降低化学反应活化能的酶——酶的作用
设计理念
在实施新课程中,需要构建与新课程理念相适应的教学策略.根据新课程理念,高中生物重在培养学生的科学思维,科学方法,科学精神等生物科学素养.使学生由以前的"学会"到"想学"再到"会学","引导——探究" 发现式教学法就是在这种理念下应运而生的,该教学法以问题解决为中心的学习方式.本节课以"引导——探究"科学发现的过程来学习科学研究的方法为设计理念.符合《基础教育课程改革纲要(试行)》的要求:"改变课程实施过于强调接受学习,死记硬背,机械训练的现状,倡导学生主动参与,合作学习,乐于探究,勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力,获取新知识的能力,分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力".该理念的运用有利于学生科学素养,协作精神的培养,有利于培养学生的创新精神和实践能力,有利于学生主动建构知识,发展能力,形成正确的情感态度与价值观.它不仅重视知识的获取,而且更加重视学生获取知识的过程及方法,更加突出地培养学生的学习能力.在问题的推动下,在教师的引导下,学生学得主动,学得积极,真正体现了"教为主导,学为主体"的思想.
教材分析
1.地位和作用
"降低化学反应活化能的酶" 第1课时——酶的作用,主要探讨酶在细胞代谢中的作用.该内容以第4章第3节物质的跨膜运输方式中的主动运输需要消耗能量以及初中生物学"消化"为基础.学习本节利于"细胞代谢的学习",利于选修模块中有关酶的应用,微生物发酵,蛋白质提取和分离等知识的学习.
2.教学目标
(1)知识目标:说明酶在代谢中的作用 (Ⅰ).
(2)技能目标:进行有关的实验和探索,按所设计的实验方案和步骤,正确完成相关的实验操作.学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验(Ⅱ).
(3)情感目标:①评价自己的实验结果,②参与交流,听取别人的正确意见,维护或修改自己的方案和意见.
3.过程与方法
通过"比较过氧化氢在不同条件下的分解"实验,感悟酶作为催化剂特点,及控制变量的方法.利用教材上形象,直观的图解和文字说明,让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能.
4.确定教学重,难点及解决方法
教学重点:酶的作用.
[解决方法]利用学生对无机催化剂的知识基础切入,引入酶的学习.通过实验,资料分析得出酶的作用.自然界中的生命现象都与酶的活动有关,活细胞内全部的生物化学反应都是在酶的催化下完成的.在人体内,大约每分钟要发生几百万次的化学反应,这么多的化学反应之所以能在常温,常压下进行,完全是因为酶的作用,酶是一种什么样的物质 在化学反应中是怎样起作用的 显然应是本节课内容的重点.
教学难点:①酶降低化学反应活化能的原理.②控制变量的科学方法.
[解决方法] ①利用教材上形象,直观的图解和文字说明,让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能.②通过比较过氧化氢在不同条件下的分解实验,感悟酶作为催化剂特点,及控制变量的方法.活化能这个名词在高中生物教材体系中是第一次出现,无论是学生还是教师对这个名词都很陌生.化学反应之所以能进行,就是达到反应所需的活化能.在酶的作用下,原来不能进行反应的物质发生了反应,是增加了反应物的自由能,还是降低了反应所需的活化能 通过实验和类比,必需要让学生理解.在过去几年的高考中,虽然出现了实验设计,但在教材中没有关于控制变量的内容,在本节教材介绍了控制变量的系列名词,但对刚刚接触高中生物实验的学生而言,不能说不是一个难点.
五,设计思路
从物质跨膜运输方式——主动运输需要能量入手,引出第5章细胞的能量供应和利用.再从教材提供的问题探讨——斯帕兰札尼研究鹰的消化作用进入学习情境,是有趣的,并能和学生已有经验——对消化酶的了解结合起来.利用学生对无机催化剂的知识基础切入,引导学生进入新课学习.既然学生们知道无机催化剂的作用,就让学生通过比较实验来认识酶的催化作用以及与无机催化剂的差别.教师在安排学生做实验时要注意学生对实验的理解,落实好本节课的目标.本节课的实验需要设置实验组和对照组,建议教师利用直观的手段(绘图或电子幻灯等)将实验的装置特别是实验组和对照组的装置分别向学生展示,以增加学生实验操作和讨论的效率,或者采取分组实验进行实验讨论(此法效果很好).
在学生获得感性知识的基础上要求学生体会什么是自变量,因变量,无关变量以及什么是对照实验,再通过对实验中自变量改变训练学生在实验设计中如何控制变量.显然,这种编排有助于引导学生学会确认和控制变量,有助于培养学生的科学探究能力.
学生通过亲身感知酶的作用,顺理成章引入酶在化学反应中能够降低化学反应的活化能知识点.教材利用卡通式插图,图解和文字叙述,指出酶能够显著降低化学反应所需的活化能.通过形象,直观的图解和文字说明以及绘制"没有催化剂,无机催化剂,酶的催化效率曲线"的比较,进一步让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能(酶催化作用更加显著),利于学生理性认识.

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