鄒 彤
1教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):說明酶在細胞代謝中的作用。
能力目標(biāo):進行有關(guān)的實驗和探究,學(xué)會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設(shè)置對照組和重復(fù)實驗。在問題探討,有關(guān)實驗設(shè)計、資料分析等問題討論中,展示運用語言表達的能力以及獲取資料、共享信息的能力。
情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo):通過圖片、動畫、小故事等讓學(xué)生感嘆,激發(fā)學(xué)生對生命的珍惜和愛護,對生命的尊重和欣賞。通過實驗讓學(xué)生感受事實,發(fā)揚協(xié)作精神,感受學(xué)習(xí)的快樂和分享的喜悅。
2重點和難點
酶的作用。
3教學(xué)難點
酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理。
控制變量的科學(xué)方法。
4教學(xué)模式和方法
根據(jù)主體性教學(xué)目標(biāo),以“自主性、探究性、合作性”為學(xué)生學(xué)習(xí)的3個基本維度,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為指導(dǎo),以側(cè)重科學(xué)方法教育為歸宿,本節(jié)課采用“引導(dǎo)探究”教學(xué)模式,融合討論法、比較法、歸納法等多種教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生主動探究,培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)和科學(xué)探究精神,并始終圍繞實驗展開教學(xué)。
學(xué)習(xí)方法:合作學(xué)習(xí)、探究實驗、分組討論。
5教學(xué)環(huán)節(jié)
5.1創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)興趣
師:今天我很高興和大家一起來分享這45分鐘的生物課。首先讓我們一起進入教材為我們準(zhǔn)備的詩情畫意。
多媒體展示一系列優(yōu)美的畫面,教師深情地朗誦:新葉伸向和煦的陽光,蚱蜢覬覦綠葉的芬芳。天牛吃樹葉:我一定要好好飽餐一頓!貓撲蝴蝶:我就要抓住你了!螞蟻搬樹葉,蜘蛛奔走捕食。
師:它們都在為生存而獲取什么?
生:能量。
師:能量在細胞內(nèi)流轉(zhuǎn)激蕩!
設(shè)計意圖:通過欣賞優(yōu)美的圖片和詩一般的語言,吸引學(xué)生,激發(fā)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生很快融入到課堂中來。為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的語言環(huán)境,使學(xué)生在愉快和自信的情緒中,充分發(fā)揮他們的想象力、創(chuàng)造力,使個性發(fā)展得到最大體驗。
師:處于生活狀態(tài)下的細胞是一個開放的系統(tǒng),時刻與周圍的環(huán)境進行物質(zhì)交換和能量交換,并利用這些物質(zhì)和能量維持自身的各項生命活動。細胞的能量供應(yīng)和利用必須依靠細胞內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)。細胞內(nèi)每時每刻都在進行著成千上萬種化學(xué)反應(yīng),這些化學(xué)反應(yīng)就是細胞代謝。所以,當(dāng)我說完這句話的時候,我已經(jīng)不是剛才的我了,而在座的各位也已經(jīng)不是剛才的各位了。不必驚訝,更不必害怕,因為細胞代謝是生命活動的基礎(chǔ),化學(xué)反應(yīng)停止,細胞代謝也就結(jié)束,生命也就終結(jié)了。
5.2導(dǎo)入新課,展示目標(biāo)
師:下面我們一起來了解一下這節(jié)課我們即將會有的收獲。
教師展示教學(xué)目標(biāo):(1)說明酶在細胞代謝中的作用;(2)進行有關(guān)的實驗和探究,學(xué)會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設(shè)置對照組和重復(fù)實驗。
設(shè)計意圖:教師不直接說教學(xué)目標(biāo),改用“即將會有的收獲”代替,讓學(xué)生感覺更親切,激發(fā)學(xué)生的求知欲,促使學(xué)生更積極主動地投入到課堂上來。
5.3聯(lián)系生活,引入實驗
師:首先讓我們來聯(lián)系生活,請大家看一幅漫畫。
多媒體展示漫畫:一小孩在家玩自行車時,不小心把膝蓋擦傷了。媽媽說讓他忍耐一下,用雙氧水幫他消毒。
師:當(dāng)皮膚上出現(xiàn)小傷口,用雙氧水消毒時,能觀察到什么現(xiàn)象?
生:有氣泡產(chǎn)生。
師:對。有氣泡產(chǎn)生,1個、2個,還是很多?
生:有大量氣泡產(chǎn)生。
師:你知道產(chǎn)生的是什么氣體嗎?你能解釋這一現(xiàn)象的原因嗎?
生:雙氧水分解產(chǎn)生了氧氣。
師:對。雙氧水即過氧化氫,能分解產(chǎn)生水和氧氣。細胞代謝過程中也會產(chǎn)生過氧化氫,過氧化氫具有很強的氧化性,對細胞有傷害,幸而細胞中含有一種物質(zhì),能將過氧化氫及時分解,變成氧和水,這種物質(zhì)就是過氧化氫酶。
設(shè)計意圖:教師聯(lián)系生活實際,從生活中來,引起學(xué)生探究實驗的欲望。
師:過氧化氫酶的作用和意義如何呢?我們通過實驗來探究一下。
分組實驗:比較過氧化氫在不同條件下的分解。
學(xué)生分組實驗,教師巡視、指導(dǎo),參與學(xué)生討論。
5.4引導(dǎo)點拔,提問總結(jié)
師:與1號試管相比,2號試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象?這一現(xiàn)象說明什么?
生:2號試管加熱后有氣泡產(chǎn)生。這說明加熱能促進過氧化氫的分解,提高反應(yīng)速率。
師:好,既然加熱能提高反應(yīng)速率,那么,在細胞內(nèi),能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎?
生:不能。
師:對,顯然不能。3號和4號試管未經(jīng)加熱,也有大量氣泡產(chǎn)生,這說明什么?
生:Fe+和過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率。
師:3號試管與4號試管相比,哪支試管中的反應(yīng)速率快?這說明什么?
生:4號試管中的反應(yīng)速率快。這說明過氧化氫酶的催化效率比Fe+高。
師:為什么說酶對于細胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)至關(guān)重要?
生:酶催化化學(xué)反應(yīng)不需要加熱,催化效率高。
師:對。細胞內(nèi)每時每刻都在進行著成千上萬種化學(xué)反應(yīng),這些化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓下高效率地進行,只有酶能夠滿足這樣的要求,所以說酶對于細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進行至關(guān)重要。
師:通過實驗結(jié)果的分析和討論,你對于酶的作用形成了哪些認識?請將結(jié)論寫下來。
(過渡)過氧化氫在不同條件下的分解速率不同。我們剛才進行的實驗,有些因素是可以變化的,如過氧化氫溶液的濃度可以變?yōu)?%,劑量可以為3 mL,肝臟研磨液也可以換成生的土豆屑。像這樣在實驗過程中可以變化的因素稱為變量。
師:請大家閱讀課本第79頁的內(nèi)容,變量包括哪幾種類型?如何區(qū)別?
生:變量包括自變量、因變量和無關(guān)變量。
師:因變量與自變量的關(guān)系如何?
生:因變量隨著自變量的變化而變化。
師:數(shù)學(xué)上的哪句話與它非常相象?
生:y隨x的變化而變化。
師:非常好!所必因變量就相當(dāng)于y,而自變量就相當(dāng)于x。
設(shè)計意圖:與數(shù)學(xué)知識相滲透,教師用類比的方法,借助學(xué)生已經(jīng)掌握的數(shù)學(xué)知識,使他們很快掌握新的概念。
師:實驗設(shè)計的原則是控制自變量,以形成對照或?qū)Ρ取S^察和分析因變量,以得出實驗結(jié)果或結(jié)論。無關(guān)變量保持一致。實驗結(jié)果是我們直接觀察或檢測到的表象,而實驗結(jié)論則是通過對實驗結(jié)果的分析,形揭示的有關(guān)實驗的本質(zhì)。
師:根據(jù)以上知識,我們再來回顧剛才的實驗。自變量、因變量和無關(guān)變量分別對應(yīng)于哪一項?
生:實驗條件是自變量,氣泡產(chǎn)生情況和衛(wèi)生香復(fù)燃情況是因變量,過氧化氫溶液的濃度和劑量為無關(guān)變量。
師:如果1號試管中加入的溶液為3 mL,那么該實驗操作應(yīng)該做怎樣的調(diào)整?
生:其余試管中也都應(yīng)加入3 mL的溶液。
師:對。無關(guān)變量應(yīng)保持一致。在整個實驗步驟中,4組實驗只有反應(yīng)條件這一個因素是不同的,其余因素都一樣。像這樣除了一個因素不同,其余因素都保持不變的實驗叫做對照實驗。對照實驗是科學(xué)實
驗中常用的方法之一。其中常態(tài)為對照組,人為添加或減少某種影響因素的一組為實驗組。剛才實驗中對照組和實驗組分別是什么?
生:1號試管是對照組,2、3、4號試管為實驗組。
設(shè)計意圖:教師引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確獲取信息,并將信息以一定的方式呈現(xiàn),并圍繞實驗及時反饋。
5.5借助多種方法,突破教學(xué)難點
師:通過實驗我們已經(jīng)知道了酶能夠大大加快反應(yīng)的速率,那么酶為什么會有如此神奇的功能呢?讓我們一起來看教材80頁的圖5-1,如果把化學(xué)反應(yīng)比作駕車翻越一座高山,加熱加壓相當(dāng)于給汽車加大油門,用催化劑則相當(dāng)于幫司機找到一條穿山隧道。走隧道需要的能量少。
剛才的實驗中加熱促使過氧化氫分解加快,是因為加熱使過氧化氫分子得到能量,從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。
分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。
師:下面大家將手伸出來,左手在下,右手在上?,F(xiàn)在,左手相當(dāng)于常態(tài),右手相當(dāng)于活躍狀態(tài)。那么兩手之間的距離相當(dāng)于什么?
生:活化能。
師:兩手相碰就能發(fā)生反應(yīng),剛才實驗中的加熱能使過氧化氫分子得到能量,相當(dāng)于將左手上抬。那么此外還能有什么方法使兩手相碰呢?
生:右手下降。
師:很好。右手下降,縮短兩手之間的距離,起實質(zhì)是降低了什么?
生:活化能。
師:對。剛才的實驗除了加熱,還可以通過催化劑來提高反應(yīng)速率,其實質(zhì)就是降低反應(yīng)的活化能。
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生從兩種不同角度分析這一過程,實際上就是提高學(xué)生分析與推理能力的過程。利用手勢簡單易懂,化抽象為具體,巧妙地突破難點。
師:Fe+和過氧化氫酶的不同點如何解釋呢?
生:過氧化氫酶相當(dāng)于將右手降得更低。
師:非常好。加熱加壓的實質(zhì)是提高分子的能量,而催化劑并未給分子提供能量,而是降低了反應(yīng)的活化能。同無機催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,因而催化效率更高。我們可以通過表2的一組數(shù)據(jù)來進一步體會。
師:請看80頁圖5-2,你能不能用一個體育項目來形象地描述一下?
生:跨欄、跳高。
師:很好。圖中完成反應(yīng)所經(jīng)歷的過程用紫色箭頭表示,這兩個箭頭的起點和終點有沒有不同?
生:沒有。
師:這說明了什么?
生:化學(xué)反應(yīng)并沒有被改變。
師:對。哪一個動作更容易完成?
生:有酶途徑。
師:催化劑并不能改變化學(xué)反應(yīng)。只是改變了反應(yīng)的速率。相當(dāng)于將運動項目的難度系數(shù)降低了。正是由于酶的催化作用,細胞代謝才能在溫和條件下快速進行。讓我們記住“溫和”、“快速”。
設(shè)計意圖:通過觀察圖片、做手勢、打比方、讀圖表數(shù)據(jù)等多種途徑,用多種方法來突破難點,通俗易懂,加深學(xué)生的印象,達到理想的效果。同時為后面教學(xué)酶的特性做好鋪墊。
師:下面我們用一個動畫來總結(jié)酶的作用及原理。請仔細觀察,并為該動畫配上一段生動的解說詞。
播放動畫:活化能是障礙物,小球跳不過去。加熱以后小球能跳得更高,有一小部分小球能跳過去。Fe3+來了,把障礙物降低,有大約60%的小球可以完成任務(wù)。最后過氧化氫酶將障礙物降得更低,幾乎所有的小球都跳過去了。
設(shè)計意圖:形象生動地再現(xiàn)本節(jié)課的難點,通過配解說詞,讓學(xué)生進一步理解、應(yīng)用該知識點,并且訓(xùn)練了學(xué)生的語言表達能力。同時,通過與學(xué)生分享成功的喜悅來體會學(xué)習(xí)的樂趣,滲透快樂教學(xué)的意識。
5.6課堂小結(jié),練習(xí)評價
師:讓我們一起來體會成功的喜悅,學(xué)習(xí)給我們帶來的快樂。
設(shè)計意圖:通過及時的練習(xí)反饋,加深理解,檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。教師換一種方式表達讓學(xué)生樂于接受。通過教師及時的肯定和表揚,讓學(xué)生感受成功的喜悅,感受學(xué)習(xí)的樂趣,使學(xué)生樂于學(xué)習(xí),不再認為學(xué)習(xí)是一件痛苦的事情。
5.7課堂延伸,分享快樂
小故事:不同的待遇。
設(shè)計意圖:用通俗形象的方法將生物學(xué)知識表現(xiàn)出來。教師鼓勵學(xué)生自己寫一些這樣的小品文,把自己掌握的知識,用自己喜歡的方式表達出來,與同學(xué)分享,從而體會學(xué)習(xí)的樂趣。
6教學(xué)反思
本節(jié)課教師不僅較好地利用了教材上的實驗,而且善于從現(xiàn)實生活中尋找更加靈活的典型例子,巧妙地引導(dǎo)學(xué)生從不同角度考慮問題,使學(xué)生充分體會什么是自變量、因變量、無關(guān)變量以及什么是對照實驗,有利于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會確認和控制變量,有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。同時應(yīng)用簡單的手勢、恰當(dāng)?shù)谋扔?、形象的動畫等多種手段,對難點進行了突破,效果好。本節(jié)課大量采用鼓勵性評價機制,發(fā)揮學(xué)生潛能,注意培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑,敢于創(chuàng)新,大膽猜想的科學(xué)精神和態(tài)度價值觀。本節(jié)課最大的亮點是快樂教學(xué),學(xué)生一直在—種輕松、喜悅的氛圍中獲得知識和樂趣,給人耳目一新的感覺,很好地體現(xiàn)了新課程的理念。