《酶的作用和本质》的教学设计(第一课时)
一、教材与学情分析
《酶的作用和本质》是高中生物必修一第五章第一节《降低化学反应活化能的酶》第一部分内容。由于本节内容是高中生物第一次设计实验,通过本节比较过氧化氢在不同条件下的分解,让学生掌握设计实验的基本原则,如何控制变量等,所以本节内容至关重要。所以第一课时只选择其中酶的作用来学习。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢,它离不开酶的催化。《酶的作用和本质》是第一课时的内容,它将是理解呼吸作用、光合作用等知识的基础。本节从细胞代谢的概念入手,通过分析“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验,并以此实验为依托,进行控制变量的科学方法的学习。学习控制变量法,不仅有方意义,而且在科学研究中有着广泛的应用价值。学生在生活中经常会接触到一些与酶有关的生活必须品,比如加酶洗衣粉、多酶片、含酶牙膏等,酶与我们的生活息息相关,但是学生对酶的认识有限,不知道为什么加酶洗衣粉比普通洗衣粉去污力更强,为什么多酶片可以促进消化等等。所以我们应该让学生更多的了解酶,了解酶的作用和本质,使酶为我们的生活增添更多姿彩。
二、教学重点和难点 1.教学重点 (1)酶的作用
(2)控制变量法的科学应用
确立依据:酶的作用是本节的核心内容,因此确定为教学重点。教材以“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验为依托,介绍控制变量的科学方法,如对照原则、单一变量原则。这一科学方法将贯穿人教版高中生物教材必修部分的始终,因此将控制变量的科学方法确定为本节的第一教学重点,同时也是教学难点之一。
2.教学难点
控制变量法的科学应用,这部分内容陌生而抽象,所以把它确立为一个教学难点。 三、教学目标
在课程标准中,对本节提出的具体要求是Ⅱ级要求,即“理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别,并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价”。
1.知识与技能目标
(1)说出酶在细胞代谢中的作用
(2)根据本节内容的学习对生活中所遇到的相关现象作出科学的解释。 2.过程与方法目标
根据对照原则和单一变量原则,通过学习设计实验和亲自进行实验,使学生学会设置自变量,观察因变量的变化,来设计对照组和实验组。进而初步学会控制变量法,在实验中学会操作,观察现象、分析现象,经过推理得出结论。
3.情感态度与价值观目标
认识科学实验的价值,养成科学猜测的习惯。 四、教学方法
这一节我采用的是“三导三学”探究式教学法,课前发放预习学案,梳理课本知识点,并回收质疑卡课中发放探究导学案并提供给学生实验材料及用具,分组完成“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验,并记录实验现象,通过分析讨论,运用多媒体辅助教学,完成教学目标。
五、教学过程 教学老 师 组 织 和 引 导 学 生 活 动 教学 环节 导入长期以来,人们一直认为动物消化食物吸收营新课 养就像磨豆腐那样——把食物磨碎后将营养过滤到体内,而不能滤过的残渣则形成粪便排出去,仅仅是个物理过程,而不认为在消化的过程中发生了化学反应。 事实到底是不是这样呢?科学家做了大量的实验对此进行探究! 从斯帕兰札尼研究鹰的消化作用进入学习情境。(课件展示实验过程) 合作探究一: 1.实验中为什么要把肉块放入到金属笼内? 2、这个实验要解决什么问题? 3、是什么物质使肉块消失了? 4、怎样才能证明你的推测? 学生分组讨论后,表达讨论结果。后教师评价,并引出该物质是消化酶, [讲述]:酶的作用就是我们今天要学习的内容。板书标题:酶的作用 学生合作探究,并由学生展讲问题答案,教师点评,即时奖励。 (1)防止胃对肉块的物理性研磨作用。 (2)鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化 (3)是胃内的化学物质将肉块分解了 (4)收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外是否也能将肉块分解了 现在已知是消化酶。 意图 激发求知欲望,进入新课的学习。 细胞教师展示实验:教师在马铃薯切片上滴加过 体会细胞代谢这一概代谢氧化氢溶液,出现大量白色气泡。 念的含义并识记。 概念为什么马铃薯切片上滴加过氧化氢会产生气学习 泡呢? [讲述]:过氧化氢在生活中用作消毒液,细胞内每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。但代谢过程会产生对细胞有害的物质,如过氧化氢。幸而细胞中含有一种物质,能对过氧化氢及时分解,这种物质就是过氧化氢酶。刚刚土豆片中就是由于有过氧化氢酶将过氧化氢分解产生大量气泡氧气。 [过渡]:接下来我们以过氧化氢在不同条件下的分解为例来探索一下酶的作用。 酶在细胞代谢中的作用 (课件展示实验目的、原理及条件。) 表1 实验目的 通过比较H2O2在不同条件下分解的快慢,了解过氧化氢酶的作用和意义 实验原理 H2O2在高温或Fe或过氧化氢酶的作用下可分解成水和氧 实验条件 加热、Fe、过氧化氢酶 合作探究二: 组织学生分小组先讨论实验操作步骤,如何分工合作。教师提示试管要进行编号,提前点燃酒精灯烧水。分组进行实验,强调合作精神,3+3+培养学生深入生活,解释生活中问题。 学生讨论实验操作步骤。 学生进行分组实验,教师巡视并指导。 学生代表汇报观察到的现象: 1号管无明显现象,卫生香很快熄灭 2号管有少量气泡产生,卫生香熄灭 3号管有较多气泡产生,卫生香火焰变亮(有的小组说能复燃) 分组实验提高实验操作能力和观察能力,培养合作意识。 本实验相对较记录实验结果,填写表格。 分小组上讲台展示实验成果,即导学案上表格里的内容,学生评价,教师点评。 提出问题引导学生深入思考,讨论探求问题的答案。 1.与1号管相比,2号试管出现什么不同的现象?这一现象说明什么? 2.在细胞内能通过加热来提高反应速率吗? 3.3号和4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明什么? 4.3号和4号管相比,哪支试管中的反应速率快?这说明什么? 学生两分钟讨论并回答教师点评并明确酶的作用,正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和的条件下快速进行,板书酶的作用。 教师提出问题:4支试管所进行的操作不同之处是什么?1号试管的作用?引出对照实验及变量、自变量、因变量、无关变量的概念及实例?板书实验设计原则 实验反思: 1、为什么要选用新鲜的肝脏? 2、为什么要将肝脏制成研磨液? 3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,能否共用一个吸管?为什么? 4、氧气的多少可以通过哪些途径观察? 课后延伸实验: 1、设计实验证明胃内的化学物质将肉块消化 2、设计实验比较植物体内与动物体内过氧化氢酶活性高低 课堂细胞代谢 小结 酶的作用:酶提高化学反应速率,且比无机催化剂效率高 实验设计原则(单一变量原则,对照原则) 实验变量:自变量,因变量,无关变量 4号管快速产生大量气泡,卫生香很快复燃。 学生讨论并回答 1.2号管产生的气泡多;加热能促进H2O2的分解。 3+2.Fe或过氧化氢酶都能加快H2O2的分解速率。 3+3.过氧化氢酶比Fe的催化效率高得多。 学生归纳实验自变量,因变量,无关变量,实验组,对照组 学生总结实验应注意的问题 学生课后研究 易,不少小组都能顺利完成,能让学生体验成功的喜悦。 锻炼学生的合作学习能力。 通过启发引导,层层剖析,最后由学生自己得出结论。有利于提高学生的分析能力和探究能力。 进行知识梳理培养归纳能力,培养学生科学的世界观和价值观 培养解决实际问题的能力 总结本节课所学知识。 课堂组织学生完成导学案上当堂检测练习 反馈 学生思考,应用知识解决问题。 六、课后反思
《降低化学反应活化能的酶》这节课经过自我设计及全组教师的集体智慧帮助下,共同完成了这节课的设计,以下是我对这堂课的自我反思。
对于本节课来说,成功的地方就是通过问题导学法层层设计问题,引导学生一步步走进知识的殿堂。学生学习的兴趣浓厚,积极性教高。在课堂上,做到了既个别提问又兼顾整体讨论,使学生在快乐中学习。
一直面向全体学生,重视学生实验能力的培养,这节课的实验通常的处理就是演示实验,而我将实验分组搬到课堂上让每个学生都参与实验,使学生对实验的过程,方法都有亲身的体验。有利于学生对对照实验、自变量、因变量这些理论性强的内容加深理解。实验结束后通过学生总结实验过程、结果、纠正实验过程中的不足,使学生能力得到最大限度的提升。
各个环节的设置非常顺畅,自然。符合学生的认知规律,而且环节之间通过问题引导使学生有目的地主动自学,效果很好。
充分挖掘教材中地教育因素,渗透情感教育,如科学家对酶的探索过程。
不足之处:一、本节课在探究实验的设计和操作上,虽然整个课堂的气氛较为活跃,但是少部分的同学由于基础差,不能动手,存在启而不发的现象,这在今后的教学中是应该加强和改进的。
二、本节课的课堂密度较大,要求学生讨论思考的问题较多,所以教师要控制好节奏、把握好时间,在刚开始的几个环节控制的不是很好。