1、酶的作用和本質教學設計一、教材分析新陳代謝是生物體進行一切生命活動的基礎，而新陳代謝的進行又離不開酶的催化作用，因此， 了解酶的作用和本質，為理解細胞中復雜的生命活動的順利進行奠定了基礎。本節內容還與選修模塊的相關內容有著內在聯系。例如，選修模塊中有關酶的應用等，都是以“酶與代謝”部分的相關內容為基礎的。此外，學生通過有關酶的的探究性學習活動獲得的技能，對進一步學習生物技術實踐等知識起到保證作用。一、教學內容和教學對象分析1. 教學內容處于生活狀態下的細胞是一個開放的系統, 時刻與周圍的環境進行物質交換和能量交換，并利用這些物質和能量維持自身的各項生命活動，進行新陳代謝。酶作為生物催化劑，細胞

2、內部的物質轉換和能量轉換都離不開酶的催化作用。因此引導學生掌握酶的概念和本質，理解酶在代謝中的作用就顯得十分非常重要。另外，學生已具備做科學的能力，在課堂中引導學生科學地思考，積極動手實驗，對于培養學生的科 學精神十分有益，因此本節課初步引入對照實驗和控制變量。2. 教學對象分析學生通過初三、高一階段化學的學習，對于純化學反應已熟悉，但是對于細胞內部的化學反應及生物催化劑酶的認識有限。工業制氨的化學反應是在高溫高壓催化劑下進行的，細胞內部卻是常溫常壓 溫和狀態，而細胞代謝包括一系列的化學反應，這些化學反應的進行應該有生物催化劑酶的參與，才 能使高效有序的進行，因此引入對酶相關知識的學習。二、教

3、學目標1. 知識目標探討活細胞內酶的本質和作用、探究酶的高效性和專一性。2. 能力目標進行有關的實驗和探究，學會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，以及設置對照組和重復實驗。在問題探討，有關實驗設計，資料分析等問題討論中，培養運用語言表達的能力以及查閱資料、 共享信息的能力。3. 情感目標通過回顧科學家對酶本質的探索歷史，認同科學是在不斷的觀察、實驗、探索和爭論中前進的。認同科學家不僅要繼承前人的科研成果，而且要善于質疑，創新，和勇于實踐的科學精神與態度。三、教學方法和教學手段1 .教學方法：實驗法、小組討論法、鼓勵評價法、比較說明法、卡通圖片法,2 .教學手段：借助多媒體、設計實驗表格四、教

4、學流程Z教J1后動-學生活莉五、教學過程教師活動學生活動設計意圖精心設問，步步深入（5分鐘）新課導入已近中午了，大家的肚子一 定餓了。為什么肚子會餓呢？食物是怎 樣被消化的呢？激發學生興趣，讓大腦 快速進入思考狀態。為引入新課作鋪 墊。問題探討圖示1783年，斯帕蘭扎尼“鷹 與籠子”的實驗，探討相關問題及實驗 的巧妙之處。對比說明工業制氨的條件是什么？ 細胞內是否具備這些條件？但是細胞內 的化學反應依然高效有序的進行，原因 何在？小組討論，得出結論: 鳥類的胃不僅有物理性 消化，還有化學性消化。回答：高溫、高壓、催化劑 推測：細胞內有生物催化劑。此實驗是開創了 酶研究先河。其問 題的提出，實驗

5、方 案，實驗設想，結 論與推論等過程 及創新思維的意 識對學生有學習 與借鑒的意義。提出課題酶的作用和本質新課探究研討，引議釋疑（30分鐘）一、酶在細胞代謝中的作用（20分鐘） 引導思考，設計實驗，驗證酶的高效性 實驗原理及材料我們知道過氧化氫可 以在Fe3+崔化下，分解成水和氧。新鮮 的動物肝臟研磨液含有過氧化氫酶。如 果給你新鮮的動物肝臟研磨液、過氧化 氫溶液、氯化鐵溶液，以及必需的實驗 用具，你能否設計實驗？提示1酶的高效性是相對誰而言？提示2反應物怎么選擇呢？提示3因變量是什么？提示4觀察那些現象可以得出結論?提示5實驗預期和結果討論。提問：為什么酶具有高效性?此實驗為特別補充內容設計

6、實驗，驗證酶的專一性過渡細胞代謝包括很多化學反應，不僅 反應速度快，而且有條不紊地進行，這 說明酶作為催化劑，不僅具有高效性，學生實驗一小組討論設計實驗方案設計表格記錄實驗現象及結果回答：無機催化劑 思考：是讓無機催化劑 和酶各自催化一種呢？ 還是催化同一種物質 呢？回答：過氧化氫分解速 度回答：氣泡的多少及產生速度 點燃的衛生香復燃情況結果：過氧化氫酶的催 化效率比氯化鐵的催化 效率高，說明酶具有高 效性。回答：降低了活化能。 參考教材利用卡通式插 圖，結合文字敘述，形 象描述。學生實驗二理解關于變量、自 變量、因變量、無 關變量、對照實驗觀察實驗現象，感 性認識過氧化氫 酶的高效性。培養語

7、言表達能 力，將感性知識上 升到理性知識。實驗一是用兩種 不同的催化劑來 催化同一種物質 實驗二是用同一 7中酶來催化兩種 不同的物質，讓學 生了解設計實驗 的思路是怎樣 的？怎樣選材？ 怎樣設計對照？ 從而加強實驗技 能的訓練。教師特意設置二 個小陷阱，是讓 學生自行選取擇 蛋白質的鑒定試還具有專一性。提示：怎樣理解專一性？我們知道木瓜果汁含有木瓜蛋白酶，嫩 肉粉中也含有蛋白酶制劑，如果給你木 瓜榨汁，嫩肉粉，牛奶、豆漿、淀粉溶 液、碘液、斐林試劑、雙縮月尿試劑，請 根據需要選擇合適的試劑和的實驗用 具，能否設計實驗驗證酶的專一性？ 小結酶的高效性和專一性。小組討論:應該體現 在酶只能催化某

8、種特定 的反應，而對其它反應 沒有催化作用。小組討論實驗方案 選取何種酶？選取何反 應物？如何設計對照？ 如何鑒定結果？預測結 果？劑，鞏固其使用方 法。材料豐富， 根據實驗需要，懂 得取舍，不可貪 多。二、酶的本質（10分鐘） 1.從人物的角度來看2.從研究結果的角度來看從觀察到到問題，從問題到猜測，從猜 測到實驗，從不完善到完善，這是做科 學的必然步驟，也是科學發展的必然規 律。補充（1）如四膜蟲的rRNA前體具有催化活 性。（2）目前已有發現具催化活性的DNA 的報道。3.引導與激勵結合酶本質的探索歷程及薩姆特歷時 9 年獲得諾貝爾獎的過程，談談馬克思的 話的理解。小結酶的本質資料閱讀，

9、探索酶的本 質完成課本82頁基礎題 一，體會幾位科學家的 觀點之間的邏輯關系。 分析每位科學家的科學 結論中可取之處與不足 之處。小組討論發言 在酶的發現歷程中，由 胃的物理性消化一胃的 化學性消化-從胃液 中提出了消化蛋白質的 物質一月尿酶結晶的提取 一證實月尿酶是一種蛋白 質一提取出多種酶的蛋 白質結晶一指出酶是具 催化作用的蛋白質一少 數RNA也具有生物催化 作用一進一步完善了酶 的概念。小組感言 科學無坦途。 科學的苦與甜。培養學生繼承、創 新、實事求是和大 膽實踐等科學精 神和態度。引導學生從兩種 不同角度分析這 一過程，實際上就 是提高學生分析 與推理能力的過 程。激勵性評價：科學

10、 知識都不是一承 不變的， 是一一個不 斷發展的過程，唯 有上下求索，才能 做到科研無止境。 你也可以未來科 學史上一顆閃亮 的星星。小組總結酶是活細胞產生的具有 催化作用的有機物，大 多數的酶是蛋白質，少促進學生積極改 變學習方式，培養 學生主動建構知數酶是RNA。識。課后步探究（5分鐘）請根5取材料設一個證明酶是蛋白 質的實驗：實驗原理：理解酶的本質實驗材料：5%NaOHS液、3%CuSO實驗步驟溶液、雞蛋、水、唾液、小燒杯、玻璃訓練實驗思維。棒、試管滴管、銀子、脫脂棉。實驗結論：五、教學小結細胞作為開放性的生命系統，不斷地與周圍的環境進行物質交換和能量交換，并在此基礎上實現新 陳代謝。酶

11、作為生物催化劑，對于細胞高效有序地完成各種生理作用起著非常重要的作用。隨著科學的不 斷發展，有關酶的本質的探索也處于不斷不斷完善中。近年來，酶工程的發展為生產和生活帶來巨大的活 力，而這點點滴滴的進步既歸功于大膽的猜想，又歸功于科學而巧妙的實驗設計，因此，同學們在日常生 活中要學會發現問題，提出問題，然后通過推理和實驗去解決問題，那么你會有意想不到的驚喜，無形中 發現你解決問題的能力和科學實驗的能力大大提高了，希望明天的科學之星就是你。六、教學反思本節課按照課標要求，倡導探究性教學，以小組互助的方式組織教學，能引導學生主動參與知識構 建過程。本節課不僅較好地利用了教材上的實驗，而且善于從現實生

12、活中尋找更加靈活的典型例子，巧妙 地引導學生從不同角度考慮問題，一正一反，相互輝映，使學生充分體會什么是自變量、因變量、無關變 量以及什么是對照實驗，有利于引導學生學會確認和控制變量，有助于培養學生的科學探究能力。本節課 大量采用鼓勵性評價機制，發揮學生潛能，注意培養學生敢于質疑，敢于創新，大膽猜想的科學精神和態 度價值觀。不足之處是：時間較緊，使得一部分實驗留待課后操作。意大利科學家斯帕蘭扎尼（L.Spallanni,1729 1799）1773年，斯帕蘭扎尼設計了一個巧妙的實驗：將肉塊放入小巧的金屬籠中，然 后讓鷹吞下去。過一段時間他將小籠取出，發現肉塊消失了。于是，他推斷胃液中一 定含有消化肉塊的物質。（斯帕蘭扎尼想要研究胃液對于食物的消化功能。他的前人就曾做過類似的實驗，不過實驗對象是鳥類。但斯帕蘭扎尼卻不滿足于這些結果，他 走得更遠，竟拿自己做實驗。盡管擔心自己也許會噎死（事實上有一只實驗鷹就是這 樣死的），但他還是吞下一個亞麻包，里面裝有嚼碎的面包渣，當小包在23小時后從身體里取出時，面包不見了，而小包依