创新实验：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用、探究温度对酶活性的影响 高一上学期生物人教版必修1

人教版高中生物必修一第五章第1节创新实验：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用、探究温度对酶活性的影响尊敬的各位专家、老师好，我是来自××中学的××，我说课的题目是《淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用、探究温度对酶活性的影响》。我将从以下六个方面展开我的说课，教材分析、学情分析、教学目标、教学策略、教学过程、教学反思。教材分析本实验内容选自2019版人教版高中生物学必修一第五章第1节，是基于酶的专一性和作用条件温和性而设置，探究影响酶活性的条件是高中生物学的第一个开放性实验。在实验思路和方法选择上学生的自主性较强。学情分析（1）知识储备分析：在此之前学生已经学习了还原糖的检测、蛋白质的生物活性受温度影响、酶的作用和本质、酶具有高效性、。（2）能力水平分析：具备一定的实验设计、实验操作能力。教学目标（1）课程标准；说明酶活性受到环境因素（如pH和温度等）的影响；应开展下列教学活动：探究酶催化的专一性、影响酶活性的因素；围绕学科核心素养目标：生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。我具体细化为以下四点目标：1）能完成淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验，观察并描述实验现象，分析归纳出酶的专一性。2）能思考讨论出蔗糖酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验方案，完成实验，观察并描述实验现象，进一步理解归纳出酶的专一性。3）能思考讨论出验证唾液中有唾液淀粉酶的实验方案，完成实验，观察并描述实验现象，分析阐述出实验结论。4）能思考讨论出探究温度对酶活性影响的实验方案，并能提出多种检测因变量的方法。完成实验，整理数据并能构建相应数学模型。能描述温度对酶活性的影响趋势，并尝试利用酶的特性指导生活生产实践。教学策略基于以上教学目标，我们采用了项目式教学法。项目式教学是基于课程标准，以构建主义理论为指导，通过创设真实的问题情境，引导学生以小组合作方式开展探究性学习，以获得学科核心知识，培养学科核心素养的教学活动。五、教学过程（一）课前准备（1）教学思路设计：完成教材实验并进行拓展结合实验操作过程引导学生从检测方法拓展和反应温度方面提出疑问组织小组思考讨论、设计实验方案完成实验、总结交流具体：完成教材实验淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验后引导学生进行拓展实验一：蔗糖酶对淀粉和蔗糖的水解作用；拓展实验二：验证口腔中有唾液淀粉酶。再结合实验操作中酶与底物混合后在相应温度下保温，引导学生设计实验探究温度对酶活性的影响。接着从因变量的检测上引导学生提出多种检测方法，根据提出的方法完成相应的实验。（2）实验材料用具准备：器材：试管、滴定管、烧杯、恒温水浴锅、酒精灯、铁架台、石棉网、打火机、温度计、电子秤、血糖仪及试剂条等。试剂：γ淀粉酶溶液、α淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、淀粉溶液、蔗糖溶液、斐林试剂甲液、斐林试剂乙液、碘液图1葡糖淀粉酶（γ淀粉酶）、蔗糖酶（淘宝购买）（二）课堂实施（1）教材实验：淀粉+淀粉酶蔗糖+淀粉酶图2淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用（2）提出疑问教材实验完成后，有学生提出：1）、能不能用蔗糖酶分别来反应淀粉和蔗糖得出结论？2）、能不能分别用多种酶来水解同一种底物得出结论？针对上述疑问，学生进行了第一个拓展试验：蔗糖酶分别催化淀粉和蔗糖的水解。图3蔗糖酶对淀粉和蔗糖的水解作用（3）提出疑问完成后有教师引导提问：淀粉酶还可以怎么快速简便获取？学生回答：口腔中有唾液淀粉酶。另一名学生马上提问：口腔中是否真的有淀粉酶呢？针对上述疑问同学们思考讨论该验证实验的方案并完成实验。图4验证唾液中有唾液淀粉酶（4）提出疑问完成后有教师引导提问：酶与反应底物混合后为什么要在相应温度下水浴保温？学生回答：可能是温度影响了酶的活性，因为绝大多数酶是蛋白质，蛋白质的生物活性受温度影响。教师引导提问：温度到底使酶活性受到什么影响呢？由同学们设计实验探究并完成实验。教师引导提问：前面三个实验中我们是通过什么方式检测结果的？学生回答：通过斐林试剂检测反应产物中是否有还原糖。教师引导提问：那这是通过颜色反应的定性检测，还有没有其他的方法？学生回答：可以通过在反应产物中加入碘液，与剩余淀粉结合产生蓝色，蓝色深浅反应反应产物的剩余量，颜色越浅说明淀粉剩余量越少，酶活性越高。另一学生回答：我们也可以反应开始就加入碘液，与淀粉结合生成蓝色，随着反应的进行，蓝色消失，消失越快，说明相应酶活性越高。教师继续引导提问：很好，上述两种思路同样是通过颜色反应进行定性检测，有没有哪种方法可以定量检测？学生思考后回答：我们可以用生活中糖尿病人使用的血糖仪来检测反应产物中葡萄糖的含量，葡萄糖含量越多说明相应酶活性越高。教师阐述：很好，同学们思路非常好，我们的定量检测方法最好是催化产物中只有葡萄糖，而我们刚才用到的α淀粉酶催化产物不只是葡萄糖，所以我们还准备了另一种γ淀粉酶，催化淀粉水解产物只有葡萄糖。所以接下来同学们首先思考讨论，设计出探究温度影响酶活性的实验方案，然后用上述的三种方法分别来检测因变量。图5同学们思考讨论实验方案图6实验方案结果图7：探究温度对酶活性的影响（5）实验结果：图8血糖仪显示结果表1温度对淀粉酶活性影响（葡萄糖定量测定结果）序号项目0℃25℃50℃75℃100℃1可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml2ml2ml2淀粉酶溶液2ml2ml2ml2ml2ml3产物葡萄糖含量（mmol/L）1.11.52.11.70图9温度对酶活性影响（葡萄糖定量测定）曲线图图10温度对淀粉酶活性的影响（定性测定淀粉的剩余量）图11温度对淀粉酶活性的影响（测定蓝色消失时间）表2温度对淀粉酶活性影响碘液与淀粉结合后蓝色消失的时间序号项目0℃25℃50℃75℃100℃1可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml2ml2ml2淀粉酶溶液2ml2ml2ml2ml2ml3碘液4滴4滴4滴4滴4滴4蓝色消失时间约30s约20s约5s立马消失加酶前就消失实验结果前面4组基本符合预期趋势，但100℃组的现象又引起了学生新的思考：温度会不会造成蓝色消失?怎么排除该因素的影响？由于实验时间限制，该问题作为同学们课后进一步思考探究的问题，本节课最后同学们从知识点、进行实验后的感悟、体会进行了交流、总结、反思。图12课后反思总结教学反思本堂实验课我主要总结出三个亮点、两个不足：亮点一：学生主导的课堂，提出问题——思考讨论——设计实验----完成实验----结果分析总结，全部由学生完成，学生的生物学科素养得到提升。亮点二：结果检测方法多元、直观，在老师的引导下，学生提出多种思路，尤其是通过血糖仪检测，将教