資源簡介

《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》（第1課時）教學(xué)設(shè)計
一、教材分析
（1）課程標(biāo)準(zhǔn)要求：
大概念： 2.細(xì)胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)，并通過分裂實現(xiàn)增殖。
重要概念：2.2細(xì)胞的功能絕大多數(shù)基于化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)都是在細(xì)胞的特定區(qū)域。
次位概念：2.2.1說明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì)，酶活性受到環(huán)境因素（如PH何溫度等）的影響。
（2）內(nèi)容分析
本節(jié)課需要2課時完成，第一課時酶的作用于本質(zhì)，第二課時酶的特性。“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”是人教版必修一第五章第一節(jié)的內(nèi)容，包含了酶的作用、本質(zhì)和特性等知識，其間滲透著進(jìn)行實驗設(shè)計的相關(guān)能力要求，關(guān)聯(lián)著科學(xué)、技術(shù)和社會的許多實例，是能展現(xiàn)新課程理念的典型素材。本節(jié)內(nèi)容是細(xì)胞代謝的基礎(chǔ)之一，在整個第五章的學(xué)習(xí)中占有重要地位。
二、學(xué)情分析
本節(jié)課的授課對象是高中一年級學(xué)生，他們具有一定的觀察和認(rèn)知能力，思維的邏輯性已初步建立但不完善，學(xué)習(xí)積極性較高，課堂上應(yīng)該充分調(diào)動學(xué)生的積極性，引導(dǎo)學(xué)生不斷思考，體現(xiàn)學(xué)生的主體性和教師的主導(dǎo)性。實驗中的各種變量之前的章節(jié)的也有所涉及但并未專門提出具體概念，對于學(xué)生來說缺乏系統(tǒng)性，但通過具體的實驗分析之后再結(jié)合具體概念就能將抽象的知識具體化，便于學(xué)生掌握和理解該科學(xué)方法---設(shè)計對照實驗。對于酶本質(zhì)的探索學(xué)生閱讀量較大，需要老師引導(dǎo)學(xué)生找到不同科學(xué)家的觀點(diǎn)中積極和局限的部分，對于局限部分其他科學(xué)家又是如何突破的，進(jìn)而得到結(jié)論。
三、教學(xué)目標(biāo)的確定
基于課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和對學(xué)生學(xué)情的分析制定以下教學(xué)目標(biāo)
（一）單元教學(xué)目標(biāo)
生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)只能在常溫、常壓、水溶液環(huán)境、PH接近中性的溫和條件下完成，在這種條件下各種反應(yīng)是如何進(jìn)行的呢？這就得依賴酶來完成，這就是為什么第一節(jié)教材安排降低化學(xué)反應(yīng)的活化能的酶為本章第一節(jié)的原因，無論呼吸作用還是光合作用都需要酶的參與，進(jìn)而闡明細(xì)胞生命活動過程中貫穿著物質(zhì)和能量的變化（生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究）。
本節(jié)課完成的目標(biāo)：
1.通過分析“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗，說明酶在細(xì)胞代謝中的作用；
2.學(xué)會設(shè)計對照實驗，明確控制自變量和無關(guān)變量，觀察與檢測因變量的一般方法，說明設(shè)置對照組的意義；
3.通過閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，闡明絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)的事實，認(rèn)同科學(xué)是在不斷地探索和爭論中前進(jìn)的。
四、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：
1.闡述酶的作用、本質(zhì)。
2.通過“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗，學(xué)會辨析自變量、因變量、無關(guān)變量，從而掌握一種科學(xué)方法形成科學(xué)思維。
3.通過閱讀分析教材“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，闡明絕大多數(shù)的酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)的事實，認(rèn)同科學(xué)是在不斷的探索和爭論中前進(jìn)的。
教學(xué)難點(diǎn)：
1.通過觀察實驗現(xiàn)象、教材所給的材料，學(xué)會應(yīng)用分析、比較、歸納、概括等方法推導(dǎo)出相應(yīng)的結(jié)論。
2.課堂上完成的閱讀量較大。
五、教學(xué)設(shè)計思路
通過分析體外的化學(xué)反應(yīng)需要劇烈條件下完成，而生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)需要在溫和條件下完成，那細(xì)胞是如何做到的呢 這就依賴細(xì)胞中的酶完成，從而導(dǎo)入新課。本節(jié)課完成的目標(biāo)有三個：1.探究酶的作用 2.學(xué)習(xí)設(shè)計對照實驗 3.探索酶的本質(zhì)。通過閱讀教材完成任務(wù)單，通過視頻播放觀察實驗現(xiàn)象得出相應(yīng)的結(jié)論，無論是探究活動還是實驗設(shè)計都是為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。
六、教學(xué)過程
教學(xué)內(nèi)容 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課 簡要介紹第五章的知識結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生初步體會本章各部分知識間的聯(lián)系，滲透物質(zhì)-能量觀。 1.說明細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)大多數(shù)都是有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，簡要介紹有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)； 2.說明常見有機(jī)化學(xué)反應(yīng)常常需要在劇烈條件下進(jìn)行； 3.圖片展示：通過搬運(yùn)石頭的例子形象比擬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的過程，引出活化能的概念； 4.引導(dǎo)學(xué)生理解細(xì)胞內(nèi)是一個溫和的環(huán)境，引出細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的高效有序進(jìn)行需要酶的參與這一事實。 聆聽，初步建立對本章知識的整體認(rèn)識，體會生物學(xué)的物質(zhì)和能量觀。 1.根據(jù)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)，初步認(rèn)識細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜性； 2.認(rèn)同常見有機(jī)化學(xué)反應(yīng)需要劇烈條件，并通過活化能的概念，理解劇烈條件在反應(yīng)中所起到的作用； 3.說出細(xì)胞內(nèi)外是一個常溫、常壓、pH接近中性的水環(huán)境，反應(yīng)條件溫和； 4.對細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的高效有序進(jìn)行需要酶的參與這一事實形成初步認(rèn)識。 體外反應(yīng)和體內(nèi)反應(yīng)在環(huán)境條件下的差異，讓學(xué)生產(chǎn)生對新知的求知欲。
任務(wù)1：探究酶在細(xì)胞代謝中的作用 1.介紹過氧化氫分解的反應(yīng)原理； 2.根據(jù)教材實驗信息，說明本實驗所探究的三個不同反應(yīng)條件，并初步引導(dǎo)學(xué)生思考實驗結(jié)果的檢測方法； 3.圖片展示實驗材料； 4.指導(dǎo)學(xué)生分析實驗設(shè)計，明確實驗分組，實驗處理以及O2產(chǎn)生量的檢測方法； 5.播放實驗結(jié)果視頻：指導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果，歸納實驗結(jié)論； 6.小結(jié)酶在生化反應(yīng)中的作用。 1.明確反應(yīng)原理，建立不同反應(yīng)條件與實驗分組之間的聯(lián)系； 2.關(guān)注實驗設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性，掌握實驗結(jié)果的兩種不同評價方法； 3.觀看實驗結(jié)果視頻，準(zhǔn)確描述實驗現(xiàn)象，合理歸納實驗結(jié)果； 4.說出加熱能使過氧化氫分解，無機(jī)催化劑Fe3+能顯著加速過氧化氫的分解，而酶是一種生物催化劑，通過顯著降低反應(yīng)的活化能，催化過氧化氫分解的能力最強(qiáng)。 讓學(xué)生填寫的任務(wù)單上的三項內(nèi)容是為后面講自變量、因變量、無關(guān)變量做鋪墊，通過具體的例子是為了更好理解這三個變量。 通過讓學(xué)生設(shè)計實驗、觀察實驗現(xiàn)象、分析、歸納總結(jié)等培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，科學(xué)探究的能力。
任務(wù)2：學(xué)習(xí)設(shè)計對照實驗 1.介紹變量的定義，引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確理解自變量、因變量以及無關(guān)變量的概念； 2.介紹對照實驗的概念，引導(dǎo)學(xué)生思考實驗中設(shè)置對照的意義。 1.說出本實驗的自變量是加熱、無機(jī)催化劑處理以及酶處理等不同反應(yīng)條件； 2.說出本實驗的因變量是過氧化氫的分解速率，理解O2產(chǎn)生量是因變量的直觀體現(xiàn)； 3.舉例說明本實驗需要控制的無關(guān)變量，如反應(yīng)時間，反應(yīng)物濃度等； 4.說出1號試管是本實驗的對照組，2、3、4號試管是本實驗的實驗組，闡明設(shè)置對照組的意義是使實驗結(jié)果更加可信。 學(xué)生能合理應(yīng)用概念辨析實例中的各種變量，并掌握對照實驗設(shè)計的基本原則，對照組如何設(shè)置、實驗組如何設(shè)置。這部分內(nèi)容是生物學(xué)的靈魂所在，學(xué)生必須掌握。
任務(wù)3：探索酶的本質(zhì) 1.布置課前學(xué)習(xí)任務(wù)：自學(xué)教材第76頁的“問題探討”，第79頁和第80頁“思考 討論”中的資料，回答學(xué)習(xí)任務(wù)單中的相關(guān)問題； 2.課上基于學(xué)習(xí)任務(wù)單中的問題組織學(xué)生討論； 3.引導(dǎo)學(xué)生歸納概括出酶的定義。 1.閱讀課前學(xué)習(xí)資料，獨(dú)立思考并完成課前學(xué)習(xí)任務(wù)單； 2.課上交流討論酶的發(fā)現(xiàn)歷程： （1）分析巴斯德、李比希兩位科學(xué)家產(chǎn)生爭論的原因； （2）理解此爭論在研究酶的本質(zhì)中的作用； （3）說明畢希納的貢獻(xiàn)； （4）體會薩姆納的科學(xué)精神，說明酶是蛋白質(zhì)； （5）拓展認(rèn)識酶的化學(xué)本質(zhì)還包括RNA。 3.認(rèn)同科學(xué)在實驗和爭論中前進(jìn)，在不斷探索中發(fā)展； 4.嘗試說出：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大部分是蛋白質(zhì)，還有少量的酶是RNA。 培養(yǎng)學(xué)生的閱讀、獲取關(guān)鍵信息的能力。 通過科學(xué)發(fā)展史的學(xué)習(xí)，借鑒科學(xué)家的方法解決矛盾聚焦點(diǎn)，進(jìn)而得出酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的物質(zhì)這一結(jié)論。 科學(xué)史的學(xué)習(xí)同時也培養(yǎng)了學(xué)生堅持不懈，百折不撓的科學(xué)精神。
課堂小結(jié)
課堂評價
七、板書設(shè)計
八、教學(xué)反思
通過聯(lián)系生活，創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生求知欲，通過分析“過氧化氫在不同條件下分解”實驗，讓同學(xué)們通過實驗現(xiàn)象、小組討論完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)清單，第三是通過動畫、模型來引導(dǎo)學(xué)生掌握酶的作用機(jī)理，讓學(xué)生通過自己閱讀教材P79“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”，引導(dǎo)學(xué)生思考酶的本質(zhì)的探索過程，認(rèn)識酶的本質(zhì)。
不足的地方，首先語言組織上有所欠缺，其次是一些小的細(xì)節(jié)把控不好，課堂邏輯思維有所欠缺，最后是時間沒有分配好，前松后緊，課堂練習(xí)沒有能夠在課堂上及時解決。

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