《影响酶活性的条件》说课文稿

1、PAGE 影响酶活性的条件说课文稿南宁市第三中学 黄小斌一、使用教材本课题源于人教版高中生物必修一第五章第1节的实验，是教材在介绍了“控制变量”后的第一个探究实验，有助于培养学生的科学探究能力。二、实验原理/实验设计思路淀粉与琼脂混合制成5组固体培养基向5组培养基中央分别放入用不同pH条件的淀粉酶溶液浸润的圆形滤纸一段时间后移走滤纸向5组培养基分别加入等量的碘液观察培养基颜色变化，测量并纪录分解圈直径全为蓝色，该pH条件下酶失活出现分解圈，且分解圈直径越大，酶活性越大三、实验器材试剂：淀粉、琼脂、HCl溶液、NaOH溶液、蒸馏水、淀粉酶溶液、碘液等；器械：培养皿、滤纸、剪刀、直尺、酒精灯、铁架

2、台、石棉网、玻璃棒、电子天平等。四、实验教学目标1.知识与技能（1）说出影响酶活性的条件；（2）学会确认和控制对照实验的单一变量和无关变量。2.过程与方法（1）能设计影响酶活性条件的探究实验方案；（2）尝试构建与生物学相关的曲线模型；（3）能对简单的实验方案做出恰当的评价和修订。3.情感态度与价值观（1）养成科学探究的思维。 五、实验教学内容本节实验课由生活中的问题“使用加酶洗衣粉为什么要用温水浸泡”引出，引导学生利用所学蛋白质性质等知识从理论层面分析温度影响酶活性的原因。进而以学生为主体，通过“提出问题，作出假设分析变量，设计方案小组合作，实施方案数据处理，构建模型表达交流，总结升华”等环节

3、对理论分析进行了实验验证。在这些过程当中，学生学会了设计和评价实验方案，学会运用数学模型的方法定量的对实验结果进行分析，并将探究pH所掌握的科学方法迁移到探究温度对酶活性的影响，解决了生活中的实际问题：温度对洗衣粉中酶的影响。 六、实验教学过程创设情境 揭示课题提出问题 作出假设分析变量 设计方案小组合作 实施方案 数据处理 构建模型表达交流 总结升华(一)创设情境，揭示课题教师展示加酶洗衣粉包装上的使用说明，提问：“为什么加酶的洗衣粉用温水浸泡效果更好？难道酶也怕冷吗”引出课题“影响酶活性的条件”。导课案例源于生活，既能引起学生兴趣，又能提醒生物学科核心素养中的社会责任。(二)提出问题，作出

4、假设导入新课后，我将提问以下几个问题：（1）使用加酶洗衣粉时，水的温度越高越好吗？（温度过高或过低都不好）（2）你还能提出哪些可能影响酶的条件？（pH、重金属等）（3）根据所学知识，说出你的依据？（大多数酶是蛋白质，上述因素可能使酶失活）（4）如何验证你的假设是否正确？这样，即复习了酶的化学本质和蛋白质变性等知识，师生又共同归纳出了本实验的原理，即酶的作用需要适宜的条件。（三）分析变量，设计方案这样学生根据可能影响酶活性因素的假设，从中确定自己要探究问题，如：温度/pH/重金属对酶活性的影响。为了帮助学生设计实验方案，我要求学生展开小组讨论，填写学案（如下图），解决了以下问题：图1 学案截图（

5、1）如果探究pH对酶活性的影响，实验的自变量是什么？如何控制？（2）如果探究pH 对酶活性的影响，应选择什么物质作为底物和酶，为什么？答案A：有的小组使用淀粉和淀粉酶做实验；答案B：有的小组则提出应选用过氧化氢和过氧化氢酶，因为酸能催化淀粉直接水解，无法确定酸对淀粉酶的活性是否有影响。学生意见出现了分歧，这时我鼓励他们用实验室电脑或手机上网查阅资料进行论证，收集到了以下两则有用的资料：资料一过氧化氢在受热和日光照射的条件下就能发生分解反应此外，溶液的酸碱性对过氧化氢的自身分解率也有较大影响，尤其当反应体系的pH6时，其自身分解率均大于50%。资料二 HCl处理会导致淀粉的水解，但唾液淀粉酶（3

6、7）和-淀粉酶（60）在最适温度下，用5%的HCl溶液处理10 min并不会引起淀粉的明显水解。可见淀粉水解是个缓慢的过程，而酶促反应非常迅速，如果在反应体系中大大减少盐酸的用量，则淀粉的水解完全可以忽略不计。基于以上资料，只要适当减小盐酸浓度就可以避免pH对淀粉的直接影响。最终各小组达成共识，探究pH对酶活性的影响可用淀粉和淀粉酶。（3）实验的因变量是什么？（4）酶的活性无法直接测量，应检测的具体指标是什么？如何检测？（5）影响酶的条件很多，哪些是无关变量，实验时要注意什么？通过以上问题，引导学生分析实验的自变量、因变量和无关变量，让学生懂得在实验分析过程中控制变量的重要性。（6）画出实验方

7、案流程图。我选择了两类典型方案，请学生借助实物投影展示。图2 学生“探究pH对酶活性影响”的实验方案学生展示完方案后，我首先肯定了两类方案都能通过颜色变化来判断强酸或强碱时酶是否有活性。同时提出以下问题：如果想进一步探究弱酸或弱碱时酶的活性呢？第一种方法只能观察颜色，而颜色的深浅差异并不明显。而第二种方法，在固体介质上，不仅能够观察颜色，还可以通过分解圈直径的大小来衡量酶活性大小。最后我们可以建立一个数学模型坐标系，表示出不同ph条件下淀粉分解圈的直径即淀粉酶的活性大小。通过上述师生共同讨论分析，既比较了两种方案的优劣，又很好的落实了高考考纲中“能对简单的实验方案做出恰当的评价和修订”的能力要

8、求。(四)小组合作，实施方案 提供第二种方法（淀粉琼脂培养基法）具体实验步骤，学生分组进行“探究pH对酶活性影响”的实验，教师巡堂指导。具体步骤如下：（1）实验员课前制备好淀粉-琼脂固体培养基；（2）取5个培养皿，分别编号1-5，按表1向相应编号的培养皿中添加等量的溶液；表1编号所加溶液状况10.01mol/L盐酸溶液pH=220.0001mol/L盐酸溶液pH=43蒸馏水pH=740.0001mol/L氢氧化钠溶液pH=1050.01mol/L氢氧化钠溶液pH=12（3）取5块大小相同的滤纸片，分别编号为1-5，分别浸润在相应编号培养皿的溶液中。用镊子将浸润了各种溶液的滤纸片转移到淀粉琼脂培

9、养基中央，室温下孵育约10min；（4）用镊子移去培养基上的滤纸片，将碘液倒入培养皿内，旋转10秒，倒去多余的碘液；（5）观察培养基表面是否有分解圈，并测量和记录分解圈的直径，将数据输入上传教师电脑。（五）数据处理，构建模型教师利用电脑将各小组数据汇总算出平均值，生成分解圈直径随pH变化曲线（如图3），师生共同归纳pH与淀粉酶活性大小的关系，使学生对下一节理论学习酶需要适宜的条件有了感性的认识，也提高了学生数据处理能力和建模能力。图3 分解圈直径随pH变化曲线图(六)表达交流，总结升华 通过前面的环节，我教会了学生使用淀粉琼脂培养基法探究pH对酶活性的影响，并利用数学模型的方法对实验结果进行处

10、理。我紧接着提出问题：同学们还想探究哪些环境因素对酶活性的影响呢？如果要探究其他因素对酶活性的影响，能不能采用类似的方法呢？引导学生提出“探究温度对洗衣服中酶活性的影响”这一问题，要求各小组请继续在导学案上用文字和箭头完成实验流程图，并进行方案展示。以下为学生的典型方案（图4）。图4 学生“探究温度对洗衣粉中（脂肪）酶活性影响”的实验方案这样既培养了学生的语言表达能力，又使学生能够对已学方法进行灵活运用和迁移，并最终解决了本节课一开始提出的生活问题“为什么加酶洗衣粉要在温水中使用效果会更好。”七、实验创新要点/改进要点（1）实验装置改进：尝试使用了淀粉琼脂培养基法，该方法可通过测量分解圈直径定

11、量的比较不同pH条件下淀粉酶的活性；且使学生认识到探究实验和材料选择具有多样性，这也是创造性思维的基础。（2）实验试剂改进：运用浓度为0.01mol/L稀盐酸，很好的解决了酸对淀粉水解的直接影响。（3）实验内容改进：常规方法只设置pH过低、最适和过高3组。而此实验中增加了弱酸、弱碱介质，使实验形成pH梯度，引导学生由定性观察颜色转向定量的探究pH与酶活性的关系，构建出数学模型。这提高了学生数据处理能力和建模能力。八、实验教学效果评价本节实验课的教学设计充分体现了生物学科核心素养的理念，侧重于以下任务的落实：1.生命观念引导学生在已理解的酶的概念（绝大多数酶是蛋白质）的基础上，设计实验探究酶活性受到环境因素的影响。2.科学思维在设计实验方案时，教师通过问题引导、小组合作、组间质疑、查阅论证、讨论升华等环节，训练了学生基于实验现象及数据，运用归纳与概括、模型与建模、批判性思维等方法，探讨多种因素对酶活性的影响。引导学生运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题。3.科学探究从整堂课的设计来看，教师引导学生完整地体验了科学探究的过程，针对现实世界中的生物