福建省2015年学年会教学案例展示人教版必修一5.1《降低化学反应活化能的酶-探究影响酶活性的因素》教学设计

福建省2015年学年会教学案例展示人教版必修一5.1《降低化学反应活化能的酶—探究影响酶活性的因素》教学设计主备人备课成员教学内容分析1.本节课的主要教学内容为福建省2015年学年会教学案例展示人教版必修一第五章第一节《降低化学反应活化能的酶—探究影响酶活性的因素》。本节课将重点介绍酶的概念、作用以及影响酶活性的因素，并通过实验探究不同条件对酶活性的影响。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课基于学生对化学反应活化能、无机催化剂等概念的理解，引入酶这一生物催化剂的概念。教材中列举了酶的作用、活性影响因素等内容，与学生在生物学、化学方面的已有知识相衔接，有助于学生更好地理解和掌握酶的特性及其应用。核心素养目标分析本节课核心素养目标旨在培养学生的科学探究能力、理性思维以及生命观念。通过探究影响酶活性的因素，学生将学会设计实验、观察现象、分析数据，提高实践操作能力和科学探究素养。同时，通过理解酶的作用机制及其在生物体内的意义，学生将增强对生命现象的认识，形成科学的世界观和方法论，为未来学习生物学和相关学科打下坚实的基础。教学难点与重点1.教学重点：

①酶的概念及其在化学反应中的作用。

②影响酶活性的因素及其作用机制。

2.教学难点：

①酶的催化机理和降低化学反应活化能的具体过程。

②实验设计：如何控制变量、观察和记录酶活性变化，以及如何分析实验结果。

具体来说，教学重点在于让学生理解和掌握酶作为生物催化剂的基本特性，包括它的催化效率和专一性，以及影响酶活性的主要因素，如温度、pH值和酶的浓度等。而教学难点则在于深入解析酶的催化机理，包括酶与底物之间的相互作用、诱导契合模型，以及如何通过实验来探究和验证这些因素对酶活性的具体影响。在实验设计方面，学生需要学会如何设计科学合理的实验方案，确保实验结果的准确性和可靠性。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资源准备1.教材：确保每位学生都配备人教版必修一教材第五章第一节内容。

2.辅助材料：收集与酶活性相关的图片、图表和视频，用于课堂展示和辅助讲解。

3.实验器材：准备实验所需的酶溶液、底物溶液、不同pH值的缓冲溶液、温度控制设备、计时器、试管、滴管等，并确保所有器材清洁、安全。

4.教室布置：将教室分为实验操作区和讨论区，确保实验区有足够的空间进行实验操作，讨论区便于学生分组讨论和分享实验结果。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-创设情境：以日常生活中酶的应用为例（如消化酶、洗衣粉中的酶），让学生思考酶在生活中的作用。

-提出问题：什么是酶？它为什么能催化化学反应？酶活性受哪些因素影响？

-预期效果：激发学生的好奇心和探究欲，引出本节课的主题。

2.讲授新课（15分钟）

-简介酶的概念：介绍酶的本质、结构和功能，强调酶作为生物催化剂的特点。

-讲解酶的作用：通过动画或图示展示酶降低化学反应活化能的过程，解释酶的催化机理。

-分析影响酶活性的因素：逐一介绍温度、pH值、酶浓度等因素对酶活性的影响，并辅以实例说明。

-用时安排：每个部分讲解约5分钟。

3.巩固练习（10分钟）

-练习题：发放练习题，让学生独立完成，题目涉及酶的概念、作用机理和影响酶活性的因素。

-分组讨论：学生分组讨论练习题答案，互相解释和纠正，教师巡回指导。

-集体反馈：每组选代表分享答案和讨论过程，教师总结并强调重点。

-用时安排：独立练习5分钟，分组讨论3分钟，集体反馈2分钟。

4.实验探究（10分钟）

-实验目的：通过实验探究温度和pH值对酶活性的影响。

-实验分组：学生分组进行实验，每组分配不同的温度或pH值条件。

-实验操作：学生按照实验步骤进行操作，记录实验数据。

-数据分析：教师引导学生分析实验结果，探讨温度和pH值如何影响酶活性。

-用时安排：实验操作5分钟，数据分析5分钟。

5.课堂提问与师生互动（5分钟）

-提问环节：教师提出问题，学生抢答或轮流回答，涉及酶的概念、作用机理、实验结果分析等。

-互动讨论：针对学生的回答，教师引导学生进行讨论，深化对酶活性的理解。

-用时安排：提问3分钟，讨论2分钟。

6.总结与反思（5分钟）

-教师总结：回顾本节课的主要内容，强调酶活性的影响因素和实验探究的重要性。

-学生反思：学生分享本节课的学习心得，提出疑问或未理解之处，教师解答。

-用时安排：总结3分钟，反思2分钟。

7.课堂延伸（5分钟，可选）

-布置作业：设计相关的作业，让学生进一步巩固课堂所学。

-拓展阅读：推荐学生阅读与酶相关的科普文章或研究论文，拓宽知识视野。

-用时安排：作业布置3分钟，拓展阅读2分钟。教学资源拓展1.拓展资源：

-酶的发现历史：介绍酶的发现过程，以及历史上的重要科学家和研究。

-酶在工业和医学中的应用：列举酶在食品工业、制药工业、临床诊断等方面的应用实例。

-酶的分子结构：详细讲解酶的三维结构，以及如何通过X射线晶体学、核磁共振等技术研究酶的结构。

-酶的催化机制：深入探讨酶催化反应的机制，包括诱导契合模型、中间复合物形成等。

-酶活性调节：介绍酶活性的反馈调节、酶抑制剂的分类和应用。

-酶工程：讲解通过基因工程和蛋白质工程改造酶的方法和案例。

-相关实验技术：介绍酶活性测定的常用实验技术，如分光光度法、荧光光度法等。

2.拓展建议：

-阅读拓展：鼓励学生阅读《生物化学》、《分子生物学》等教材中关于酶的章节，以加深对酶的全面理解。

-实践拓展：建议学生参与学校或社区的生物学实验活动，如制作酶催化实验模型，或参与相关的科研项目。

-观看科普视频：推荐学生观看科普视频，如“酶的作用和机理”、“酶的工业应用”等，以直观的方式了解酶的相关知识。

-参加学术讲座：鼓励学生参加学校或当地科研机构举办的生物学和化学相关的学术讲座，与专家学者交流。

-开展小组研究：组织学生进行小组研究项目，如探究不同酶的催化效率，或研究酶在不同环境条件下的活性变化。

-写作报告：要求学生撰写关于酶的研究报告，包括酶的发现、作用机理、应用前景等内容，提高学生的写作能力和科学表达能力。

-参与科学竞赛：鼓励学生参加生物学或化学相关的科学竞赛，如青少年科技创新大赛，以激发学生的创新思维和实践能力。重点题型整理题型一：简答题

1.题目：简述酶的概念及其在生物体内的作用。

答案：酶是生物体内一类具有催化功能的蛋白质，它们能够加速化学反应的速率，而不会被反应消耗。酶通过降低化学反应所需的活化能，从而在生物体内发挥重要的催化作用，促进生物体的新陈代谢。

题型二：论述题

2.题目：论述影响酶活性的主要因素，并举例说明。

答案：影响酶活性的主要因素包括温度、pH值、酶浓度、底物浓度、酶的抑制剂和激活剂等。例如，温度对酶活性有显著影响，当温度过高或过低时，酶的活性会降低。例如，唾液淀粉酶在37°C时活性最高，而在较低或较高温度下活性会下降。

题型三：分析题

3.题目：分析实验中如何控制变量来探究温度对酶活性的影响。

答案：在实验中，为了探究温度对酶活性的影响，需要保持其他条件不变，只改变温度这一变量。可以将酶和底物分别置于不同温度下，例如0°C、25°C、37°C、60°C等，然后测定每个温度下酶的活性，通过比较不同温度下的酶活性，分析温度对酶活性的影响。

题型四：计算题

4.题目：如果某酶在最适温度下的活性为100%，而当温度升高10°C时，其活性降低了20%。问该酶在升高10°C后的活性是多少？

答案：该酶在升高10°C后的活性为80%（100%-20%=80%）。

题型五：实验设计题

5.题目：设计一个实验来探究pH值对酶活性的影响。

答案：实验设计如下：

-实验目的：探究不同pH值对酶活性的影响。

-实验材料：酶溶液、底物溶液、不同pH值的缓冲溶液、试管、滴管、计时器等。

-实验步骤：

1)准备一系列试管，分别加入等量的酶溶液和底物溶液。

2)向每个试管中加入不同pH值的缓冲溶液，确保每个试管的pH值不同。

3)同时启动计时器，记录每个试管中反应开始的时间。

4)观察并记录每个试管中反应的速率或产物的生成量。

5)分析数据，比较不同pH值下酶活性的差异。

-预期结果：不同pH值下酶活性会有所不同，通常在特定的pH值范围内酶活性最高。反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验教学与理论教学相结合：在本节课中，我尝试将实验教学与理论教学相结合，通过实验让学生直观地观察到酶活性受不同因素影响的变化，增强了学生对酶活性概念的理解。

2.引入现实生活中的实例：通过引入酶在生活中的应用实例，如消化酶、洗衣粉中的酶，激发学生的学习兴趣，使他们能够将理论知识与实际生活联系起来。

3.促进学生主动探究：在实验设计环节，鼓励学生自主设计实验方案，培养了学生的探究能力和创新思维。

（二）存在主要问题

1.实验操作时间紧张：由于实验内容和步骤较多，学生在实验操作过程中时间较为紧张，可能无法充分吸收和理解实验原理。

2.学生参与度不均衡：在分组实验中，部分学生参与度较高，而另一部分学生则较为被动，导致实验效果受到影响。

3.教学评价方式单一：本节课的评价主要依赖于实验报告和课堂提问，评价方式较为单一，可能无法全面反映学生的学习效果。

（三）改进措施

1.优化实验内容和时间安排：针对实验操作时间紧张的问题，可以适当简化实验步骤，或者将实验分为两个课时进行，确保学生有足够的时间进行实验操作和思考。

2.提高学生参与度：通过分组讨论和小组竞赛等方式，激发学生的参与热情，确保每个学生都能积极参与实验过程。