李金玲

一、教材分析

探究影響酶活性的條件，是高中生物學(xué)教材中第一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)。影響酶活性的因素有很多，本節(jié)課具體研究pH值和溫度對(duì)酶活性的影響。本實(shí)驗(yàn)具有取材方便、實(shí)驗(yàn)原理簡(jiǎn)單，操作容易等特點(diǎn)。因此我將本次實(shí)驗(yàn)課設(shè)計(jì)成開放性的探究活動(dòng)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)材料，通過(guò)小組合作的形式，設(shè)計(jì)和操作實(shí)驗(yàn)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，控制自變量，限制和控制無(wú)關(guān)變量，觀察和測(cè)量因變量的科學(xué)方法，鍛煉學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論的能力。

根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合學(xué)生實(shí)際，我設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)如下：

【教學(xué)目標(biāo)】

知識(shí)與技能目標(biāo)：明確影響酶活性的因素及每種因素與酶活性之間的關(guān)聯(lián);

過(guò)程與方法目標(biāo)：自主擬定實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)會(huì)控制自變量，觀察和檢測(cè)因變量的變化;

情感態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)：體會(huì)科學(xué)探究的基本過(guò)程和方法。

【教學(xué)重點(diǎn)】影響酶活性的因素;酶的作用條件。

【教學(xué)難點(diǎn)】自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)控制變量的科學(xué)方法。

【教學(xué)方法】探究法、討論法、實(shí)驗(yàn)法。

二、教學(xué)過(guò)程

教學(xué)流程圖

1.情境導(dǎo)入

教師播放短視頻：用過(guò)氧化氫溶液作為消毒劑處理傷口，試劑一接觸傷口就會(huì)產(chǎn)生氣泡，提問(wèn)：為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？雙氧水的存放條件是什么？依據(jù)的原理是什么？

【引入課題】

【設(shè)計(jì)意圖】以生活現(xiàn)象引發(fā)學(xué)生思考：酶的催化作用受到哪些因素的影響？將科學(xué)探究與現(xiàn)實(shí)問(wèn)題相結(jié)合，不僅有助于提高學(xué)生探究的興趣，更讓學(xué)生體會(huì)到生物科學(xué)與社會(huì)生活的關(guān)系，提高學(xué)生參與社會(huì)活動(dòng)的能力，體現(xiàn)了新課程“注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系”的理念。

2.實(shí)驗(yàn)方案初設(shè)計(jì)

發(fā)放設(shè)計(jì)表，學(xué)生自學(xué)書本實(shí)驗(yàn)過(guò)程，填寫設(shè)計(jì)表，小組內(nèi)交流討論，圈出疑問(wèn)點(diǎn)，一個(gè)小組匯總成一套設(shè)計(jì)方案。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)自學(xué)，學(xué)生對(duì)本節(jié)課實(shí)驗(yàn)過(guò)程有個(gè)整體感知。自學(xué)，發(fā)現(xiàn)

問(wèn)題，通過(guò)學(xué)生之間的互助，再解決問(wèn)題，讓學(xué)生通過(guò)互助，

3.可行性分析

小組代表上臺(tái)闡述自己的設(shè)計(jì)方案，提出無(wú)法解決的問(wèn)題或不會(huì)操作的實(shí)驗(yàn)

步驟，不同小組間相互解惑問(wèn)題，匯總出共性問(wèn)題。

學(xué)生討論后提出：用酵母菌液制作過(guò)氧化氫酶濾紙片的過(guò)程較復(fù)雜，準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的成功起關(guān)鍵性作用。是否可以用其他更簡(jiǎn)便的材料替換？

以此問(wèn)題為契機(jī)，我給學(xué)生提出三個(gè)問(wèn)題：

哪些材料可以替換酵母菌液？材料替換后，如何觀察測(cè)量氧氣的生成？實(shí)驗(yàn)裝置如何改進(jìn)？

【設(shè)計(jì)意圖】放手讓學(xué)生通過(guò)自學(xué)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維，

充分利用集體的智慧解決能力范圍之內(nèi)的問(wèn)題，將共性問(wèn)題集中，教師再提示，引導(dǎo)學(xué)生思考方向，從而解決問(wèn)題。

4.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案

結(jié)合提出的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的頭腦風(fēng)暴，集思廣益。學(xué)生通過(guò)查找資料，小組內(nèi)再次討論，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出以下改進(jìn)：

（1）材料替換

過(guò)氧化氫是許多生物體內(nèi)代謝反應(yīng)的副產(chǎn)物，但它卻會(huì)損傷細(xì)胞內(nèi)的分子。因此，幾乎所有的生物都含有過(guò)氧化氫酶。學(xué)生選擇了蔬菜作為酶供體，理由是處理方法簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，不用做提前準(zhǔn)備工作，效果也顯著。學(xué)生從食堂要了些土豆、白菜、蘿卜作為本次實(shí)驗(yàn)材料。最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，效果非常好且成功率百分百。

（2）裝置改進(jìn)

材料替換，實(shí)驗(yàn)的裝置也必需修改。通過(guò)小組討論，全班共設(shè)計(jì)出三套裝置，設(shè)計(jì)思路都是用試管代替燒杯，加試管塞后收集氧氣。但是收集的方法不同：

第一種是用雙孔試管塞，加兩根玻璃導(dǎo)管，一根作為加試劑口，另一連接一個(gè)氣球，用于收集氧氣，通過(guò)氣球膨脹的相同形狀的速度，辨析酶的活性高低;

第二種也是用雙孔試管塞，不同的是，收集氧氣不用氣球，而用注射器來(lái)收集，這樣就可以直接測(cè)得相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的量;

第三種更加簡(jiǎn)單，一根試卷，加一個(gè)氣球就可以了。加入相應(yīng)的材料和試劑后，直接在試管口套上氣球，通過(guò)相同時(shí)間內(nèi)氣球的膨脹程度來(lái)比較不同條件下酶活性的高低。

【設(shè)計(jì)意圖】本環(huán)節(jié)，教師完全放手讓學(xué)生自己思考、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師幫助學(xué)生做好可行性的補(bǔ)充即可，對(duì)實(shí)驗(yàn)后是否成功不給于評(píng)價(jià)，讓學(xué)生親自實(shí)施后自行總結(jié)實(shí)驗(yàn)的成功經(jīng)驗(yàn)或失敗的原因。

（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程整合

按照課程設(shè)計(jì)，本節(jié)課主要探究pH值和溫度對(duì)酶活性的影響。眾所周知，過(guò)氧化氫加熱后會(huì)自動(dòng)分解產(chǎn)生氧氣，所以，一般不能用過(guò)氧化氫溶液來(lái)做溫度對(duì)酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)，而使用淀粉和淀粉酶來(lái)做較多，但是這樣就延長(zhǎng)了實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，加大實(shí)驗(yàn)難度，一節(jié)課很難完成。以蔬菜作為酶供體，學(xué)生設(shè)想，將溫度對(duì)酶活性的影響設(shè)計(jì)為定性實(shí)驗(yàn)，將蔬菜直接煮熟后冷卻或者在冰箱里冰凍，然后再做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)需加熱過(guò)氧化氫，也可以完成實(shí)驗(yàn)。這樣，一套實(shí)驗(yàn)材料，做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，既方便，又節(jié)省時(shí)間，而且效果顯著。

根據(jù)自己的想法，學(xué)生匯總兩個(gè)實(shí)驗(yàn)所需要的所有自變量和因變量，在做pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)5組實(shí)驗(yàn)：pH值分別為3、5、7、9、11。溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)：冷凍的蔬菜、常溫的蔬菜、煮熟的蔬菜，分別代表低溫、常溫、高溫情況。匯總優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表，具體如下：

5.實(shí)施實(shí)驗(yàn)

學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要時(shí)刻注意學(xué)生是操作過(guò)程，避免發(fā)生安全事故。

同時(shí)，用照片或視頻的方式記錄學(xué)生操作錯(cuò)誤點(diǎn)或創(chuàng)新點(diǎn)，為最后的實(shí)驗(yàn)總結(jié)收集素材。

請(qǐng)看學(xué)生操作視頻節(jié)選（播放視頻）

6.交流討論

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，大部分同學(xué)都得到的結(jié)論都與理論一致，但是學(xué)生又發(fā)現(xiàn)：不同小組之間收集到的氣體量不同，分析原因發(fā)現(xiàn)，是因?yàn)樗麄儗?duì)土豆的處理方式不同：有的切成大塊、有的切成條、有的切成小塊、也有的切成片狀，通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，切成片狀的土豆收集到的氣體量最多，實(shí)現(xiàn)效果最佳。

7.完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，除了課上學(xué)生自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)實(shí)施后的數(shù)據(jù)及結(jié)論，我還創(chuàng)新的設(shè)計(jì)了一個(gè)環(huán)節(jié)：本次實(shí)驗(yàn)，你在小組中承擔(dān)了什么角色？你對(duì)于本次實(shí)驗(yàn)，做出了哪些貢獻(xiàn)？

【設(shè)計(jì)意圖】創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，讓學(xué)生不再只以數(shù)據(jù)作為實(shí)驗(yàn)課的總結(jié)，而是要總結(jié)自己在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中具體做了哪些事情，通過(guò)對(duì)自己學(xué)習(xí)過(guò)程的總結(jié)，做好自我肯定及不足的總結(jié)，讓學(xué)生對(duì)自己的能力有了更加清晰認(rèn)知。科學(xué)探究培養(yǎng)學(xué)生的不僅僅是學(xué)生實(shí)驗(yàn)后記錄的那幾組數(shù)字，而更加注重的是探究的過(guò)程，參與的快樂(lè)。只要學(xué)生在課上有所得，有所進(jìn)步，那就是最好的收獲。

實(shí)驗(yàn)完成后，教師提醒學(xué)生正確的處理實(shí)驗(yàn)試劑和材料，清理實(shí)驗(yàn)器材，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

三、教學(xué)評(píng)價(jià)

多主體評(píng)價(jià)與多種評(píng)價(jià)方式相結(jié)合。

在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生自評(píng)、互評(píng)為主，師評(píng)為輔的方式，突出學(xué)生在教學(xué)中主體地位。無(wú)論是學(xué)生在課前收集資料，還是課上創(chuàng)新的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，老師都及時(shí)給予展示和表?yè)P(yáng)，充分肯定學(xué)生的進(jìn)步和發(fā)展。

終結(jié)性評(píng)價(jià)與形成性評(píng)價(jià)相結(jié)合。

除了最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合理論作為實(shí)驗(yàn)成功的標(biāo)志外，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案最省時(shí)、表格設(shè)計(jì)最簡(jiǎn)潔明了、動(dòng)手操作最規(guī)范等都會(huì)被評(píng)價(jià)為優(yōu)秀，前者是關(guān)注結(jié)果的終結(jié)性評(píng)價(jià);而后者關(guān)注過(guò)程的形成性評(píng)價(jià)。在教學(xué)評(píng)價(jià)中，不僅要總結(jié)結(jié)果，更要重視過(guò)程。實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)重心的轉(zhuǎn)移是為了促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

實(shí)驗(yàn)探究讓學(xué)生在不知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下通過(guò)親自設(shè)計(jì)、探究、分析而得出結(jié)論，雖然結(jié)果有成功也有失敗，但是探究的整個(gè)過(guò)程大大的提高了學(xué)生觀察、分析、解決問(wèn)題的能力，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生良好的生物科學(xué)素養(yǎng)、理性思維以及創(chuàng)造能力大有好處。

四、教學(xué)反思

1.學(xué)生從自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案開始課程，到最后實(shí)驗(yàn)結(jié)束整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)，真實(shí)的完成一次完整的科學(xué)探究過(guò)程，真正的體會(huì)到了一次完整的科學(xué)探究過(guò)程，深刻的感受到了探究的快樂(lè)。

2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料，從日常生活中取材。讓學(xué)生用發(fā)現(xiàn)的眼光將科學(xué)世界與日常生活聯(lián)系起來(lái)，讓科學(xué)不僅僅只存在于書本的字里行間中，拉近學(xué)生與科學(xué)知識(shí)距離，讓學(xué)生不再認(rèn)為科學(xué)世界只存在于高等院校。

3.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，使實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單易行。改變傳統(tǒng)的認(rèn)為實(shí)驗(yàn)就得有復(fù)雜并自帶危險(xiǎn)過(guò)程的觀念，用最簡(jiǎn)單常見的實(shí)驗(yàn)器材，得到相同的結(jié)論。降低生物實(shí)驗(yàn)的神秘感，讓生物實(shí)驗(yàn)成為課程的必需品，讓老師不再因準(zhǔn)備工作復(fù)雜而懼怕開展實(shí)驗(yàn)課。

4.多元性評(píng)價(jià)方式結(jié)合。讓作業(yè)本不再是學(xué)生學(xué)習(xí)成果的唯一體現(xiàn)，多種方式、多種維度，注重結(jié)果、更注重過(guò)程的評(píng)價(jià)方式，更加符合高中生物新課程中提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的核心理念。

在本節(jié)課的教學(xué)中，我努力做到給學(xué)生一個(gè)空間，讓他們自己去創(chuàng)造;給學(xué)生一個(gè)問(wèn)題，讓他們自己去尋找;給學(xué)生一個(gè)平臺(tái)，讓他們自己去探究。盡力做到，讓學(xué)生在生物科學(xué)探究的大樹上茁壯成長(zhǎng)！