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当前位置: -> “探索影响淀粉酶活性的条件”教学设计
作者：未知来源：网络收集时间：2012-5-6 21:27:09阅读：
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【教学内容】
“探索影响淀粉酶活性的条件”选自高中《生物》第一册第三章第一节。
【设计理念】
整节课的教学设计围绕“科学探究”这一主线展开：提出问题—进行假设—设计方案—实验探究—汇报交流—得出结论。通过这样一个活动过程，调动学生自主学习的积极性，使学生对科学探究有一定的了解，产生科学探究的热情，培养学生科学探究的良好品质，同时将自主探究的能力培养与高考目标中实验设计能力培养相融合。
【教学流程】
一、提问导入
师：人的一生若按60年计算，大约要吃进糖类10吨，脂肪类1吨，蛋白质16吨，水50吨。如此宠大的食物怎样转换成我们自身的组成成分呢?人体中有一种神奇的物质起了作用，那就是酶。那么，酶在发挥它的作用过程中，会受到哪些因素的影响呢?
二、讨论假设
(学生小声商量，接着一些同学相继举手。)
生1：我发烧时感到食欲不振，看来有可能温度对酶的活性有影响?
生2：我同意他的意见，但我还听说酸碱度也会影响酶的活性。
三、设计方案
师：根据我们的经验和听说的知识作出的猜测是否正确呢?若这些因素对酶有影响，有什么影响呢?大家还要进一步找出证据来加以证明。(将全班同学分组，分小组设计方案，教师板书课题，巡查，了解情况。)
师：刚才我看了一下，很多小组已经有了自己的研究方案，现在请每一小组派一名代表来谈谈你们小组的方案，包括实验原理、方法步骤、预测现象等，如有不完善的地方，小组成员或其他小组可以提出建议，进行补充。
生3：我们小组选择的研究问题是：探索温度对淀粉酶活性的影响。选择材料有淀粉、唾液淀粉酶、碘液等试剂，根据淀粉遇碘变蓝的原理，看控制不同温度时实验现象如何。预测现象：若温度不利酶活性的发挥，淀粉未被分解应该变蓝；若温度有利酶活性的发挥，则实验现象是不变蓝。(同时投影展示自己的手写方案：取3支洁净试管，先后加可溶性淀粉、淀粉酶、碘液，然后分别控制37 ℃、100 ℃、0 ℃温度，最后观察现象。)
生4：我觉得他的方案不够好，最后控制温度条件太迟了，淀粉都被淀粉酶分解了，实际现象肯定与预测有出入。
师：大家同意他的补充吗?(大家表示同意)那控温应选择在什么时候呢?
生4：我觉得只要将控温放在加淀粉和淀粉酶之间就行了，其他步骤可随意更换顺序，这样就能保证淀粉酶在不同温度下发挥它的作用。
师：大家认为他的看法怎么样?(好)对，思路非常开阔，看来，调换步骤，就有很多个方案。
生5：这些方案都很好，但我认为还是不完整。我认为加试剂应该分别滴加相同剂量。
师：你为什么认为每次加试剂要加相同剂量呢?
生5：因为只有这样，才有说服力。只有这样，才能保证最后结果的不同只是由于控温不同而造成的，而不是因为所加剂量不同而影响了最后的结果。就好比我们数学中所学的单一变量原则：只保持一个变量，正因为这一个变量导致最终结果不一样。而这个变量在这个实验中就是控制不同的温度。
师：真精彩，有理有据，知识迁移得恰到好处，大家认为呢?(大家拍手表示同意)还有其他看法吗?
生6：根据刚才某同学的发言，我觉得要保持单一变量，其他都相同的话，那么，不仅仅是所加剂量相同，在实验操作中控制的时间也应相同。
师：补充得好不好?(好)看来大家挺会举一反三的嘛!(同学们笑)
师：对于温度影响淀粉酶的活性的问题，我们已经设计了一些方案。这些方案是否都可行?最有说服力的还是通过实验证明。在动手实验前，我们还是听听其他小组对另外问题的研究方案。(面向其他小组)
生7：我们这一小组研究的问题是探索酸碱度对淀粉酶活性的影响。选择的试剂是淀粉、淀粉酶和碘液。实验过程中控制不同的酸碱度，选择盐酸溶液、蒸馏水和NaOH溶液三种不同酸碱度来比较说明。(同时投影展示自己的设计方案：①取洁净三支试管标号1、2、3，并加等量淀粉各1 mL；②分别加1 mL不同pH的溶液：蒸馏水、NaOH、HCl于3支试管；③加等量淀粉溶液摇匀后放在37 ℃热水中5分钟；④各加等量碘液1滴；⑤观察现象。预测结果应为不变蓝、变蓝。)
师：大家对他的方案作如何评价?
生8：我同意他的方案，原理很清楚，步骤安排合理，同时还注意了只控制1个变量。
师：很好。还有没有其他方案。
生9：刚才某同学用碘液来检验反应物淀粉是否还存在，我们小组所设计的方案是用斐林试剂来检验淀粉被分解成麦芽糖后这种还原性糖的存在情况，同样用它控制酸碱度不同来研究酶所受到的影响情况，前面3个步骤相同，第4步是各加等量斐林试剂1 mL并加热，再观察现象。
生10：他的想法和我的不谋而合，只是在加斐林试剂时要注意：必须是现配现用，因为斐林试剂不稳定。
师：补充得很好。同学们都很不错，想到了很多方案，还有没有其他的方案。(学生摇头)
四、实验探究
师：好，根据同学们刚才的讨论，我们有了很多方案，接下来的活动很重要，要求各组根据你们制定的方案展开实验研究，小组成员要相互合作，仔细观察，现在自选材料，进行实验。
(教师提供自助餐式的研究材料，让各小组根据自己的方案，自主领取相应的材料，教师准备的材料有：新鲜唾液淀粉酶、试管、量筒、小烧杯、大烧杯、滴管、试管夹、酒精灯、三脚架、石棉网、温度计、火柴、3%的可溶性淀粉溶液、5%的盐酸、5%的NaOH溶液、蒸馏水、碘液、0.1 g/mL的NaOH和0.05 g/mL的CuSO4溶液。)
五、汇报交流
师：现在请大家把各自的研究情况和收获汇报一下。
(让学生把研究记录单在投影仪上展示，进行汇报交流。)
生11：我们组研究温度对淀粉酶活性的影响。将控温条件放在最后，结果变蓝效果不明显，说明在室温下淀粉已被淀粉酶分解了，我们的方案确实有待完善。
生12：我们小组研究同样的问题，只是将控温条件放在加淀粉与淀粉酶之间，实验现象与我们预测的结果相同，证实了我们的猜测：不同的温度对酶的活性有不同的影响，其中37 ℃的唾液淀粉酶的催化效率最高。
师：非常好，不管是成功的方案还是不成功的方案，都让我们有很大的收获。
生13：我们组研究的是不同酸碱度对淀粉酶活性的影响。用斐林试剂检验淀粉是否被分解产生麦芽糖了，效果也很好，实验现象与预测结果一样，说明不同的酸碱度对酶活性有影响。我们的实验结果还表明，唾液淀粉酶的最适pH是7左右。
师：很好，还有没有其他研究结果。
生14：(满脸困惑地)我们也是研究酸碱度对淀粉酶活性的影响。我们是用碘液来检验的，但是实验现象与我们的预测不一样，加NaOH的那支试管里的现象，我们预测应是由于pH过大，影响酶活性，应该有淀粉未被分解，遇碘变蓝，但实际上未变蓝。这是为什么呢?
生15：我们组也遇到同样问题。
师：看来这个问题很普遍，值得注意。请大家帮着解决一下吧!
(同学们纷纷议论……)
生16：(兴奋地)刚才我们经过讨论，又翻阅了化学书，终于知道原来问题在这里：NaOH影响酶的活性可以确定，但是碘液会与NaOH反应，由于加入碘液量少，因此加NaOH的试管中就不会有碘了，当然也不会有变蓝的现象了。
(一些同学纷纷点头，有些同学恍然大悟。)
师：解释很精彩，各科知识能够融会贯通，非常好。
六、得出结论
师：通过这节课的研究，我们可以得出什么结论呢?
生17：我觉得结论已经非常清楚了，在探索影响淀粉酶的活性条件中，通过实验可以证明高温、低温以及过酸和过碱，都影响淀粉酶的活性，淀粉酶的催化作用需要适宜的温度和pH。
师：很好，今天大家的表现都非常好。我们以唾液淀粉酶为例研究它的活性受什么因素的影响，那么其他酶的情况又如何呢?大家知道该怎么做吗?
生：(高兴地)知道。
师：好，那些问题就留给大家去研究吧!
【教学后记】
在教学“探索影响淀粉酶活性的条件”一课时，如果按照传统的教学，教师往往会低估学生的能力，让学生按照书中所设计的方法做实验，那样，就会使学生丧失学习的兴趣。与其让学生按部就班地机械学习，不如多留给学生时间和空间，让学生按照自己的思维去学习，哪怕有时有些设想和尝试是错误的，但也能通过学生之间相互质疑、相互补充使之完善。
例如，学生在研究温度对淀粉酶活性的影响时，就经历了同学们相互之间不断提出质疑，不断进行改进，并通过实验证实的过程。又如，在研究酸碱度对淀粉酶活性的影响时，学生根据不同的原理提出不同的方案，而且对这些方案已没有异议，但实际上还有不妥之处。在这时，教师并没有直接地提示学生。与其给暗示，不如让学生在实践中自己发现问题，只有让学生不断思考，反复实践，才能达到能力和思维水平的提高。所以，让他们通过实验实践他们的方案。果然，问题出来了。当然，暴露的问题最终得到了解决，学生也在这个过程中思维逐渐走向成熟。
在探究性学习中，学生通过讨论和质疑，思维水平得到迅速提高。在平等和谐的氛围中，学生敢于发表自己的见解，往往迸发出思维的火花；而在交流中，相互取长补短，无疑又能使学生得到发展。如在问题的研究中，学生能将其他学科如数学、化学知识恰到好处地迁移，让人感到耳目一新，眼界大开。当学生对某一问题迷惑不解时，倾听了其他同学的见解，使他们能在豁然开朗中得到发展。最终，学生在思维的训练和能力的提高中达到了科学探究的目的。
注：本文选自《中小学探究教学200例》，本书由人民教育出版社出版，需要本书的教师请与人民教育出版社读者服务部联系，地址：北京沙滩后街55号，邮编100009，电话：（010）64044211
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