一、授課背景

授課時間：2012年10月18日。

授課班級：甘肅省通渭縣第二中學(xué)高二（3）班。

授課教師：趙國強(qiáng)。

授課內(nèi)容：人教版高中生物必修1《分子與細(xì)胞》模塊中的第五章第一節(jié)《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》第二課時。

《高中新課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗稿）》提出了“提高科學(xué)素養(yǎng)、在課程中開展探究性學(xué)習(xí)”的理念。本節(jié)課教學(xué)以《新課程標(biāo)準(zhǔn)》為理念，運用了創(chuàng)設(shè)情境法、引導(dǎo)法、探究法、實驗法等方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極主動參與實驗、樂于探究，培養(yǎng)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)。

二、案例描述

1.　創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生興趣

師：同學(xué)們都有過感冒發(fā)高燒的經(jīng)歷吧，當(dāng)發(fā)高燒時，你有什么感覺？可能有些同學(xué)有過胃酸的經(jīng)歷，胃酸時，你有什么感覺？

生：發(fā)燒時食欲不振，渾身不舒服，胃酸時，胃不舒服，不消化。

師：這是為什么呢？人體細(xì)胞內(nèi)發(fā)生著許多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)是在比較溫和的條件下進(jìn)行的，體溫過高胃液過酸都會影響酶活性。同學(xué)們在以前的學(xué)習(xí)生活中還接觸過哪些現(xiàn)象與酶有關(guān)呢？

生：加酶洗衣粉和洗潔精（含脂肪酶）包裝上，有使用溫度范圍。

師：嗯！很好，說明溫度影響酶活性。那么，哪些因素影響酶活性的發(fā)揮呢？引入課題：“探究影響酶活性的條件”。

2.　在教師的引導(dǎo)下，以問題、討論等形式展開

師：前面我們學(xué)習(xí)了“探究植物細(xì)胞吸水和失水”實驗，對探究實驗有了初步了解，探究實驗的一般步驟是什么？

生：提出問題→作出假設(shè)→設(shè)計實驗→進(jìn)行實驗→分析現(xiàn)象、得出結(jié)論→表達(dá)和交流→進(jìn)一步探究。

（1）提出問題（科學(xué)地提出問題）。

在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生之間進(jìn)行交流、討論，最后確定本探究實驗提出的問題是：①溫度是如何影響酶活性的？②pH是如何影響酶活性的？

（2）作出假設(shè)（作出科學(xué)合理的假設(shè)）。

在教師的指引下，學(xué)生討論交流后確定的假設(shè)是：①溫度過高過低會影響酶活性，酶的作用需要適宜的溫度。②過酸過堿會影響酶活性，酶的作用需要適宜的pH。

（3）設(shè)計實驗。

剛才大家作出的假設(shè)是否正確，還需要實驗來證明。下面大家設(shè)計實驗證明你的假設(shè)。教師以問題形式，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗。①選擇教材提供的哪種酶做實驗？②實驗的自變量、因變量是什么？怎樣觀察或檢測因變量？③探究溫度對酶活性的影響，你將設(shè)定哪幾個不同的溫度？探究pH對酶活性的影響，你將設(shè)定哪幾個不同的pH數(shù)值？④經(jīng)過討論，形成小組實驗方案。

第一個問題：選擇唾液淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響。

第二個問題：討論、交流結(jié)束后大家一致認(rèn)為自變量是酶作用的溫度和pH，因變量是酶活性。但怎樣觀察或檢測因變量？大多數(shù)同學(xué)感覺不知所措，這時教師要引導(dǎo)學(xué)生。

師：我們無法直接檢測酶活性，我們是通過檢測反應(yīng)物的消耗量或產(chǎn)物的生成量，間接反應(yīng)不同條件下的酶活性（提醒學(xué)生淀粉在唾液淀粉酶的作用下有麥芽糖產(chǎn)生）。

生：根據(jù)淀粉遇碘變藍(lán)的原理，觀察不同溫度條件下唾液淀粉酶對淀粉的分解程度，若溫度有利于酶活性的發(fā)揮，則不變藍(lán)色，若溫度有不利于酶活性的發(fā)揮，則變藍(lán)色。淀粉的分解產(chǎn)物中有麥芽糖，而麥芽糖是還原性糖，所以可用菲林試劑檢測，在不同溫度條件下，觀察有無轉(zhuǎn)紅色沉淀或磚紅色沉淀顏色深淺來判斷酶活性。在探究pH對酶活性的影響試驗中，通過觀察氣泡的多少或用帶火星的衛(wèi)生香復(fù)燃程度判斷過氧化氫酶活性。

第三個問題：在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生設(shè)置了0℃、37℃、60℃三個不同溫度，pH設(shè)置了2、7、12（酸性、中性、堿性）。

第四個問題：各小組討論、交流結(jié)束（教師巡視）。

在探究溫度對酶活性影響試驗中，有以下三個方案：

方案一：分別取3支試管，先依次加入等量淀粉溶液、唾液淀粉酶、碘液，然后將試管放入0℃、37℃、60℃水浴中，反應(yīng)一段時后，觀察現(xiàn)象。

方案二：與方案一不同的是將淀粉溶液放入0℃、37℃、60℃水浴一段時間后，再加入唾液淀粉酶，其他與方案一相同。

方案三：與方案二不同的是唾液淀粉酶溶液在加入淀粉溶液之前，先放入0℃、37℃、60℃水浴一段時間，其他與方案二相同。

在探究PH對酶活性的影響試驗中，各組方案相同：

取3支試管，分別加入等量過氧化氫溶液，分別將pH調(diào)到2、7、12，然后加等量肝臟研磨液（加入前，分別將肝臟研磨液pH調(diào)到2、7、12）。

（4）進(jìn)行實驗。

（5）分析實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論。

各組在探究PH對酶活性影響實驗中，現(xiàn)象明顯，在pH為7的試管中有大量氣泡產(chǎn)生，pH為2、12的試管中幾乎無氣泡，說明唾液淀粉酶受pH的影響，過酸過堿會影響酶活性。在探究溫度對酶活性影響實驗中，方案不同，現(xiàn)象結(jié)論不同。方案一，3支試管顏色無明顯差別，說明溫度對酶活性沒影響。方案二，在0℃和60℃兩只試管中變藍(lán)色，而37℃試管中無顏色變化，說明酶的作用需要適宜溫度，溫度過低過高都會影響酶活性。方案三和方案二的實驗現(xiàn)象基本相同。

（6）表達(dá)與交流。

師：大家想想方案一的結(jié)論正確嗎？為什么？

生：不正確，實驗方案不合理。酶的作用具有高效性，加酶后再控制溫度已經(jīng)發(fā)生反應(yīng)了。

師：方案二與方案三哪種方案好呢？大家都用了碘液來檢測因變量，想想用碘液檢測好還是菲林試劑檢測好呢？

生：方案三好。用碘液檢測用時短，而用菲林試劑檢測用時長，所以我們用碘液檢測。

師：是方案三好。保證加酶后不影響原來設(shè)定的反應(yīng)物溫度，遵循了單一變量原則。

三、教學(xué)反思

1.　提前與實驗室管理員協(xié)調(diào)好，充分準(zhǔn)備好實驗

課前要布置學(xué)生預(yù)習(xí)，教學(xué)內(nèi)容多，時間比較緊，再探究的時間少。

2.　激發(fā)學(xué)生的好奇心，使學(xué)生帶著濃厚興趣主動探究學(xué)習(xí)

探究式學(xué)習(xí)能否成功開展，關(guān)鍵在于能否喚醒和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，使學(xué)生產(chǎn)生對學(xué)習(xí)的需求。本教學(xué)案例教師從學(xué)生日常生活中熟知的“發(fā)燒”“胃酸”出發(fā)，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系到日常生活中的加酶洗衣粉的使用注意事項，激發(fā)了學(xué)生探究的興趣。

（甘肅省通渭縣第二中學(xué)）