代謝的概念(A:知道)。
2.酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程(A:知道)和酶的概念(D:應(yīng)用)。3.酶的特性(D:應(yīng)用)。
教學(xué)重點(diǎn)
1.酶的概念。2.酶的特性。
教學(xué)難點(diǎn)
探索酶的高效性和專一性的實(shí)驗(yàn)。
教學(xué)方法
自學(xué)與實(shí)驗(yàn)探索相結(jié)合。
教學(xué)用具
實(shí)驗(yàn)
四、實(shí)驗(yàn)五所需用具和藥品(見(jiàn)課本),酶的活性受溫度影響的示意圖投影片,胃蛋白酶、胰蛋白酶的活性受pH影響的示意圖投影片。
課時(shí)安排
2課時(shí)。
教學(xué)過(guò)程
引言:緒論中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了生物的基本特征。同學(xué)們回憶一下,生物最基本的特征是什么 ?生物和非生物的最本質(zhì)的區(qū)別是什么?(回答:新陳代謝)
講述:在第三章中,我們將學(xué)習(xí)生物新陳代謝的知識(shí)。新陳代謝是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的基礎(chǔ),只有在新陳代謝的基礎(chǔ)上,生物體才會(huì)表現(xiàn)出其他生命活動(dòng)。因此,新陳代謝是生物最基本的特征。那么,新陳代謝究竟是指什么呢?
(回答:新陳代謝是生物體內(nèi)全部有序的化學(xué)反應(yīng)的總稱。)
講述:對(duì)。(重復(fù)新陳代謝的概念)說(shuō)白了,新陳代謝就是化學(xué)反應(yīng)。
提問(wèn):我們學(xué)習(xí)化學(xué)時(shí)知道,很多化學(xué)反應(yīng)都需要催化劑才能進(jìn)行,那么新陳代謝所需的催化劑是什么呢?
(回答:酶。)
板書:第一節(jié)新陳代謝與酶
講述:生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng),在生物體內(nèi)溫和的條件下(常溫、常壓)很快就能完成,這全靠生物體內(nèi)的催化劑——酶的作用。那么,酶的本質(zhì)是什么?又有哪些特征?
這些都是本節(jié)課重點(diǎn)探討的問(wèn)題。
下面,首先請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本中“酶的發(fā)現(xiàn)”,以時(shí)間為主線,以表格的形式列出提綱(年份,人物,事件,結(jié)論)。
板書:
一、酶的發(fā)現(xiàn)
閱讀后,教師要求學(xué)生回答問(wèn)題。
1.1773年,意大利科學(xué)家斯巴蘭札尼設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),其巧妙之處在哪里?從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中你能得出什么結(jié)論?(回答:略。)
2.20世紀(jì)30年代以來(lái),科學(xué)家相繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶,這一事實(shí)說(shuō)明酶的本質(zhì)是什么?(回答:略。)
3.20世紀(jì)80年代,科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用,這一發(fā)現(xiàn)使酶的概念又?jǐn)U展成什么?(回答:略。)
板書:酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物
講述:酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物。對(duì)于酶的概念,同學(xué)們主要從酶的來(lái)源、功能和本質(zhì)三個(gè)方面來(lái)把握。酶的來(lái)源:活細(xì)胞;酶的功能:具有生物催化作用;酶的本質(zhì):有機(jī)物,注意,絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì),少數(shù)的酶是RNA。
過(guò)渡:在化學(xué)反應(yīng)中,催化劑具有什么特征?(答:提高反應(yīng)速率,縮短反應(yīng)時(shí)間,但本身不發(fā)生改變。)這是酶和無(wú)機(jī)催化劑的共同特征。
酶是生物催化劑,它和無(wú)機(jī)催化劑相比,具有哪些不同的特點(diǎn)呢?下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探索。
板書:
二、酶的特性
講述:過(guò)氧化氫(H2O2)在 Fe3+的催化下,可分解成H2O和O2,動(dòng)物新鮮肝臟中含有的過(guò)氧化氫酶也能催化這個(gè)反應(yīng)。據(jù)測(cè)算,每滴氯化鐵中的Fe3+數(shù),大約是肝臟研磨液中過(guò)氧化氫分子數(shù)的25萬(wàn)倍。從數(shù)目上看,一滴含有催化劑的容液中,F(xiàn)e3+數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于過(guò)氧化氫酶的分子數(shù)。如果現(xiàn)在我們想弄清楚Fe3+與過(guò)氧化氫酶,哪一種催化劑的催化效率高,那么,我們應(yīng)該如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?
(回答:略。)
講述:要比較Fe3+和過(guò)氧化氫酶的催化效率,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中的其他條件應(yīng)該相同,如兩個(gè)試管中過(guò)氧化氫溶液的量應(yīng)該相同,F(xiàn)e3+和動(dòng)物肝臟也應(yīng)盡可能同時(shí)加入兩個(gè)試管中。
(學(xué)生看課本上的實(shí)驗(yàn)步驟。)
提問(wèn):1.你在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到哪些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?(回答:略)。
2.從這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)憧梢缘贸鍪裁唇Y(jié)論?(回答:過(guò)氧化氫酶的催化能力強(qiáng)。)
講述:過(guò)氧化氫酶的催化效率和Fe3+相比,要高很多。事實(shí)上,酶的催化效率一般是無(wú)機(jī)催化劑的 107~ 1013倍。上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了酶的一個(gè)特性——高效性。
板書:
1、酶具有高效性
酶還具有什么特性呢?讓我們繼續(xù)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探索。講述:淀粉和蔗糖都是非還原性糖,淀粉在酶的催化下能水解為麥芽糖和葡萄糖,蔗糖在酶的催化下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、果糖、葡萄糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與一種叫做斐林的試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成磚紅色的沉淀。現(xiàn)在給你淀粉酶溶液,要觀察淀粉酶能催化哪種糖水解?應(yīng)該如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?你又怎么能知道淀粉酶催化了糖的水解呢?
(回答:略,然后學(xué)生按設(shè)計(jì)步驟實(shí)驗(yàn)。)
提問(wèn):1.哪個(gè)試管加入斐林試劑后再加熱會(huì)出現(xiàn)了磚紅色的沉淀?(回答:在加入可溶性淀粉的試管中。)2.出現(xiàn)磚紅色沉淀的原因是什么?(回答:略。)
3.實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是什么?
(回答:淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。)
講述:上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了酶具有的又一個(gè)特性——專一性;需要說(shuō)明的是:生物體內(nèi)有些酶能夠催化某些分子結(jié)構(gòu)相近礦物質(zhì),如二肽酶,可似催化任何兩種氨基酸組成的二肽水解。所以,確切地說(shuō),酶的專一性是指一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。
根據(jù)酶的專一性,催化蔗糖的水解,應(yīng)該是哪一種酶?(回答:蔗糖酶。)
提問(wèn):做《探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解的作用》的實(shí)驗(yàn)時(shí);為什么要將試管浸到60 ℃的溫水中?
(回答:我們使用的淀粉酶,在60 ℃左右時(shí),催化效率最高。)板書:
1、酶具有專一性
講述:酶的催化效率的高低,又叫做酶的活性。從上面的實(shí)驗(yàn)可以知道,酶的活性與哪些條件有關(guān)?
(回答:溫度。)
(教師出示:酶活性受溫度影響示意圖投影片。)提問(wèn):溫度與酶的活性有什么關(guān)系呢?(回答:在最適溫度下,酶的活性最高,低于或高于最適溫度時(shí)酶的活性都降低。)講述:溫度對(duì)酶促反應(yīng)速度有很大影響,如上圖所示,每種酶都有自己的最適溫度。在最適溫度的兩側(cè),反應(yīng)速度都比較低,所以我們看到的是~個(gè)鐘形的曲線。大部分酶在較高的溫度下(如 60℃以上)時(shí),會(huì)因?yàn)槊傅姆肿咏Y(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性。根據(jù)這個(gè)道理,我們?cè)谑褂眉用赶匆路蹠r(shí),用哪種水(如涼水、沸水、溫水)浸泡好呢?
(回答:溫水。)
(教師出示:胰、胃蛋白酶受PH影響的示意圖投影片。)提問(wèn):酶的活性還受哪些條件的影響呢?(回答:受pH的影響。)pH與酶的活性有什么關(guān)系呢?
(回答:在最適的pH下,酶的活性最高。)
講述:因此,從上圖可以看出,酶促反應(yīng)不僅與溫度有關(guān),還與pH等條件有關(guān)。因?yàn)樵谶^(guò)酸、過(guò)堿和高溫的條件下,都會(huì)使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去恬性。下面哪位同學(xué)能夠總結(jié)出酶的第三個(gè)特性?
(回答:酶活性的發(fā)揮需要適宜的條件。)
講述:正確,其中溫度和pH與酶的活性有密切關(guān)系。板書:
3、酶需要適宜的條件
小結(jié):生物催化劑——酶和無(wú)機(jī)催化劑相比,具有高效性、專一性、并且需要適宜的條件。
作業(yè):完成課后復(fù)習(xí)題。
第四篇:酶與酶促反應(yīng)教學(xué)設(shè)計(jì)
酶與酶促反應(yīng)教學(xué)設(shè)計(jì)
李培花 靜待花開一生物學(xué)科工作坊
(作者簡(jiǎn)介:李培花,女,漢族,生于1986年,現(xiàn)任教于橫山中學(xué),二級(jí)教師。2009年7月畢業(yè)于延安大學(xué),特崗教師,2010年開始擔(dān)任高中生物教學(xué)。性格開朗,心直口快;積極樂(lè)觀,勤勉刻苦;默默無(wú)聞;兢兢業(yè)業(yè);治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),教學(xué)有方,誨人不倦。)
一、教材分析
“酶與酶促反應(yīng)”是蘇教版“分子與細(xì)胞”的第四章第一節(jié)內(nèi)容。前面已學(xué)習(xí)已經(jīng)認(rèn)識(shí)了細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)基礎(chǔ),但沒(méi)有接觸細(xì)胞的代謝。本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了酶的定義和ATP相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,進(jìn)一步深入了解酶的高效性、專一性和酶的作用條件溫和。同時(shí)穿插實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)變量的判斷、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則,并能簡(jiǎn)單分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,為下節(jié)課探究影響酶促反應(yīng)速率的因素做鋪墊。
二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
運(yùn)用舊知識(shí)導(dǎo)入法,讓學(xué)生回憶酶的定義和酶具有催化性實(shí)驗(yàn),提出問(wèn)題:酶具有催化性,那么它的催化機(jī)理是什么呢?它還有什么性質(zhì)呢?進(jìn)入本節(jié)新課的研學(xué)。首先讓學(xué)生閱讀課本66頁(yè)的“知識(shí)海洋”結(jié)合導(dǎo)學(xué)案的6、7內(nèi)容思考:
1、什么是活化能?
2、PPT中曲線中的CA和CB的含義是什么?然后師生共同分析得出酶具有催化的實(shí)質(zhì)是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能。同時(shí)質(zhì)疑:無(wú)機(jī)催化劑和酶都有催化性,那么誰(shuí)得催化效率更高呢?接著讓學(xué)生結(jié)合導(dǎo)學(xué)案8和PPT所示內(nèi)容,分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:酶具有高效性。嘗試分析導(dǎo)學(xué)案9的曲線,師生總結(jié)得出高效性的實(shí)質(zhì)和意義。其次開始講述酶的另一特性----專一性,結(jié)合課本的“酶具有專一性”實(shí)驗(yàn),設(shè)置問(wèn)題,讓學(xué)生探討理解專一性的含義,最后以加酶洗衣粉的使用溫度得出酶的作用條件溫和這一特性。
三、教學(xué)目標(biāo)
1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)酶的高效性和專一性,根據(jù)相曲線進(jìn)一步理解酶高效性的實(shí)質(zhì)。
2、通過(guò)學(xué)生閱讀教材、導(dǎo)學(xué)案相關(guān)內(nèi)容,嘗試分析實(shí)驗(yàn)中的自變量和因變量,初步掌握控制變量的方法并嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
3、將生物核心素養(yǎng)----科學(xué)探究的方法:觀察法、實(shí)驗(yàn)法和資料分析法滲透在教學(xué)過(guò)程中。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
1、教學(xué)重點(diǎn):酶的高效性和專一性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析。
2、教學(xué)難點(diǎn):酶的高效性實(shí)質(zhì)的理解,專一性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析。
五、課前準(zhǔn)備
PPT、導(dǎo)學(xué)案
六、教學(xué)過(guò)程
(一)、導(dǎo)課 舊知識(shí)導(dǎo)入法
利用學(xué)生已學(xué)習(xí)的酶的定義,共同回憶其來(lái)源、作用和本質(zhì)以及驗(yàn)證催化性的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,然后質(zhì)疑:酶的催化機(jī)理是什么?進(jìn)入新課研學(xué)
(二)、新課
1、酶的高效性
活動(dòng)安排;(1)、學(xué)生閱讀66頁(yè)內(nèi)容的“知識(shí)海洋”,結(jié)合導(dǎo)學(xué)案的6、7,明確活化能的含義,對(duì)照曲線:嘗試說(shuō)出ca、cb、ba段的含義(圖一)
(2)教師引導(dǎo)學(xué)生得出酶催化性的機(jī)理是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能。(圖二)
(3)教師PPT展示圖片及相關(guān)數(shù)據(jù)幫助學(xué)生理解酶的高效性
知識(shí)過(guò)度:我們都有這樣的體會(huì):吃饅頭時(shí),越嚼越甜,那是因?yàn)橥僖褐泻型僖旱矸勖缚梢允沟矸鬯?,所以饅頭變甜。但是吃肉時(shí)不小心把肉絲卡在牙縫里了,結(jié)果兩天后他還有被消化,為什么?導(dǎo)出酶的特異性(專一性)
2、酶的特異性
活動(dòng)安排:(1)PPT展示酶的特異性的概念,學(xué)生閱讀66頁(yè)內(nèi)容的理解特異性的含義。
(2)教師引導(dǎo)如何設(shè)計(jì)驗(yàn)證酶的特異性實(shí)驗(yàn)。
設(shè)計(jì)思路:酶相同底物不同或者底物相同酶不同
(3)學(xué)生閱讀課本65頁(yè)實(shí)驗(yàn),分析討論P(yáng)PT所示的問(wèn)題:
(4)老師根據(jù)學(xué)生的回答對(duì)其進(jìn)行點(diǎn)評(píng),補(bǔ)充,最后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:淀粉酶只能催化淀粉水解,對(duì)蔗糖不起作用,則酶具有特異性。
3、作用條件溫和
教師從學(xué)生熟悉的加酶洗衣粉作為切入點(diǎn),詢問(wèn)用怎樣的水溫洗的衣服更加干凈?然后PPT展示酶的另一個(gè)性質(zhì),作用條件溫和,以及其意義。酶需要在常溫、常壓和適宜的溫度,正好符合生物體內(nèi)的生活環(huán)境。
(三)課堂小結(jié)
師生邊回憶邊完成知識(shí)框架
七、板書設(shè)計(jì)
二、酶的性質(zhì)
1、催化性 活化能含義
2、高效性
實(shí)質(zhì):降低了反應(yīng)的活化能
3、特異性(專一性):(一種酶只催化一種底物的分解)
4、作用條件溫和
第五篇:多媒體與高中生物教學(xué)
多媒體與高中生物教學(xué)
【摘 要】生物是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,隨著生物科學(xué)的飛速發(fā)展,基因工程、細(xì)胞工程、酶工程進(jìn)入高中教材,轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)、細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)等,成為學(xué)生理解、掌握的難點(diǎn),而多媒體作為最直觀、最形象的一種教學(xué)手段,可以幫助學(xué)生加深對(duì)這一些問(wèn)題的理解和掌握,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,是一種行之有效的方法。
【關(guān)鍵詞】多媒體 高中 生物教學(xué)
一、高中生物學(xué)教學(xué)中多媒體課件的制作
1.實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)方法與多媒體輔助教學(xué)的緊密結(jié)合(1)要注意精選課件內(nèi)容。需要用的就用,不需要用的就不用,在內(nèi)容上實(shí)現(xiàn)“無(wú)縫連接”。對(duì)于那些用傳統(tǒng)方法不便展示的生物過(guò)程輔之以現(xiàn)代化的多媒體技術(shù),發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),能極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)感染力,收到良好的教學(xué)效果。例如神經(jīng)興奮的傳導(dǎo),神經(jīng)沖動(dòng)以電流的形式傳導(dǎo),雖然電流是真實(shí)存在的(生物電),但它卻看不見(jiàn),摸不著,學(xué)生是觀察不到的。如果靠學(xué)生自己去想象,難度是較大的,而借助多媒體課件用電影的形式展現(xiàn),變抽象為直觀、形象,從而有助于學(xué)生理解和掌握“神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)”這一知識(shí)點(diǎn),突破本節(jié)的難點(diǎn)和重點(diǎn)。
(2)在時(shí)間上實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。課件的內(nèi)容要便于多媒體過(guò)渡,比如黑板和顯示屏的過(guò)渡。在制作或者選用課件以及編寫教案時(shí),要設(shè)計(jì)過(guò)渡內(nèi)容。使用時(shí)要把握好切入時(shí)機(jī),不要因?yàn)榍袚Q時(shí)機(jī)不要因?yàn)榍袚Q時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而“冷場(chǎng)”。要準(zhǔn)確把握這些時(shí)間的長(zhǎng)短及其相關(guān)因素,做到心中有數(shù),實(shí)現(xiàn)時(shí)間上的“無(wú)縫連接”。
(3)在空間上實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。在硬件設(shè)施上,必須使用多媒體計(jì)算機(jī)與黑板及其他媒體的有機(jī)結(jié)合,合理安排其空間位置,學(xué)生的視線跨度要盡量小,操作要方便,切換要迅速和自然,且視聽(tīng)效果好。
2.課件內(nèi)容要詳略得當(dāng)
課件視覺(jué)效果好,而且字體是采用標(biāo)準(zhǔn)字體,再配以不同的顏色,學(xué)生看起來(lái)非常的清晰、舒服。關(guān)鍵在于其內(nèi)容:內(nèi)容太詳盡了不行,那與直接展教案無(wú)益,會(huì)使學(xué)生忙于記筆記;內(nèi)容太簡(jiǎn)單了也不行,一些重點(diǎn)內(nèi)容、難點(diǎn)內(nèi)容就無(wú)法展示給學(xué)生看。所以在制作課件時(shí),要做到詳略得當(dāng),在保證課程內(nèi)容的基本章節(jié)結(jié)構(gòu)完整的前提下,對(duì)一些重點(diǎn)內(nèi)容、難點(diǎn)內(nèi)容盡量多作一些說(shuō)明,或多采用一些圖像(圖表)的形式來(lái)給學(xué)生進(jìn)行演示,而對(duì)一些比較容易理解和掌握的內(nèi)容則只作簡(jiǎn)單說(shuō)明,或只列出要點(diǎn)。
三、多媒體課件輔助生物教學(xué)存在的主要問(wèn)題
1.動(dòng)態(tài)教學(xué)過(guò)程被“電子化”,教學(xué)主題被沖淡
教學(xué)是一門藝術(shù),引用多媒體課件輔助教學(xué)則是藝術(shù)中的藝術(shù)。教師的教學(xué)過(guò)程是動(dòng)態(tài)的,教師必須根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度、學(xué)生的接受能力、課堂氣氛等因素及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)方法,正確地使用多媒體技術(shù),選擇那些傳統(tǒng)的教學(xué)手段不便處理的內(nèi)容進(jìn)行嘗試,可以收到較好的效果。然而,有些課件為了趕時(shí)髦(或應(yīng)付檢查或參加比賽),不論教學(xué)內(nèi)容是否適合采用多媒體課件進(jìn)行教學(xué),簡(jiǎn)單地將教材內(nèi)容“電子化”,當(dāng)然不會(huì)有好的效果。有些課件則為了追求新穎,制作一些與教學(xué)內(nèi)容不相關(guān)的畫面和音樂(lè),成了“花架子”,沖淡了教學(xué)主題,影響了教學(xué)效果。
2.課件切入時(shí)機(jī)和方式不合理,分散了學(xué)生注意力
將多媒體課件引入課堂要掌握好時(shí)機(jī),而且課件與教師的教學(xué)語(yǔ)言的銜接、媒體的切入方式都直接影響著教學(xué)的實(shí)際效果。有些課件缺少必要的“序曲”和“尾聲”;而有的使用者沒(méi)有從光照變化、音響效果、視覺(jué)效果以及課堂氣氛等多方面考慮課件的切入時(shí)機(jī)和方式.而是進(jìn)行簡(jiǎn)單的切換,其結(jié)果是分散了學(xué)生的注意力,不利于完成教學(xué)任務(wù)。
3.信息量過(guò)大,滯留時(shí)間短,不利于記憶
多媒體課件的使用,減少了教師的繪圖、板書、畫圖表的時(shí)間,提高了教學(xué)效率,但學(xué)生接受信息和掌握知識(shí)需要有一定的時(shí)間跨度,過(guò)快地變換屏幕內(nèi)容,將使學(xué)生丟失教學(xué)信息,不利于學(xué)生記憶知識(shí),提高認(rèn)識(shí)水平。有的課件制作者為了使課件操作簡(jiǎn)便,將課件制成“流水型”模式,教師只要按鍵或鼠標(biāo),課件就會(huì)順利“放映”。這種課件很難根據(jù)學(xué)生的反饋信息進(jìn)行靈活調(diào)度,導(dǎo)致教學(xué)信息一晃而過(guò),起不到應(yīng)有的輔助作用。
4.硬件不匹配,影響教學(xué)效果
多媒體課件的采用只能作為輔助手段,長(zhǎng)期沿用的以黑板為主要媒體的教學(xué)方式目前還是主要的教學(xué)形式,如何將多媒體顯示屏與黑板及其他教學(xué)設(shè)備有機(jī)結(jié)合,從空間位置及聲、光、色等多方面解決好它們的匹配問(wèn)題是十分重要的。否則就會(huì)影響多媒體課件輔助生物教學(xué)的實(shí)際效果。
5.以課件為中心,影響教師的主導(dǎo)作用
二、多媒體在生物教學(xué)中的作用
1.模擬自然情景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
例如,在講授《生物與進(jìn)化》一章時(shí),與《生物》教科書配套的“樺尺蛾”的視頻案例,全長(zhǎng)3分鐘。內(nèi)容簡(jiǎn)介如下:
英國(guó)有一個(gè)小山村,再村外的樹林里棲息著兩種樺尺蛾,一種淺色,一種深色,樹林里的小鳥以樺尺蛾為食。幾十年后,這個(gè)小山村變成了工業(yè)城市,工廠排放的黑煙漸漸把樹干染成了黑色,由于黑煙的污染,淺色的樺尺蛾停息在黑色的樹干上,目標(biāo)顯著容易被鳥類發(fā)現(xiàn)而不易生存下來(lái);深色的樺尺蛾停息在黑色的樹干上,體色與周圍環(huán)境比較一致,不易被鳥類發(fā)現(xiàn)而生存下來(lái)。這就是工業(yè)污染區(qū)深色樺尺蛾占多數(shù)的原因。
通過(guò)這個(gè)視頻的案例,可以讓學(xué)生親臨其境,更深的理解自然選擇決定著生物進(jìn)化的方向,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,更深的理解現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。
2.豐富教學(xué)內(nèi)容,開闊學(xué)生的知識(shí)視野
例如,在講授《遺傳的基本定律》時(shí),一些課件對(duì)孟德?tīng)柕纳竭M(jìn)行介紹:奧國(guó)人,天主神父,主要工作,1856-1865經(jīng)過(guò)8年雜交試驗(yàn),1865年發(fā)表《植物雜交試驗(yàn)》。以及孟德?tīng)柕摹哆z傳定律》被發(fā)現(xiàn)的過(guò)程。
讓學(xué)生了解孟德?tīng)柨茖W(xué)成果的取得,是因?yàn)榍叭丝茖W(xué)的選材,科學(xué)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序;創(chuàng)造性的把統(tǒng)計(jì)學(xué)與遺傳學(xué)研究的結(jié)合。培養(yǎng)學(xué)生不怕吃苦、不怕困難的品質(zhì),以及科學(xué)的創(chuàng)新精神。
利用多媒體有選擇地向?qū)W生介紹一些科學(xué)家的科學(xué)成果的認(rèn)知模式,可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和探究能力。
3.運(yùn)用多媒體直觀、形象特點(diǎn),突破難點(diǎn)
在生物教學(xué)中有動(dòng)態(tài)、抽象、細(xì)微的生理知識(shí)。如血液的流動(dòng)、神經(jīng)的傳導(dǎo)、食物的消化等,這些均是教學(xué)中的重點(diǎn).但看不見(jiàn)、摸不著,理解起來(lái)有一定的困難。再如講解神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo),過(guò)去用“講述+板畫”的形式講授,以語(yǔ)言講述為主,板畫為輔,雖然也強(qiáng)調(diào)了重點(diǎn),但缺陷是既不真實(shí),也缺乏動(dòng)感。如果應(yīng)用教學(xué)錄像片演示其過(guò)程,就能真實(shí)、藝術(shù)地再現(xiàn)神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)的過(guò)程,使其具體形象,增強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),又使枯燥乏味的生命運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象變得新穎有趣。在放映時(shí),通過(guò)暫停放映,教師解釋,或邊放映、邊解釋的方法,把兩種教學(xué)媒體有機(jī)結(jié)合。這樣學(xué)生在形象化、趣味化的接受知識(shí)的過(guò)程中,又得到老師適時(shí)適度的強(qiáng)化,使這一難以理解的知識(shí)變得容易接受。
為了有效地發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,多媒體課件的設(shè)計(jì)應(yīng)力求簡(jiǎn)化操作過(guò)程,教師的主要精力不應(yīng)放在使用機(jī)器上,應(yīng)當(dāng)把主要精力放在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題上,適時(shí)調(diào)整和活躍課堂氣氛。還要避免使用多媒體課件時(shí)出現(xiàn)信息一晃而過(guò)的現(xiàn)象。在制作課件時(shí),要結(jié)合課件的每一個(gè)畫面設(shè)置合適的顯示時(shí)間,還應(yīng)使有些畫面易于重復(fù)“放映”,便于教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮。