摘要:在高中生物酶的作用與本質(zhì)的教學(xué)中,教師設(shè)置關(guān)聯(lián)性的問題讓學(xué)生深入分析實(shí)驗(yàn),自主尋找知識。通過研究酶的作用和本質(zhì),激勵學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的科學(xué)精神。
關(guān)鍵詞:高中生物;酶的作用和本質(zhì)
中圖分類號:G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1672-1578(2019)22-0175-01
《酶的作用和本質(zhì)》分為兩個部分,一是酶的作用,一是酶的本質(zhì)。在酶的作用的介紹中,不僅首次給出 “細(xì)胞代謝”的概念,還通過“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)引出酶在細(xì)胞代謝中的作用,介紹了三個實(shí)驗(yàn)變量,強(qiáng)調(diào)了控制變量的重要性,并且通過對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果,說明了加熱對H2O2分子運(yùn)動的影響,這節(jié)是分子與細(xì)胞中由靜態(tài)知識轉(zhuǎn)為動態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的臨界點(diǎn)。既屬于細(xì)胞中的物質(zhì)基礎(chǔ),又是細(xì)胞代謝中各種反應(yīng)順利進(jìn)行的條件,為細(xì)胞代謝的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
1.教法分析
教材在本節(jié)中設(shè)置了一個實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,操作簡單。因此,本節(jié)采取了視頻演示實(shí)驗(yàn)的方法。學(xué)生通過觀看視頻,分析實(shí)驗(yàn)過程,找出自變量、因變量和無關(guān)變量,并通過對比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,總結(jié)酶的作用。將抽象變?yōu)樾蜗?,便于學(xué)生理解,而且很好的反映了酶的作用機(jī)理。本節(jié)最后一部分介紹的是酶的本質(zhì),為了讓學(xué)生對酶的本質(zhì)有全面的認(rèn)識及提高學(xué)生獲取信息的能力,結(jié)合課本原有的資料補(bǔ)充一些酶的發(fā)現(xiàn)的閱讀資料,更全面地闡明酶的本質(zhì)。
2.學(xué)習(xí)者的特征分析
2.1 高一學(xué)生對酶的認(rèn)識有限,但是對消化酶的作用有一定認(rèn)識,由此引入,可以較容易地掌握本節(jié)的內(nèi)容。
2.2 教師需要通過設(shè)置問題,引導(dǎo)學(xué)生深入分析實(shí)驗(yàn),理解實(shí)驗(yàn)變量。本節(jié)課的學(xué)習(xí)就是讓學(xué)生能用生物學(xué)術(shù)語準(zhǔn)確表達(dá)酶的作用、本質(zhì)并學(xué)會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,從而進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn) 。
3.教學(xué)過程設(shè)計
3.1 創(chuàng)設(shè)情境,引入新課。
教師展示書上斯帕蘭札尼的實(shí)驗(yàn)圖片,讓學(xué)生閱讀斯帕蘭札尼研究鷹消化作用的相關(guān)資料,教師提問:肉塊為什么消失了?在鷹的體內(nèi)肉塊被什么物質(zhì)消化了?學(xué)生根據(jù)閱讀資料和已有的知識回答相關(guān)問題并提出酶的消化作用。教師揭示課題,提出細(xì)胞代謝的概念,強(qiáng)調(diào)生物體內(nèi)的細(xì)胞代謝離不開酶,還可將某品牌的加酶洗衣粉的使用說明書拍成放大圖片展示,由加“酶”洗衣粉引發(fā)學(xué)生去思考以下相關(guān)問題:酶有什么作用?
某品牌的加酶洗衣粉為什么要標(biāo)注40-60℃?酶作用的影響因素有哪些?激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3.2 通過實(shí)驗(yàn)探究酶的作用和本質(zhì)。
根據(jù)試管中產(chǎn)生的不同現(xiàn)象,感性認(rèn)識酶的催化作用。
步驟1:在試管中加入2mL3%過氧化氫溶液。
步驟2: 加入2滴蒸餾水,加入2滴20%的肝臟研磨液。
步驟3:用手指堵住試管口,輕微振蕩。
步驟4:觀察并比較2只試管中產(chǎn)生氣泡的速率及數(shù)量的多少。
結(jié)果:
1號試管中產(chǎn)生氣泡的速率比2號試管
1號試管中產(chǎn)生氣泡的數(shù)量比2號試管
播放視頻“比較過氧化氫在不同條件下的分解”讓學(xué)生描述看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,
提問:FeCL3在該實(shí)驗(yàn)中有什么作用? 新鮮的肝臟研磨液(H2O2酶)在本實(shí)驗(yàn)中的作用與FeCL3一樣嗎?為什么說細(xì)胞代謝離不開酶呢?給大家舉個例子:細(xì)胞中的會產(chǎn)生一種物質(zhì):過氧化氫,大家知不知道?俗稱雙氧水。對細(xì)胞是有害的,所以細(xì)胞要及時地將其分解成無毒性的氧氣和水,這樣才能避免對細(xì)胞的危害。在這個過程中就需要一種物質(zhì)——過氧化氫酶。說到這有些同學(xué)不信,難道過氧化氫分解成氧氣和水,一定需要過氧化氫酶才能完成嗎?通過實(shí)驗(yàn)探究我們來驗(yàn)證一下:
我們給過氧化氫的分解提供4個條件:常溫、90度水加熱、加入氯化鐵溶液及加入新鮮肝臟研磨液。(強(qiáng)調(diào)三價鐵離子與肝臟研磨液)通過實(shí)驗(yàn)的探究來看一看過氧化氫的分解是不是一定需要酶的作用。
通過實(shí)驗(yàn)大家觀察:一個是在4個條件下看過氧化氫能不能分解?另一個是如果過氧化氫能分解的話,比較過氧化氫的分解速率。
在設(shè)計實(shí)驗(yàn)的過程中應(yīng)控制自變量,以形成對照或?qū)Ρ?,觀察和分析因變量,以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果或結(jié)論,無關(guān)變量應(yīng)保持一致。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是我們直接觀察或檢測到的表象,而結(jié)論是通過對結(jié)果的分析,揭示有關(guān)酶的本質(zhì)。通過實(shí)驗(yàn)可以看出,酶是生物體內(nèi)的催化劑,在生物體內(nèi)改變細(xì)胞代謝的速率,提高了學(xué)生獲取信息的能力。
4.教學(xué)反思
通過學(xué)習(xí)這節(jié)課,我總結(jié)了以下三點(diǎn):
4.1 注重學(xué)科滲透。
學(xué)生對于酶的作用機(jī)理如果課上不講清楚,課下學(xué)生也會有很多疑問。因此,本節(jié)課中闡述酶的作用本質(zhì),使抽象的概念形象化,便于學(xué)生理解。
4.2 探究性學(xué)習(xí),主動獲取知識。
在分析比較過氧化氫在不同條件下的分解的實(shí)驗(yàn)過程中,以問題為主線引導(dǎo)學(xué)生主動獲取酶的作用,學(xué)會使用專業(yè)術(shù)語自變量、因變量和無關(guān)變量。在教學(xué)中,不僅把課堂的主體地位還給了學(xué)生,而且提高了學(xué)生的歸納總結(jié)能力。
4.3 適當(dāng)外延課本內(nèi)容。
關(guān)于酶的本質(zhì)課本中給出了很多經(jīng)典的資料,為了更具有連貫性和全面性,補(bǔ)充了德國動物學(xué)家施旺提出胃蛋白酶,法國化學(xué)家帕揚(yáng)和佩索菲提出淀粉酶制劑以及目前人工條件下DNA作為酶等的例子,讓學(xué)生全面掌握酶的本質(zhì)。學(xué)生通過閱讀酶的發(fā)現(xiàn)史,也能更好的體會科學(xué)是一個不斷發(fā)展的過程。
參考文獻(xiàn):
[1] 柴思琪.過氧化氫考點(diǎn)全透析[J].泰安師專學(xué)報,2000年02期.
作者簡介:劉瑩,大學(xué)本科;一級教師;研究方向:高中生物教學(xué)。重要榮譽(yù):本文收錄到教育理論網(wǎng)。