2024-2025学年高中生物 第三章 酶的应用技术实践 第二节 制备和应用固定化酶教案 苏教版选修1

2024-2025学年高中生物第三章酶的应用技术实践第二节制备和应用固定化酶教案苏教版选修1主备人备课成员教材分析《2024-2025学年高中生物第三章酶的应用技术实践第二节制备和应用固定化酶教案》以苏教版选修1教材为基础，针对高中生物课程中酶的应用技术实践部分进行深入探讨。本教案着重于固定化酶的制备和应用，紧密结合课本知识，通过实践操作，使学生掌握固定化酶的基本原理、方法及其在生物技术中的应用。课程设计上，注重理论知识与实验操作相结合，提高学生对酶在工业、医药等领域重要性的认识，培养其科学思维和实际操作能力，符合高中年级知识深度要求。核心素养目标分析本教案围绕“制备和应用固定化酶”主题，致力于提升学生的生物学科核心素养。通过课程实践，旨在培养学生的科学探究能力、生命观念理解、科学思维方法及社会责任感。首先，学生将在探究固定化酶的原理与操作过程中，锻炼观察、分析、解决问题的科学探究能力，深化对酶的本质和功能认识，形成系统的生命观念。其次，通过设计与实施实验方案，学生将运用科学思维方法，如比较、归纳、演绎等，提高逻辑思维和创新能力。最后，结合固定化酶在环境保护、医药生产等领域的应用，引导学生关注生物技术的社会影响，激发其社会责任感和伦理意识，促使学生在未来的学习和生活中做出科学、合理的决策。这一教学设计紧密联系教材内容，符合新课程标准对学生核心素养培养的要求。学情分析本课程面向的高中学生，经过初中和高中阶段的学习，已具备一定的生物学科知识基础，对酶的概念、特性及作用机理有了初步了解。但在知识层面，学生对固定化酶技术的认识尚浅，对于其具体的制备方法、应用场景及实际操作过程可能存在理解困难。以下是学生在知识、能力、素质方面的具体分析：

1.知识层面：

-学生已掌握酶的基本理论知识，但固定化酶技术在教材中占比较小，学生对此部分内容的掌握程度有限。

-对于实验操作中的材料选择、条件控制等细节，学生可能缺乏实际经验，需要教师在教学中予以引导和补充。

2.能力层面：

-学生具备基本的实验操作能力，但在固定化酶的制备过程中，可能面临技术难点，如操作精准度、实验条件的控制等。

-学生具备一定的观察、分析和解决问题的能力，但在面对实际问题时，可能缺乏独立思考和灵活运用的能力。

3.素质层面：

-学生在团队协作、沟通表达方面表现良好，有利于课程中的合作学习。

-学生对生物技术有一定的兴趣，但可能对固定化酶在实际应用中的重要性认识不足，需要教师在教学中加以引导。

4.行为习惯：

-学生在课堂学习中，普遍存在被动接受知识的现象，缺乏主动探究和实践的积极性。

-部分学生实验操作过程中，可能存在不遵守实验规程、操作不规范等问题，影响实验结果的准确性。

针对上述学情分析，教师在教学过程中应采取以下策略：

1.强化基础知识，通过案例分析、实际操作等方式，帮助学生深入理解固定化酶的原理和操作方法。

2.注重能力培养，引导学生主动参与实验设计、数据分析和讨论，提高其科学探究能力。

3.提升素质素养，结合固定化酶在环境保护、医药生产等领域的应用，培养学生的社会责任感和伦理意识。

4.纠正不良行为习惯，强调实验规程的重要性，培养学生严谨、规范的操作态度。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与策略为实现本课程的教学目标，充分考虑学习者的特点，选择以下教学方法与策略：

1.教学方法：

（1）讲授法：通过系统的讲解，使学生掌握固定化酶的基本理论知识，为后续实验操作奠定基础。

（2）讨论法：针对固定化酶的应用场景、实验操作等问题，组织学生进行小组讨论，培养学生的团队协作能力和辩证思维能力。

（3）案例研究：通过分析固定化酶在实际生产、生活中的应用案例，引导学生深入理解固定化酶技术的价值。

（4）项目导向学习：以固定化酶的制备和应用为主线，设计项目任务，让学生在完成项目过程中，自主探究、实践操作，提高解决问题的能力。

2.教学活动设计：

（1）角色扮演：让学生扮演科研人员、企业工程师等角色，针对固定化酶的应用问题展开讨论，提高学生的参与度和积极性。

（2）实验：组织学生进行固定化酶的制备和酶活性测定的实验，使学生在实践中掌握操作方法，提高实验技能。

（3）游戏：设计固定化酶知识问答游戏，激发学生的学习兴趣，巩固所学知识。

（4）成果展示：鼓励学生将项目研究成果进行展示，提高学生的表达能力和自信心。

3.教学媒体和资源使用：

（1）PPT：制作精美、简洁的PPT课件，将固定化酶的原理、操作方法等以图文并茂的形式展示给学生，提高课堂趣味性。

（2）视频：播放固定化酶实验操作、应用案例等相关视频，让学生直观地了解固定化酶技术的实际应用。

（3）在线工具：利用网络资源，如学术网站、教育平台等，为学生提供丰富的学习资料，拓宽知识视野。

（4）实物模型：准备固定化酶实验装置、酶制剂等实物，让学生更直观地了解固定化酶的结构和功能。教学实施过程1.课前自主探索

-教师活动：

发布预习任务：通过学校在线学习平台，发布关于固定化酶的基本概念、原理的预习资料，明确预习目标和要求。

设计预习问题：围绕“固定化酶的原理与制备方法”，设计具有启发性和探究性的问题，如“固定化酶与游离酶有何不同？”、“固定化酶的制备方法有哪些？”。

监控预习进度：通过平台数据跟踪学生的预习情况，及时给予指导和反馈。

-学生活动：

自主阅读预习资料：学生按照预习要求，阅读资料，初步理解固定化酶的相关概念。

思考预习问题：学生对预习问题进行独立思考，记录自己的理解。

提交预习成果：学生将笔记、疑问等提交至平台，为课堂讨论做准备。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：培养学生自主学习能力，为课堂学习打下基础。

信息技术手段：利用在线平台，实现资源的共享和预习进度的监控。

-作用与目的：

帮助学生提前接触固定化酶的知识，为课堂学习做好铺垫。

培养学生独立思考和自主学习的能力。

2.课中强化技能

-教师活动：

导入新课：通过播放固定化酶在工业应用的视频，引出本节课主题。

讲解知识点：详细讲解固定化酶的原理、制备方法及其在生物技术中的应用。

组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演等活动，如“制备固定化酶的操作流程”角色扮演。

解答疑问：针对学生在活动中产生的疑问，进行解答和指导。

-学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：在小组讨论、角色扮演中，实践固定化酶的制备过程。

提问与讨论：对不懂的问题提出疑问，参与课堂讨论。

-教学方法/手段/资源：

讲授法：通过讲解，帮助学生深入理解固定化酶的知识点。

实践活动法：通过角色扮演，让学生在实践中掌握制备固定化酶的技能。

合作学习法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

-作用与目的：

加深学生对固定化酶理论知识的理解，掌握制备固定化酶的技能。

通过实践活动，培养学生的动手操作能力和问题解决能力。

增强学生的团队合作和沟通能力。

3.课后拓展应用

-教师活动：

布置作业：根据课堂内容，布置关于固定化酶应用案例分析的作业。

提供拓展资源：推荐相关书籍、学术论文、在线课程等，供学生进一步学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

-学生活动：

完成作业：认真完成案例分析作业，巩固课堂所学。

拓展学习：利用拓展资源，深化对固定化酶应用的理解。

反思总结：对自己的学习过程进行反思，提出改进建议。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：指导学生进行自我反思和总结。

-作用与目的：

巩固学生对固定化酶知识点的掌握。

拓宽学生的知识视野，增强对固定化酶应用的理解。

通过反思，促进学生自我提升，形成良好的学习习惯。学生学习效果1.知识与技能：

-学生掌握了固定化酶的基本概念、原理及制备方法，能够运用所学知识解释固定化酶在生物技术中的应用。

-学生学会了制备固定化酶的实验操作技能，如载体选择、酶固定、酶活性测定等，提高了实验操作能力。

-学生能够运用所学知识分析固定化酶在实际应用中的优缺点，为后续学习和研究打下基础。

2.过程与方法：

-学生通过自主预习、课堂听讲、实践操作等环节，培养了自主学习、合作学习和探究学习的能力。

-学生在课堂活动中，如小组讨论、角色扮演等，提高了沟通能力、团队协作能力和解决问题的能力。

-学生通过反思学习过程，掌握了学习方法，形成了良好的学习习惯。

3.情感态度与价值观：

-学生对固定化酶技术产生了浓厚的兴趣，激发了学习生物科学的热情。

-学生认识到固定化酶在环境保护、医药生产等领域的重要性，增强了社会责任感和伦理意识。

-学生在实践操作过程中，体验到了科学研究的严谨性和乐趣，培养了勇于探索、敢于创新的科学精神。

具体表现在以下几个方面：

1.知识点的掌握：

-学生能够准确描述固定化酶的概念、特点及分类。

-学生能够阐述固定化酶的制备方法，如吸附法、交联法、包埋法等，并了解各种方法的优缺点。

-学生掌握了固定化酶活性测定的原理及操作方法，能够独立完成实验。

2.技能的提升：

-学生在实验操作中，能够熟练使用相关仪器设备，掌握实验操作技巧。

-学生能够运用所学知识，设计并实施固定化酶实验方案，分析实验结果。

-学生在课堂讨论中，能够积极发表自己的观点，倾听他人意见，提高沟通能力。

3.情感态度的转变：

-学生对生物科学产生了更浓厚的兴趣，愿意主动探索生物技术领域的新知识。

-学生认识到生物技术在现实生活中的应用价值，增强了学习生物科学的信心和动力。

-学生在团队合作中，学会了尊重他人、分享经验，提高了人际交往能力。

4.价值观的培养：

-学生意识到科技创新对社会发展的重要性，激发了为国家和民族发展贡献力量的责任感。

-学生在实践过程中，认识到环境保护、可持续发展等理念的重要性，形成了良好的道德品质。

-学生通过反思学习，不断调整自己的学习方法和策略，提高了学习效率。作业布置与反馈-作业布置：

为巩固学生对固定化酶知识的掌握，提高实际操作能力，布置以下作业：

1.完成课后习题：针对本节课的知识点，布置相关习题，让学生巩固所学。

2.案例分析：选取固定化酶在工业生产中的应用案例，让学生分析其原理、制备方法及优缺点。

3.实验报告：要求学生撰写固定化酶制备及活性测定的实验报告，包括实验目的、原理、材料与方法、结果与讨论等。

4.思考题：围绕固定化酶的优缺点、应用前景等，设计思考题，培养学生的创新思维。

-作业反馈：

及时批改作业，对学生存在的问题给予指正，并提出改进建议。针对共性问题，进行集中讲解和辅导。对于个别问题，进行一对一辅导，帮助学生解决问题。同时，鼓励学生相互学习，分享优秀作业，提高作业质量。通过作业反馈，促进学生巩固所学知识，提高实际操作能力。反思改进措施（一）教学特色创新

1.实践导向：本节课注重实践操作，通过实验、角色扮演等活动，让学生在实践中掌握固定化酶的制备和应用，提高学生的动手能力和实际问题解决能力。

2.案例教学：结合实际应用案例，让学生了解固定化酶在工业、医药等领域的应用，培养学生的实际应用能力。

（二）存在主要问题

1.学生预习效果不佳：虽然布置了预习任务，但部分学生的预习效果并不理想，导致课堂学习效果受到影响。

2.学生课堂参与度不高：在课堂活动中，部分学生参与度不高，可能是因为缺