資源簡介

第1課時教學設計
設計者 學校 年級 高一年級
課題 課時1 降低化學反應活化能的酶第1課時
課型 新授課 章/單元復習課□ 專題復習課□ 習題/試卷講評課□ 學科實踐活動課□ 其他□
教學內容分析
本節內容是第五章內容的基礎，為后續學習光合作用和呼吸作用的知識奠定基礎，主要包括酶的作用及機制、酶的本質、酶的特性，并且設置了實驗探究活動和科學史資料的分析，旨在讓學生掌握科學方法，提高科學探究能力，理解科學本質觀，課標對本節的內容要求為“細胞的功能絕大多數基于化學反應，這些反應發生在細胞的特定區域，說明絕大多數酶是一類能催化生化反應的蛋白質，酶活性受到環境因素（如pH和溫度等）的影響”。
學情分析
在前面章節的學習中學生已經初步認識到蛋白質可以作為酶發揮催化作用，但并不知道酶的特性、原理和本質，本節內容較多，而且原理性的知識較多，需要運用實驗探究、科學史資料分析、實例討論等方法進行學習，讓學生加深理解。
學習目標確定
1.通過對酶本質探索的討論，歸納概括出酶是蛋白質或RNA的本質，并認同科學理論是一個不斷發展的過程。(科學思維) 2.進行“比較過氧化氫在不同條件下的分解”，“淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用”，“影響酶活性的條件”的探究實驗，掌握控制變量和設計對照試驗的科學方法，并從結構與功能觀的角度理解酶作用機理和特性。（生命觀念、科學探究） 3.舉例說明酶在現實生活中應用的實例，并能解釋其作用機理，分析酶工程技術的重要意義。（社會責任）
學習重難點
1．教學重點 酶的作用、本質、特性 2.教學難點 （1）酶能降低化學反應的活化能 （2）探究實驗中控制變量的科學方法
任務實施過程
學習任務 教師活動 學生活動 教學意圖
創設情境 導入新課 回顧物質運輸的知識，說明細胞的生命活動離不開物質與能量，引入能量知識的學習，呈現章首頁的資料和章小結。 問題:讓學生思考細胞如何通過化學反應來獲取和利用能量？并簡要說明本章各小節的邏輯聯系。 閱讀教材的相關資料，思考討論并回答課本上的討論問題1 回顧舊知可以實現知識點的銜接，分析章首頁的資料和小詩可以激發學生的學習興趣，說明章小節的邏輯聯系可以讓知識點更具有條理性。
任務一 實驗探究酶的作用，建構數學模型理解原理 讓學生回憶初中階段食物消化的知識，思考食物的消化過程，然后說明在兩百多年前人們認為食物只進行了物理消化，沒有化學消化，接著呈現斯帕蘭扎尼的實驗，讓學生完成問題探討中的問題。 講解斯帕蘭扎尼的實驗，結合食物的消化吸收、光合作用、呼吸作用的實例歸納概括細胞代謝的概念，并說明細胞代謝反應的特點，讓學生思考化學反應的條件和特點。 呈現細胞內外的環境，讓學生比較化學反應與細胞代謝反應的區別，提問：在細胞溫和的環境中，細胞代謝反應是如何高效有序地進行？然后讓學生以學習小組形式合作探究“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗。 講解實驗原理、目的，闡明實驗變量的科學方法，讓學生分析本次實驗的自變量、因變量和無關變量。 講解實驗的材料，引導學生進行實驗設計，在此過程中掌握設計對照實驗的科學方法。 讓學生制定實驗計劃，開展實驗，記錄實驗現象，完成實驗表格。 結合圖示講解活化能的概念，讓學生嘗試畫出物質三種狀態的曲線圖。 呈現圖示講解無機催化劑、加熱、酶對活化能的影響，并以實例類比讓學生加深理解，之后讓學生嘗試自主構建曲線圖模型。 【小組討論】結合教師展示的啟發性問題，研交流，分析總結每個資料體現的細胞核的功能；推舉發言代表，做好小組展示準備。分析回答問題 【小組展示】小組代表發言展示小組研討成果，小組成員補充完善答案。 化學反應條件一般比較劇烈，高溫，加熱，催化劑反應。 學習小組談論回答。 明確實驗的變量。 理解對照實驗的意義。 生：完成討論中的問題，得出實驗結論。 建構數學模型。 通過對一系列實驗的合作探究提高學生分析問題、解決問題的能力；體會科學實驗的方法和實驗設計的精巧之處;培養學生歸納總結的能力以及團隊合作精神。 對比細胞代謝反應與化學反應可以降低學生的理解難度，實驗探究可以讓學生掌握控制實驗變量，設置對照實驗的科學方法，利于激發學生的積極性，建構數學模型可以培養模型與建模的科學思維，并且加深對活化能概念的理解。
任務二 在酶本質的科學探究史中理解科學的本質 呈現資料1：我國人民利用酶的事例，然后呈現資料2：西方的釀酒業和蓋-呂薩克發現酵母菌可將糖類轉化為酒精，并說明當時科學家們認為這是一個純化學反應過程，與生命活動無關。 呈現資料3：巴斯德的實驗。資料4：李比希的觀點。讓學生比較他們的觀點，引導學生認識到科學家個人的主觀思想會影響科學研究。 呈現資料4：畢希納的實驗研究，讓學生分析其實驗思路以及與巴斯德、李比希實驗方法的區別，并闡明其提取液中含有許多物質。 呈現資料5：帕耶恩和珀索茲的提取實驗，闡明技術對科學研究的影響，然后呈現資料6：薩姆納的研究，讓學生領悟其體現的科學精神。 呈現資料7：諾斯羅譜和庫尼茨發現胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶結晶，資料8：切赫和奧特曼發現RNA具有生物催化活性。讓學生填寫科學史發展的邏輯關系圖。 回顧科學探究史，引導學生思考其中體現的科學本質觀。 分析資料。 比較巴斯德與李比希的觀點。 梳理實驗思路，比較區別。 理解科學與技術的關系，領悟科學精神。 填寫關系圖，歸納概括酶的本質。 科學史資料當中蘊含著豐富的科學本質觀內容，基于此學生可以認識到科學方法的嚴謹性，科學與技術的密切聯系，科學知識具有發展性，同時領悟科學家精神。
板書設計
第一節 酶的作用和本質 酶的作用 1.細胞代謝 2.酶的作用： 催化作用 降低活化能 二、酶的本質 蛋白質或RNA
特色學習資源分析、技術手段應用說明
（結合教學特色和實際撰寫，可無）
教學反思與改進
本節課程中活動有一定難度，教學中容易流于形式。本案例中，教師安排生物興趣小組在課上展示提前制作的模型，講解模型建構的原理、方法，要求學生課下以小組為單位進行設計并利用合適材料動手制作，并在下節課進行展示交流，讓本節的教學內容在課后進一步得到延伸。

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