探究温度(PH)对酶活性影响的探究教学设计

1、温度(ph )对酶活性影响的教学设计一、教育背景分析【教材分析】“探讨温度(ph )对酶活性的影响”是高中生物学教材必修第5章第1节“降低化学反应的活化能的酶”的教育内容。 教师采用探究性教育模式，设计问题情况，提出问题，学生自主合作探索问题，学生自己通过实践获得对科学概念的认识。 这种教育设计体现了学生自主、探索、合作的学习方式，有助于培养学生科学的思维和研究方法，提高学生的科学素养。【学情分析】“探索影响酶活性的因素”是指学生已经认识到酶的作用、化学的本质、效率和特异性的基础上，进一步实验性地探索活动，验证环境因素对酶活性的影响，加深对酶的作用和特性的理解。 影响酶活性的因素多为温度、ph

2、、活化剂和抑制剂等。 根据高中学生学习能力的实际情况，本研究的内容主要是研究温度和ph对酶活性的影响。 通过本研究实验的设计和具体实施，假设并合理地解释使学生熟悉“发现问题”提出假说设计实验方案，预测结果实施实验收集证据从结果分析得出结论”等科学探索的一般过程和方法探索问题， 在设计进行演绎实验原理的实验方案的过程中，确认相关变量关系和如何操作和控制，实施初步理解单因子变量原则的具体实验，在收集证据的过程中，学生正确地使用相关的实验器具，合理地收集和处理实验材料，客观地处理实验现象培养进行实验操作的基本技能在分析实验结果得出结论的过程中理解科学的本质是实证，深刻理解对照、单一因子变量等实验原则

3、，在表现符合事实的科学态度的各实验组统一安排实验的过程中体现团结合作的团队意识和精神。二、教育目标【知识目标】1 .概述温度、ph的变化对酶活性的影响2 .进一步说明酶与新陈代谢的关系3、明确探索实验的一般程序，能正确评价和完善实验方案。【能力目标】1、通过探索影响酶活性的因素，发展学生的科学探索能力2、培养学生观察、分析问题和解决问题的能力3、培养学生的实验操作能力4 .学生提高资料和语言表达能力。【感情态度和价值观的目标】1、通过探索影响酶活性的因素，培养学生的探索精神、创新精神和合作精神2、培养学生的事实求爱和严格的科学态度3 .激发学生对生物科学的兴趣和热情，把学生理论与实际结合起来。

4、三、教育的重大难点【教育要点】1、学习控制自变量，观察变量的变化，检查，设置对照组和实验组2 .学会用正确的语言阐明实验研究的结果。【教育的难点】1 .确定并控制与对照实验中的自变量无关的变量，观察并检测原因变量的变化。四、实验实施准备【教师的准备】1、分组。 学生按学科能力的强、中、弱平均分为8组，各组尽量平衡，各组自己分工，实验者统一安排实验过程。2、试剂：质量分率为3%的可溶性淀粉溶液、质量分率为2%的-淀粉酶溶液、新鲜质量分率为20%的肝脏研磨液、体积分率为3%的过氧化氢溶液、碘溶液、5%的盐酸溶液、5%的naoh溶液、蒸馏水、冰。3、仪器：试管有几个，量筒、大、小烧杯、吸管、试管夹、

5、酒精灯、三脚架、石棉网、温度计、ph试纸、火柴。【学生的准备】通过预习实验“探索温度(ph )对酶活性的影响”，了解有关酶的信息。2 .分组。3、以组为单位开展交流学习，找到影响酶活性的因素，提出实验方案的构想。4、通过课前准备，学生进一步提高了学习兴趣，再次激发了实验研究的热情，大幅缩短了课程时间，为探索实验的成功奠定了基础。五、教育方法【教法】分析评价法、任务驱动法、视觉演示法【学法】自主学习法、合作交流法六、教育媒体黑板，多媒体计算机。七、课程安排本次研究将在实验计划2小时、第一小时进行实验设计和讨论，重点解决假设过程中的实验原理、实验中的变量关系，在制定实验方案和计划的第二小时组织学生

6、进行实验和讨论，重点解决实验操作和证据收集，讨论实验结果，最终得出结论，得出酶作用特性1、设置探索场景，提出探索课题的教师设置探索场景：提出问题，煮新鲜猪肝研磨液，过氧化氢酶有活性吗？ 演示实验：将猪肝研磨液滴入过氧化氢溶液中，结果表明没有气泡产生，煮新鲜肝液后不能催化过氧化氢的分解。 由此可知过氧化氢酶在高温下失去活性，联想到低温是否影响酶活性，提出了设计温度影响过氧化氢酶活性的实验的研究课题。 在温度这一因素的基础上，还提出了探讨ph对酶活性的影响的课题。2 .实验设计3、提出问题，建立假说。 可以通过联系学生生活的典型实例来提出问题。 比如，在加入了酶的洗涤剂的使用说明中，为什么强调了对

7、温度的要求？为什么发热时会出现呼吸快、全身乏力等症状？ 有人误食有机农药和重金属后，急救措施之一为什么急忙给患者提供牛奶和豆浆？学生很难结合对酶化学本质的认识，提出温度、ph、重金属等因素影响酶的活性的假设。 在明确探讨了温度、ph对酶活性的影响的基础上，进一步提出了问题：你认为温度和ph的变化与酶的催化效率之间有什么关系？ 可以用图表形式表示吗？ 学生考虑讨论可能形成许多具体的假设和预测。4 .设计实验方案。 科学需要证据，用什么实验证明你的假说是正确的？ 关于完成温度和ph两个要素的实验设计，将学生分成三组分别讨论，设计实验的整体构想后再设计具体的实施方案。 首先要求学生进行实验构想的整体

8、设计，考虑选择哪种酶作为实验材料的问题，为什么选择该酶？ 根据自己做的假设，可以期待什么样的实验结果？ 例如，如果酶活性上升或下降，会发生什么样的实验现象，写下预测的实验结果。 本实验的自变量是什么？变量是什么？用什么样的方法控制自变量？ 如何观察或检测原因变量？ 怎样设置对照组？ 需要反复实验吗？ 为了探究ph值对酶活性的影响，设定哪个ph值？ 如何将溶液的ph调整为设定的值？ 如何排除温度和其他因素对四眼结果的干扰？ 为了调查温度对酶活性的影响，要设定什么温度？如何将溶液的温度调整到设定的值？ 如何排除ph和其他因素对实验结果的干扰？ 重点解决实验中自变量与因素变量的关系。 学生报告交流后

9、，实验的自变量分别为温度和ph，变量为反应速度，因此可以通过测量每单位时间反应物的分解和存在量，或者单位时间生成物的产生量来反映。八、教育过程教育内容教师的组织和指导学生活动设计意图新课导入程序拿出一袋含酶洗涤剂，让同学阅读其使用注意事项。让学生推测温度对洗涤剂的酶发挥其作用有影响。问题：唾液淀粉酶和食物一起进入胃时，就会失去功能，如果不马上被胃蛋白酶分解，那么，有什么样的条件变化，活性就会下降呢？举例说明酶的活性是酶的催化效率的高低。温度和ph对酶的活性有什么样的影响呢？ 今天通过实验探索一下吧。同学阅读后，建议使用含酶洗涤剂要控制温度。学生的回答。学生思考着回答。学生认真倾听理解。从学生熟

10、悉的生活情况出发，让学生思考可能影响酶活性的条件，引起学生探索的兴趣。探究过程。实验组和实验材料的选定实验方案的设计和探讨实施实验实验结果的分析和探讨实验结论将学生分组，两组探讨温度对酶活性的影响，另两组探讨ph值对酶活性的影响。引导学生选择酶材料。 向学生展示-淀粉酶(工业用酶，合适温度60)和新鲜的肝脏研磨液，问肝脏研磨液中是否主要含有该酶问：使用过氧化氢酶调查温度对酶的影响不合适吗？教师补充：通过实验设定高温条件，温度不仅影响酶活性，还影响化学反应本身的速度。 这种实验设计不严格。 提出用-淀粉酶探讨温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探讨ph对酶活性的影响。指导学生根据选定的资料假设要探索

11、的问题。让学生从实验报告书中选择实验试剂和器具进行了检查。知道自己所属团体的探索内容。学生因为先学过，所以回答过氧化氢酶。学生回答说“不合适”。 因为高温会加速h2o2的分解。理解：实验设计中自变量和因素变量处于一对一的关系。学生们讨论温度过高还是过低，ph值过高还是碱过高对酶活性有什么样的影响，并建立了假说。简单讨论，选择材料。通过实验材料的选择，了解变量的确定和控制对设计实验的重要意义。注意：控制变量对设计严密、可行性高的实验特别重要。 在大屏幕上列出思考问题(1)你设计的实验的自变量是什么？ 如何控制呢？(2)实验的原因变量是什么？反映原因变量的指标是？ 如何检测指标呢？(3)没有关系的

12、变量是什么？ 如何控制呢？让学生认真考虑并完成上述问题后，设计实验的具体步骤。给学生5分钟，各组讨论，设计实验程序。教师进入学生提问，得到了提示。让两组同学看实验方案，教师在各组介绍实验步骤时，询问各组设计中的自变量及其控制方法、变量指标的观察和测量方法。 其他同学认真听、听后讨论。在学生介绍中，对掌握的好地方给予肯定和鼓励，指出并纠正马上可能发生的问题。 例如，对照实验组(特别是ph组的设计时)不足，没有比较实验，我们就无法正确地判断自己的实验结果是否正确。 单个(自)变量的确定，在探索温度对酶活性的影响时，实验组和对照组的酶的ph条件必须相同。 严格控制无关变量，遵循等量原则。 切实掌握要

13、因变量和自变量的对应关系。 例如，基质控制温度，酶控制温度，混合不同温度的溶液，原来的溶液的温度会变化吗？ 变量指标的检查方法是否简单。 最后，酶的量和底物的量影响酶促进反应的速度，因此统一规定了实验中各酶和反应物的添加量。在上述讨论中强调实验设计的基本原则。在学生讨论、相互评价的基础上，总结出比较合理、完美的实验设计，并提出建议如下温度组：取6根清洁的试管，分别装上1、2、3、4、5和6。在13号试管中各加入1 ml-淀粉酶溶液，在46号试管中各加入2ml淀粉溶液。将1号和4号试管放入0的冰水浴，将2号和5号试管放入60水浴，将3号和6号试管放入100沸腾水浴，全部保温5分钟。将放入相同温度

14、的两根试管中的溶液分别均匀混合，还是分别在0、60、100下保温，使混合液反应5分钟。取出反应后的三根试管，分别加入等量的碘液，使振动均匀，观察并记录溶液颜色的变化，是否变蓝，是否变蓝。ps集团：取6根清洁的试管，分别装上1、2、3、4、5和6。在13号试管中分别放入2ml肝脏研磨液，然后在46号试管中各加入2ml h2o 2溶液。 在1号和4号试管中分别加入2滴naoh溶液，在2号和5号试管中分别加入2滴蒸馏水，在3号和6号试管中分别加入2滴5%盐酸溶液，静置2分钟。将1号和4号、2号和5号、3号和6号试管中的溶液混合，使其振动，观察混合后的三个试管中气泡的产生的剧烈和产生量，并记录。看大画

15、面，理解应该考虑的问题。积极思考，小组讨论，为实验程序的设计做准备。学生讨论和交流。第一组介绍全体讨论。第二组介绍并全体讨论。研究相同问题的两组互相评价和补充。学生加深对实验设计的基本原则的理解。学生经过讨论，立即发现并修改和完善了本组设计方案的不足之处。通过试题方式，提出了实验中自变量的确定和控制、原因变量指标的观察和检测的重点，有助于学生整理实验设计思路，掌握对照实验设计的基本方法。通过报告、不同小组间的比较和讨论、相互评价和补充，充分发挥了学生研究的主导性，学生通过研究过程深刻体会到了实验设计中对照原则、单一变量原则、等量原则的意义。让学生根据自己的实验方案开始实验。教师巡回指导，注意学

16、生实验操作的规律性和安全性。各组学生分工合作，开始实验(510分钟)。完成实验操作，将观察到的实验现象记录在实验报告中，并与预期结果进行比较得出结论。展示实验学生动手能力，强化规范操作意识，体现了团队分工合作的精神。请几个学生代表叙述和分析了自己的实验现象。如果实验现象不明确，指导学生分析和总结原因。 例如：试剂量的采集、混合等实验步骤的操作是否规范前后取不同的试剂时，有无量筒清洗将酶和基质混合后，是否在与混合前相同的条件下给予充分的反应时间。 等等。探索温度和ph值的小组代表解释了自己小组的实验现象，并与预期结果进行了比较和自我评价。经过讨论，总结实验中的成功和不足。通过实验结果的分析讨论，发展了学生分析处理问题的能力。 的双曲正切值。根据研究的结果，让学生得出研究