人教选修一《生物技术与实践》专题四课题一探究温度对果胶酶活性影响

人教版选修一《生物技术与实践》专题四课题一研究温度对果胶酶活性的影响人教版选修一《生物技术与实践》专题四课题一研究温度对果胶酶活性的影响人教版选修一《生物技术与实践》专题四课题一研究温度对果胶酶活性的影响人教版选修一《生物技术与实践》专题四课题一研究温度对果胶酶活性的影响《<研究温度对果胶酶活性的影响>的实验改进》授课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我授课的内容是《研究温度对果胶酶活性的影响》的实验改进，我将从以下三方面向您介绍：一、教材、学情、目标：本节内容选自人教版选修一《生物技术与实践》专题四课题一，是建立在必修模块“研究影响酶活性的条件”基础之上，旨在指导学生研究果胶酶在果汁生产实践上的合适温度。结合教材中重实践重技术的授课思想，我设计了课前充分研究，课堂优秀显现相结合的授课模式，希望学生在实验改进、交流谈论、参观学习中培养研究能力、科学思想和社会责任，最后实现科学涵养的培养。二、问题、原因、改进：本实验的实验原理是：果胶酶能提升果汁的出汁率和澄清度，而温度会影响果胶酶的活性，在最适温度条件下酶活性最高。依照实验原理同学们在课前进了自主研究，结合资料设计了该实验流程，并按该实验流程试一试进行了多次重复实验（2%果胶酶量为2mL，反应30min），可是发现实验现象其实不明显（如图1）：①各温度组获取的果汁含量和澄清度都较低；②各组差异较小。并且整个实验时间耗时较长，很难在有限的课堂时间内完成实验，得出实验结论。图1：各温度组果汁的澄清度和出汁量差异不明显对此同学们试一试进行了实验改进，经过改进总结现象不明显的原因主要有：1.酶量不足；2.果泥均分不当3.缺乏有效的检测果胶的方法等。下面我将重点谈谈我们的实验改进过程吧。第一为了缩短反应时间，加强实验收效，同学们试一试经过增加酶量进行了实验。实验思路是：设置较短反应时间（如15min），以酶量为自变量研究更佳的酶量。实验是这样的操作的：分别向等量的6组苹果泥中加入2%的果胶酶溶液0至5mL，搅拌反应15min后进行过滤收集滤液，获取果汁（表1）。表1：实验操作步骤（50℃条件下进行）1组2组3组4组5组6组苹果泥/mL3030303030302%果胶酶/mL012345蒸馏水/mL543210搅拌15分钟后，过滤收集滤液，获取果汁。以下图2是同学们的实验结果，实验结果表示果汁的澄清度随着果胶酶的含量增加而提升，当酶量达到4mL时再增加酶量提升收效不再明显，所以我们确定酶量为4mL，预计能在较短时间内完成对温度的实验研究。可是有的组的同学发现酶量较少时果汁量反而更多，如这里的酶量为2mL组的果汁含量反而比4mL和5mL的组更多，还有其他组的同学的实验也出现了1/4人教版选修一《生物技术与实践》专题四课题一研究温度对果胶酶活性的影响近似的现象。图2：不同样酶量的果汁的澄清度和果汁含量这是什么原因呢？经过回顾和解析实验过程，同学们找出了原因：是因为在实验过程中均分果泥的方法不当，先后倒的果泥的固液比不均等（图3）。图3：各温度组果泥固液比不均等对此进行了改进：先称量180g果泥，用单层尼龙布快速过滤，将果泥分成滤渣和滤液，尔后再用量筒和天均分别均分滤液和滤渣，再将各组滤液和滤渣混杂（请看视频），这样就保证了各组果泥固液比均等，使实验操作更加科学（图为改进后的均分的各组果泥）。图4：各温度组果泥固液比均等结合前面两点的改进，我引导同学们再次完成了温度对果胶酶活性的影响的实验，请看视频。经过比较改进前后的实验结果，我们可以发现改进后各温度组的果汁出汁量和澄清度差异更加明显，更易得出实验结论，最令我们感觉成功的是将反应时间缩短到了15min（图5）。图5：改进后各温度组的果汁的澄清度和出汁量差异明显在实验过程中还有同学提出：怎么才能证明澄清度低的果汁果胶含量高呢？有没有什么好的检测方法呢？2/4人教版选修一《生物技术与实践》专题四课题一研究温度对果胶酶活性的影响同学们经过查阅资料，认识到：果胶在加热条件下易凝集积淀，还有乙醇可将果胶析出。依照这两个原理我们分别进行了实验，我们发现无论是经过加热还是经过酒精析出的检测方法，获取的结果都与直接经过观察澄清度相切合，这进一步说了然我们的改进实验是成功的。图6和图7分别是加热和乙醇析出果胶的情况。图6：各温度组加热析出果胶结果图7：各温度组乙醇析出果胶结果三、显现、再探、反思：从实验室回归课堂，各小组进行了优秀的实验显现（图8），同学们收获满满。图8：学生在课堂上显现实验成就到此，研究还未停止，除了上述改进，同学们还试一试了多种不同样的水果：如桃、梨、李子，西瓜皮等进行了研究，经过实验发现西瓜皮是比较理想的实验资料，图9实验结果。相对于苹果，用西瓜皮作为实验资料除了收效好，还实现了变废为宝，利于环保。自然也有它的限制性，比方西瓜季节性强，本源有地域差异。图9：用西瓜皮作为资料研究温度对果胶酶活性的实验结果为什么西瓜皮会是比较好的实验资料？同学们推测可能是是因为其果胶含量较高，此后经过查阅资料发现确实这样，还认识到工业上常用西瓜皮来制作果3/4人教版选修一《生物技术与实践》专题四课题一研究温度对果胶酶活性的影响胶，拓宽了同学们的知识面。除了上述实验改进，为了认识实验室制备果汁和工厂化生产果汁有什么不同样，我们还走进了工厂进行参观学习（图10）。图10：工厂参观学习回顾整节课，我们在实验资料、技术方法和授课手段进步行了改进创新。我们的改进使实验现象更加明显，实验方法更加科学，实验