酶特性教学设计

酶特性教学设计

酶的特性教学设计

一、教材地位和作用

本节课主要讲述酶在生物新陈代谢中的重要作用及其生理特性,教材对酶的本质和特性作了重点介绍。本章本节课内容是高一生物教材的重难点内容。自然界中的一切生命现象皆与酶的活动有关。在本章节中通过探索验证酶的特性的教学过程，培养学生建立科学的思维方法和研究精神。

二、教学目标1.知识目标

（1）说明酶在细胞代谢中的特性。

（2）进行有关实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量变化以及设置对照组和重复实验。

2.能力目标

（1）通过学生主动参与科学探究的虚拟实验活动，使学生掌握科学探究的程序和方法，培养学生创造性思维能力和动手实践的能力。

（2）通过以小组为单位的学习，使学生学会与人交流和合作的能力3.情感态度价值观

通过对酶的生物活性及其特性的探究性学习，培养学生崇尚科学的态度和实事求是的精神。培养学生知难而进、锲而不舍的顽强的意志品质和勇于探索未知世界、勇于创新的精神。

酶的作用、本质和特性2.教学难点

酶的特性探究、控制变量的科学方法

四、媒体运用本课使用的媒体主要为电脑投影和实验室仪器。本课的重难点都在于如何使学生掌握实验的原理，实验的操作过程。由于人的认知规律是由感性到理性的，所以本课插入了大量的图片，图表和实验过程的动画软件。酶的第一个特性使用动画直观的显示实验过程，引导学生解决实验中的问题。而第二个特性则应用了模拟实验过程的方法，放手让学生在第一个实验的理论基础上自己设计实验过程和进行实验软件操作。通过小组讨论，全班参与实验操作的评价等方法，让学生加深对实验过程的了解，学以致用。第三个特性则让学生在第

一、第二个实验的基础上自行在实验室进行实验的设计和操作，并得出相应的实验结果和实验结论。

五、教学方法和手段

（1）探究式教学法：在教师的指导下,学生主动参与酶的特性的讨论探究活动,亲身体会科学发现过程,领悟科学研究方法。

（2）多媒体辅助教学法：利用多媒体技术，把酶的特性探究实验演示出来，帮助学

生形成正确、系统的知识结构。

（3）模拟实验操作法：学生利用计算机，进行模拟的实验操作过程,把本小组设计的实验方案通过计算机呈现，并对结果进行分析。

六、具体的教学过程

（1）引导探究：酶和无机的催化剂相比有什么特殊之处？（2min）

（2）观看实验动画，回忆实验内容：比较过氧化氢酶和Fe的催化效率（2min）

3+

（3）学生分组讨论

a.为什么实验中要选用新鲜的肝脏？b.为什么要把肝脏研磨碎？

c.实验中加入对比组会否更好？如果会，应如何设置对比组？（8min）教师注意引导学生想到“酶具有生物活性”这一概念,并鼓励学生积极思考、尝试设计对比实验组，让学生在学习的过程中理解实验的方法及设计过程是多样的。

（4）提出问题：既然实验的方法可以是多种多样的，请同学们思考：如何运用以下的实验材料及器材验证酶的专一性？（组织学生进行小组讨论）（3min）

（5）小组对实验设计方案的讨论包括以下几个方面：（25min）a.研究目的b.作出假设

c.实验过程：实验器材选取、实验步骤、现象的观察与分析、结论

d.表达与交流（讨论组的小组长上台发言，接受其他小组同学的提问；进行实验方案的修改，选出代表进行模拟实验操作。）

教师对小组的探究讨论活动给予鼓励评价，接着引导学生继续深入探讨：小组代表的操作使我们对酶的专一性有了较深的理解，但是我们还需要进一步学习探讨酶的一些其他的特性。

（6）在前一实验的基础上，布置学生利用课余时间小组制定检测酶的作用条件的实验方案。在开展实验前各小组进行实验设计方案的汇报。最后让学生运用实验仪器和药品，设计实验探索酶的作用条件，并用图表表示相应的实验结果。（30min）（7）多媒体展示酶需要适宜的条件：为弥补学生自主学习的不足,教师要使用多媒体课件帮助学生对知识进行归纳整理,使学生对知识有一个全面、系统、准确的了解,在头脑中形成系统的知识结构。（10min）

七、教学反思

1.这节课是根据新课程标准“培养学生科学素养，倡导探究性学习”而设计的。笔者在本节课中设计了三个不同方式、不同程度的探究实验，一个是实验录像的观察，另一个是利用课件模拟酶的专一性实验，第三个是实际的实验探究。第

二、第三个实验是在学生已掌握的实验一的方法后，在进一步的思考与讨论中开展的。目的是做到既关注知识结论，更关注知识的发生和发展过程，突出学生学习的主体地位。

2.酶的专一性和酶所需的作用条件实验的设计比较灵活，需要和物质鉴定实验相结合，难度较大，宜以课题小组的形式进行讨论。另外，由于受仪器设备的限制，对于酶的催化作用的原理不宜探究过深。

3.新课标的理念，在于突出发现的过程，学习的过程，发挥学生的主观能动性，调动学生的思维能力。而通过重现和虚拟手段模拟生命现象，是生物科学的一种重要研究方法。在本节课中，通过虚拟实验操作模拟酶的专一性实验验证过程，把抽象复杂的生命现象，转化为直观具体、肉眼可见的过程，既有利于学生理解掌握，同时也培养了学生的动手实践能力和与人合作交流的能力。

“酶的特性”教学设计

一、教材分析

“酶的特性”是《普通高中课程标准生物教科书分子与细胞（必修1）》（人教版）第五单元第一节《降低化学反应活化能的酶》第二课时的内容，在学习了第1课时“酶的作用和本质”，以及初中人体内消化酶知识的基础上，结合探究“影响酶活性的条件”实验，进一步理解酶的三大特性，不仅巩固了第一节的探究实验方案设计中变量的控制内容，也为后面学习ATP的合成与分解，光合作用，细胞呼吸等重要内容奠定了坚实的基础。关于酶的催化特性的特点，教材中首先安排了有关实验，让学生通过实验，切身体会到酶的催化作用具有高效性的特点。符合学生由感性到理性的认知规律。

二、教学目标

知识目标：概述酶的特性和影响酶活性条件的知识体系。

能力目标：进行酶的特性、影响酶活性的条件、控制变量的实验探究活动。情感目标：养成勇于质疑、自主探究、合作学习的科学探究精神。

三、教学重点和难点

重点：建构酶的特性知识体系，探究影响酶活性的条件。难点：影响酶活性条件的实验设计与实施。

四、教学过程

[教师引入]：酶是生物催化剂，它当然具有一般无机催化剂的特点。[学生回答]：酶和无机催化剂的相同点：

1、酶和无机催化剂在化学反应前后本身不发生化学性质和数量上的变化；

2、只能加快反应速率，缩短反应达到平衡所需要的时间而不能改变反应的平衡点。师：酶与无机催化剂相比，又有哪些不同之处？这是我们今天需要探讨的问题。[新课]

1、酶的高效性

师：提问：通过Fe3+、H2O2酶催化H2O2分解速率比较的实验探究，同学们已经建构出酶具有什么特性？

生：酶的催化作用具有高效性。

2、酶具有专一性

向学生提供分析材料：①单独咀嚼米饭一段时间后，感觉有甜味，试分析是什么原因。（唾液中含有淀粉酶，淀粉在酶的作用下水解成麦芽糖，麦芽糖有甜味）

②早晨起床发现昨晚夹在牙缝中的瘦肉丝依然存在，又是什么原因？（瘦肉的主要成分是蛋白质，唾液中无消化蛋白质的酶，所以无法将其分解。）探究实验：

[教师提问]：假如将H2O2酶催化H2O2分解的实验作如下更改，实验结果又将如何呢？①更换酶──将猪肝研磨液换成淀粉酶。②更换底物──将H2O2换成淀粉液。并请

1、2两大组的同学实验探究①，

3、4两大组的同学实验探究②。补充：实验中要控制变量：

变量：实验过程中可以变化的因素都可以称为变量。如选择催化剂的种类和加入的剂量、反应物的剂量；产生的氧气量、环境的温度、pH等

实验变量：实验中因实验目的而确定，人为改变的变量称作实验变量。

教师指导学生分析本实验中的实验变量是什么？学生分析得出是催化剂的种类（过氧化氢酶和Fe3+）。

无关变量：指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件

教师指导学生分析本组实验中无关变量有哪些？如何使无关变量在操作中要保持相同?学生分析得出：无关变量有反应环境的温度、pH；过氧化氢的剂量等、其各项应在分组实验中保持相等、稳定、不变。

反应变量：随着实验变量的变化而变化的变量称作反应变量。通常，实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。[学生活动]分组实验。

[教师活动]观察学生实验，若学生有关实验操作不规范，如量取液体的方法不规范等，则予以纠正。同时启发：加底物的量为多少？加淀粉酶或猪肝研磨液的量为多少？如何检测淀粉是否分解？……用以指导学生的实验操作。待学生实验结束后，提问：探究的结果如何？[学生活动]

1、2组“换成淀粉酶后不产生气泡”，

3、4组“换成淀粉后变蓝色”。[教师活动]提问：由此得出的结论是什么？

[学生活动]相互讨论，罗列问题，并推代表交流问题。如：“会不会受温度的影响”？“会不会受pH的影响”？“会不会受底物浓度的影响”？“会不会受酶浓度的影响”？……从学生提出的众多问题中，选择“酶的催化作用会不会受pH和温度的影响”两大问题作为进一步探究的问题。

3、酶的作用条件较温和

[教师提供]：资料一：实验证明：用加酶洗衣粉时，温水的洗涤效果要比冷水好；资料二：人患感冒发烧时，常常不思饮食，其原因是什么？

资料三：阅读课文P83探究(影响酶活性的重要条件)第1到3段文字。[教师活动]提出假设：a.酶的催化效率可能受温度的影响

b.酶的催化效率可能受PH值的影响。并且不同的酶需要不同的PH条件。示例：

“温度对酶活性的影响”实验方案

[学生活动]完成有关PH值对酶活性影响的实验设计。

1.布置学生动手实验，各小组按确定的实验方案进行实验，仔细观察、认真记录实验现象。2.师生互动交流实验结果,培养学生主动获取知识的能力；学会与人交流，提高语言表达能力。

①学生完成实验后提问：

a.哪支试管中酶的活性最高？你是如何得出这一结论的？

b.实验结果与你预期的结果是否一致？你作出的假设是否得到了确认？

c.通过这个探究，你们小组的结论是什么？请尝试用酶的化学本质的知识解释本小组的结论。

②各小组汇报实验结果：

温度、PH值变化会影响酶的活性，温度和PH值偏高或偏低，酶的活性都会降低。③结论：酶的作用条件较温和

教师分析、解释：过酸、过碱或高温，都会使酶分子的结构遭到破坏而失去活性。因为酶的化学本质是蛋白质或RNA，这些大分子物质都有其特定的空间结构，当环境中的温度过高、PH值过高或过低时，这些有机物的空间结构就会发生改变，从而使酶的活性降低甚至失去活性。0℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低，没有破坏酶的空间结构，

在适宜的温度下酶的活性可以恢复。

引导学生根据实验结果绘出温度和PH值变化与酶活性的关系大致变化曲线图。用语言来描述温度和PH值变化与酶活性的关系曲线的变化特征。训练学生从函数图像中提取信息、分析信息的能力和语言表达能力。

五、教师小结板书设计

一、酶的特性

1、酶具有高效性

2、酶具有专一性

3、酶的作用条件较温和（1）温度影响酶的活性（2）PH影响酶的活性

二、探究实验

六、教学感想

高中生物新课程提出了提高生物科学素养，面向全体学生，提倡探究式学习，注重与现实生活的联系的基本理念，强调课堂教学要体现学生的“主体性”。这些理念最终都要通过教师的课堂教学行为得以实现，因此，教师是推进新课改最关键的因素。那么，我们一线的教师不仅要在新课改理念下创新自己的教学行为，也应该协调好课改后课堂教学与高考的关系。我认为，可以从以下几方面加以改进：

一、学：学习新课程理念，学习新的教学方法

课改已经进行，但我们仍然看到一部分教师仍然按照老一套的授课方式从头讲到尾，结果整堂课下来，学生和老师都感觉身心疲惫。实施新课程，更新观念是前提，这就要求我们一是要向书本学习，多读心课标、优秀教案、教师用书、探究报告等，理解新课程理念。二是要多听教改专家和特级教师的课。三可以借助网络学习。四要相互学习。

二、研：加强新课程教学研究，提高教学质量。例如：可以实行集体备课的方式，集中集体智慧，可以通过不断磨课的方式找出最好的教学方式等。

三、将新课改落到实处，提高学生科学素养的同时更要适应高考要求。如何检测是否达到了提高学生科学素养的目的，考试仍然是一个重要的检测手段。因此，我们在运用新的教学方式进行教学的同时，仍然要认真学习研究考纲和考试说明，明确考察重点，对于考试说明没有而教材有的要大胆删除，通过对近几年考题的研究明确高考动向，重视书本，抓双基，指导学生理清知识网络，构建生物模型，全面复习，突出重点。

“酶的特性”教学设计

一、教材分析

“酶的特性”是《普通高中课程标准生物教科书分子与细胞（必修1）》（人教版）第五单元第一节《降低化学反应活化能的酶》第二课时的内容，在学习了第1课时“酶的作用和本质”，以及初中人体内消化酶知识的基础上，结合探究“影响酶活性的条件”实验，进一步理解酶的三大特性，不仅巩固了第一节的探究实验方案设计中变量的控制内容，也为后面学习ATP的合成与分解，光合作用，细胞呼吸等重要内容奠定了坚实的基础。关

于酶的催化特性的特点，教材中首先安排了有关实验，让学生通过实验，切身体会到酶的催化作用具有高效性的特点。符合学生由感性到理性的认知规律。

二、教学目标

知识目标：概述酶的特性和影响酶活性条件的知识体系。

能力目标：进行酶的特性、影响酶活性的条件、控制变量的实验探究活动。情感目标：养成勇于质疑、自主探究、合作学习的科学探究精神。

三、教学重点和难点重点：建构酶的特性知识体系，探究影响酶活性的条件。

难点：影响酶活性条件的实验设计与实施。

四、教学过程

[教师引入]：酶是生物催化剂，它当然具有一般无机催化剂的特点。[学生回答]：酶和无机催化剂的相同点：

1、酶和无机催化剂在化学反应前后本身不发生化学性质和数量上的变化；

2、只能加快反应速率，缩短反应达到平衡所需要的时间而不能改变反应的平衡点。师：酶与无机催化剂相比，又有哪些不同之处？这是我们今天需要探讨的问题。[新课]

1、酶的高效性

师：提问：通过Fe3+、H2O2酶催化H2O2分解速率比较的实验探究，同学们已经建构出酶具有什么特性？

生：酶的催化作用具有高效性。

2、酶具有专一性

向学生提供分析材料：①单独咀嚼米饭一段时间后，感觉有甜味，试分析是什么原因。（唾液中含有淀粉酶，淀粉在酶的作用下水解成麦芽糖，麦芽糖有甜味）

②早晨起床发现昨晚夹在牙缝中的瘦肉丝依然存在，又是什么原因？（瘦肉的主要成分是蛋白质，唾液中无消化蛋白质的酶，所以无法将其分解。）探究实验：

[教师提问]：假如将H2O2酶催化H2O2分解的实验作如下更改，实验结果又将如何呢？①更换酶──将猪肝研磨液换成淀粉酶。②更换底物──将H2O2换成淀粉液。并请

1、2两大组的同学实验探究①，

3、4两大组的同学实验探究②。补充：实验中要控制变量：

变量：实验过程中可以变化的因素都可以称为变量。如选择催化剂的种类和加入的剂量、反应物的剂量；产生的氧气量、环境的温度、pH等

实验变量：实验中因实验目的而确定，人为改变的变量称作实验变量。

教师指导学生分析本实验中的实验变量是什么？学生分析得出是催化剂的种类（过氧

化氢酶和Fe3+）。

无关变量：指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件

教师指导学生分析本组实验中无关变量有哪些？如何使无关变量在操作中要保持相同?学生分析得出：无关变量有反应环境的温度、pH；过氧化氢的剂量等、其各项应在分组实验中保持相等、稳定、不变。

反应变量：随着实验变量的变化而变化的变量称作反应变量。通常，实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。

[学生活动]分组实验。

[教师活动]观察学生实验，若学生有关实验操作不规范，如量取液体的方法不规范等，则予以纠正。同时启发：加底物的量为多少？加淀粉酶或猪肝研磨液的量为多少？如何检测淀粉是否分解？……用以指导学生的实验操作。待学生实验结束后，提问：探究的结果如何？[学生活动]

1、2组“换成淀粉酶后不产生气泡”，

3、4组“换成淀粉后变蓝色”。[教师活动]提问：由此得出的结论是什么？

[学生活动]不同的酶不能催化同一底物反应，同一种酶不能催化不同底物反应。

[教师活动]总结：即每一种酶只能催化一种或一类化学反应。这就是酶的专一性。

[教师活动]提问：有关酶的催化作用，除刚刚探究的受底物的种类和酶的种类的影响外，同学们还有哪些需要进一步探究的问题呢？并提出要求：以小组为单位相互讨论，将问题写在纸上，然后大家一起交流。

[学生活动]相互讨论，罗列问题，并推代表交流问题。如：“会不会受温度的影响”？“会不会受pH的影响”？“会不会受底物浓度的影响”？“会不会受酶浓度的影响”？……从学生提出的众多问题中，选择“酶的催化作用会不会受pH和温度的影响”两大问题作为进一步探究的问题。

3、酶的作用条件较温和

[教师提供]：资料一：实验证明：用加酶洗衣粉时，温水的洗涤效果要比冷水好；资料二：人患感冒发烧时，常常不思饮食，其原因是什么？

资料三：阅读课文P83探究(影响酶活性的重要条件)第1到3段文字。[教师活动]提出假设：a.酶的催化效率可能受温度的影响

b.酶的催化效率可能受PH值的影响。并且不同的酶需要不同的PH条件。示例：“温度对酶活性的影响”实验方案

[学生活动]完成有关PH值对酶活性影响的实验设计。

1.布置学生动手实验，各小组按确定的实验方案进行实验，仔细观察、认真记录实验现象。2.师生互动交流实验结果,培养学生主动获取知识的能力；学会与人交流，提高语言表达能力。

①学生完成实验后提问：

a.哪支试管中酶的活性最高？你是如何得出这一结论的？

b.实验结果与你预期的结果是否一致？你作出的假设是否得到了确认？

c.通过这个探究，你们小组的结论是什么？请尝试用酶的化学本质的知识解释本小组的结论。

②各小组汇报实验结果：

温度、PH值变化会影响酶的活性，温度和PH值偏高或偏低，酶的活性都会降低。③结论：酶的作用条件较温和

教师分析、解释：过酸、过碱或高温，都会使酶分子的结构遭到破坏而失去活性。因为酶的化学本质是蛋白质或RNA，这些大分子物质都有其特定的空间结构，当环境中的温度过高、PH值过高或过低时，这些有机物的空间结构就会发生改变，从而使酶的活性降低甚至失去活性。0℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低，没有破坏酶的空间结构，在适宜的温度下酶的活性可以恢复。

引导学生根据实验结果绘出温度和PH值变化与酶活性的关系大致变化曲线图。用语言来描述温度和PH值变化与酶活性的关系曲线的变化特征。训练学生从函数图像中提取信息、分析信息的能力和语言表达能力。

五、教师小结板书设计

一、酶的特性

1、酶具有高效性

2、酶具有专一性

3、酶的作用条件较温和（1）温度影响酶的活性（2）PH影响酶的活性

二、探究实验

六、教学感想

高中生物新课程提出了提高生物科学素养，面向全体学生，提倡探究式学习，注重与现实生活的联系的基本理念，强调课堂教学要体现学生的“主体性”。这些理念最终都要通过教师的课堂教学行为得以实现，因此，教师是推进新课改最关键的因素。那么，我们一线的教师不仅要在新课改理念下创新自己的教学行为，也应该协调好课改后课堂教学与高考的关系。我认为，可以从以下几方面加以改进：

一、学：学习新课程理念，学习新的教学方法

课改已经进行，但我们仍然看到一部分教师仍然按照老一套的授课方式从头讲到尾，结果整堂课下来，学生和老师都感觉身心疲惫。实施新课程，更新观念是前提，这就要求我们一是要向书本学习，多读心课标、优秀教案、教师用书、探究报告等，理解新课程理念。二是要多听教改专家和特级教师的课。三可以借助网络学习。四要相互学习。

二、研：加强新课程教学研究，提高教学质量。例如：可以实行集体备课的方式，集

中集体智慧，可以通过不断磨课的方式找出最好的教学方式等。

三、将新课改落到实处，提高学生科学素养的同时更要适应高考要求。如何检测是否达到了提高学生科学素养的目的，考试仍然是一个重要的检测手段。因此，我们在运用新的教学方式进行教学的同时，仍然要认真学习研究考纲和考试说明，明确考察重点，对于考试说明没有而教材有的要大胆删除，通过对近几年考题的研究明确高考动向，重视书本，抓双基，指导学生理清知识网络，构建生物模型，全面复习，突出重点。

“酶的特性”教学设计

一、教材分析

“酶的特性”是《普通高中课程标准生物教科书分子与细胞（必修1）》（人教版）第五单元第一节《降低化学反应活化能的酶》第二课时的内容，在学习了第1课时“酶的作用和本质”，以及初中人体内消化酶知识的基础上，结合探究“影响酶活性的条件”实验，进一步理解酶的三大特性，不仅巩固了第一节的探究实验方案设计中变量的控制内容，也为后面学习ATP的合成与分解，光合作用，细胞呼吸等重要内容奠定了坚实的基础。关于酶的催化特性的特点，教材中首先安排了有关实验，让学生通过实验，切身体会到酶的催化作用具有高效性的特点。符合学生由感性到理性的认知规律。

二、教学目标

知识目标：概述酶的特性和影响酶活性条件的知识体系。

能力目标：进行酶的特性、影响酶活性的条件、控制变量的实验探究活动。情感目标：

养成勇于质疑、自主探究、合作学习的科学探究精神。

三、教学重点和难点

重点：建构酶的特性知识体系，探究影响酶活性的条件。难点：影响酶活性条件的实验设计与实施。

四、教学过程

[教师引入]：酶是生物催化剂，它当然具有一般无机催化剂的特点。[学生回答]：酶和无机催化剂的相同点：

1、酶和无机催化剂在化学反应前后本身不发生化学性质和数量上的变化；

2、只能加快反应速率，缩短反应达到平衡所需要的时间而不能改变反应的平衡点。师：酶与无机催化剂相比，又有哪些不同之处？这是我们今天需要探讨的问题。[新课]

1、酶的高效性

师：提问：通过Fe3+、H2O2酶催化H2O2分解速率比较的实验探究，同学们已经建构出酶具有什么特性？

生：酶的催化作用具有高效性。

2、酶具有专一性向学生提供分析材料：①单独咀嚼米饭一段时间后，感觉有甜味，试分析是什么原因。（唾液中含有淀粉酶，淀粉在酶的作用下水解成麦芽糖，麦芽糖有甜

味）

②早晨起床发现昨晚夹在牙缝中的瘦肉丝依然存在，又是什么原因？（瘦肉的主要成分是蛋白质，唾液中无消化蛋白质的酶，所以无法将其分解。）探究实验：

[教师提问]：假如将H2O2酶催化H2O2分解的实验作如下更改，实验结果又将如何呢？①更换酶──将猪肝研磨液换成淀粉酶。②更换底物──将H2O2换成淀粉液。并请

1、2两大组的同学实验探究①，

3、4两大组的同学实验探究②。补充：实验中要控制变量：

变量：实验过程中可以变化的因素都可以称为变量。如选择催化剂的种类和加入的剂量、反应物的剂量；产生的氧气量、环境的温度、pH等

实验变量：实验中因实验目的而确定，人为改变的变量称作实验变量。

教师指导学生分析本实验中的实验变量是什么？学生分析得出是催化剂的种类（过氧化氢酶和Fe3+）。无关变量：指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件

教师指导学生分析本组实验中无关变量有哪些？如何使无关变量在操作中要保持相同?学生分析得出：无关变量有反应环境的温度、pH；过氧化氢的剂量等、其各项应在分组实验中保持相等、稳定、不变。

反应变量：随着实验变量的变化而变化的变量称作反应变量。通常，实验变量是原因，

反应变量是结果，二者具有因果关系。[学生活动]分组实验。

[教师活动]观察学生实验，若学生有关实验操作不规范，如量取液体的方法不规范等，则予以纠正。同时启发：加底物的量为多少？加淀粉酶或猪肝研磨液的量为多少？如何检测淀粉是否分解？……用以指导学生的实验操作。待学生实验结束后，提问：探究的结果如何？[学生活动]

1、2组“换成淀粉酶后不产生气泡”，

3、4组“换成淀粉后变蓝色”。[教师活动]提问：由此得出的结论是什么？

[学生活动]不同的酶不能催化同一底物反应，同一种酶不能催化不同底物反应。

[教师活动]总结：即每一种酶只能催化一种或一类化学反应。这就是酶的专一性。

[教师活动]提问：有关酶的催化作用，除刚刚探究的受底物的种类和酶的种类的影响外，同学们还有哪些需要进一步探究的问题呢？并提出要求：以小组为单位相互讨论，将问题写在纸上，然后大家一起交流。

[学生活动]相互讨论，罗列问题，并推代表交流问题。如：“会不会受温度的影响”？“会不会受pH的影响”？“会不会受底物浓度的影响”？“会不会受酶浓度的影响”？……从学生提出的众多问题中，选择“酶的催化作用会不会受pH和温度的影响”两大问题作为进一步探究的问题。

3、酶的作用条件较温和

[教师提供]：资料一：实验证明：用加酶洗衣粉时，温水的洗涤效果要比冷水好；资料二：人患感冒发烧时，常常不思饮食，其原因是什么？

资料三：阅读课文P83探究(影响酶活性的重要条件)第1到3段文字。

[教师活动]提出假设：a.酶的催化效率可能受温度的影响

b.酶的催化效率可能受PH值的影响。并且不同的酶需要不同的PH条件。示例：“温度对酶活性的影响”实验方案

[学生活动]完成有关PH值对酶活性影响的实验设计。

1.布置学生动手实验，各小组按确定的实验方案进行实验，仔细观察、认真记录实验现象。2.师生互动交流实验结果,培养学生主动获取知识的能力；学会与人交流，提高语言表达能力。

①学生完成实验后提问：

a.哪支试管中酶的活性最高？你是如何得出这一结论的？

b.实验结果与你预期的结果是否一致？你作出的假设是否得到了确认？

c.通过这个探究，你们小组的结论是什么？请尝试用酶的化学本质的知识解释本小组的结论。

②各小组汇报实验结果：

温度、PH值变化会影响酶的活性，温度和PH值偏高或偏低，酶的活性都会降低。③结论：酶的作用条件较温和

教师分析、解释：过酸、过碱或高温，都会使酶分子的结构遭到破坏而失去活性。因为酶的化学本质是蛋白质或RNA，这些大分子物质都有其特定的空间结构，当环境中的温度过高、PH值过高或过低时，这些有机物的空间结构就会发生改变，从而使酶的活性降低甚至失去活性。0℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低，没有破坏酶的空间结构，在适宜的温度下酶的活性可以恢复。

引导学生根据实验结果绘出温度和PH值变化与酶活性的关系大致变化曲线图。用语言来描述温度和PH值变化与酶活性的关系曲线的变化特征。训练学生从函数图像中提取信息、分析信息的能力和语言表达能力。

五、教师小结板书设计

一、酶的特性

1、酶具有高效性

2、酶具有专一性

3、酶的作用条件较温和（1）温度影响酶的活性（2）PH影响酶的活性

二、探究实验

六、教学感想

高中生物新课程提出了提高生物科学素养，面向全体学生，提倡探究式学习，注重与现实生活的联系的基本理念，强调课堂教学要体现学生的“主体性”。这些理念最终都要通过教师的课堂教学行为得以实现，因此，教师是推进新课改最关键的因素。那么，我们一线的教师不仅要在新课改理念下创新自己的教学行为，也应该协调好课改后课堂教学与高考的关系。我认为，可以从以下几方面加以改进：

一、学：学习新课程理念，学习新的教学方法

课改已经进行，但我们仍然看到一部分教师仍然按照老一套的授课方式从头讲到尾，结果整堂课下来，学生和老师都感觉身心疲惫。实施新课程，更新观念是前提，这就要求我们一是要向书本学习，多读心课标、优秀教案、教师用书、探究报告等，理解新课程理念。二是要多听教改专家和特级教师的课。三可以借助网络学习。四要相互学习。

二、研：加强新课程教学研究，提高教学质量。例如：可以实行集体备课的方式，集中集体智慧，可以通过不断磨课的方式找出最好的教学方式等。

三、将新课改落到实处，提高学生科学素养的同时更要适应高考要求。如何检测是否达到了提高学生科学素养的目的，考试仍然是一个重要的检测手段。因此，我们在运用新的教学方式进行教学的同时，仍然要认真学习研究考纲和考试说明，明确考察重点，对于考试说明没有而教材有的要大胆删除，通过对近几年考题的研究明确高考动向，重视书本，抓双基，指导学生理清知识网络，构建生物模型，全面复习，突出重点。

>说课反思

陈玉交

《酶的特性》是高中生物必修一第五章第一节第二课时的内容，要完成该节内容需要引导学生亲历科学研究的一般过程，并熟练的掌握和运用实验设计的一般原则，及动手进行实验的能力，可以说是一个培养学生生物学科学素养极好的材料，通过实施我的教学设计各教学目标基本达成。下面我分享一下该教学设计中我认为成功和失败的地方。

成功之处：

1、本节课精选精用了与酶有关的产品（如加酶洗衣粉、加酶牙膏、多酶片等）启发学生提问，并在设计联系题时选择了与生活有关的问题，引起学生的学习兴趣，注重知识与生活的联系。

2、教学过程中重视语义分析和图形分析，在分析“酶的活性随温度和PH变化曲线图”时，抓住关键字“过”、“偏”、“最”等，从而使学生对影响酶活性的条件有了更深层次的理解。

3、在教学设计中大胆谨慎，如在探究“酶具有专一性”时，改变了以前的教学方法，通过在已有实验的基础上更换底物和酶种类，在已知的基础上探究未知内容，减轻学生的学习难度，同时过度自然，使课堂结构紧凑有序。在进行课堂小结时，打破了常规的“教师总结，学生记忆”的方式，而是请学生自己进行课堂小结，通过这种方式，既使学生清楚了本节课的知识脉络，同时教师从学生得回答中也能知道学生对本节课的掌握情况。

4、由于本节内容重在实验，而本实验又存在一定的难度，我采用了“教师引导—学生参与探究”的教学方法，突出了学生的主体地位，激发了学生的学习兴趣。

但是也有不足的地方，在教学过程中，特别是学生动手实验时，学生提出了很多新的

问题，这些问题有一些是我在课前没能预见到的，作为一名年轻教师我深知自己知识深度与知识面不足，特别是生物知识与各学科间联系的知识还不够，在今后的教学过程中还要加强学习不断充实自己。

1

第五章第1节

降低化学反应活化能的酶

二、酶的特性

一、教材分析

本节课主要讲述酶在生物新陈代谢中的重要作用及其生理特性,教材对酶的本质和特性作了重点介绍。本章本节课内容是高二生物教材的重难点内容。自然界中的一切生命现象皆与酶的活动有关。在本章节中通过探索验证酶的特性的教学过程，培养学生建立科学的思维方法和研究精神。二、教学目标：

1、知识目标：学会控制自变量，观察和检测因变量的变化及设置对照组和实验组。2、能力目标：学会用准确的语言阐明实验探究的结果。

概述温度和pH影响酶的活性。

4、情感态度价值观：体验科学探究过程,领悟科学探究方法，体现团队合作精神。

二、教学重点：

1、学会控制自变量，观察和检测因变量的变化及设置对照组和实验组。

2、学会用准确的语言阐明实验探究的结果。三、教学难点：

确定和控制对照实验中的自变量和无关变量，观察和检测因变量的变化。四、学情分析

学生通过上一节课的学习已经有了实验操作基础，这节课的三个实验是在前面的基础上完成的，所以学生对此并不陌生。五、教学方法

1．实验法：比较过氧化氢在不同条件下的分解。2．学案导学：见后面的学案。

3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备

实验材料用具的准备、课件制作、学生预习有关内容七、课时安排：1课时

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。（二）情景导入、展示目标。

教师：通过复习上节课的内容---酶的高效性的实验，导入新课。提问：酶的催化效率如此高效，酶能否催化任意一个化学反应?（三）合作探究、精讲点拨。

探究一：酶的专一性

教师演示“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验，学生边看边做此实验，仔细观察根据现象可知:淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。说明生物体内某些酶只能催化某些分子结构相近的物质，而不能催化所有物质。如二肽酶能水解任意两种氨基酸组成的二肽。所以，每一种酶只能催化一种或一类化合物。通过实验可以得出这样的结论：酶的催化作用具有专一性。

提问：酶所催化的反应是不是在任何条件下都能发挥作用呢？探究二：温度和PH值对酶活动的影响

1.实验分组和实验材料的选择

将学生分组，两小组探究温度对酶活性的影响，另两组探究pH对酶活性的影响。引导学生对酶材料进行选择。向学生展示α—淀粉酶（工业用酶，适宜温度60℃），还有新鲜的肝脏研磨液，提问：肝脏研磨液里主要包含那种酶？问：如果选用过氧化氢酶来探究温度对酶的影响，合适不合适？

教师补充：如果我们在实验中设置高温条件，温度不仅会对酶的活性产生影响，还会对化学反应本身的速率产生影响。这样的实验设计就不够严密。建议用α—淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶来探究PH对酶活性的影响。

引导学生根据所选材料对要探究的问题做出假设。

指出：控制好变量对于设计一个严谨的、可行性强的实验来说尤为重要。在大屏幕上列出思考问题：

（1）你所设计实验的自变量是什么？如何控制？

（2）实验的因变量是什么？反映因变量的指标是？如何对其指标进行检测？（3）无关变量有哪些？如何进行控制？

应遵循的原则：对照原则

单一变量原则

等量原则和控制无关变量2.实验方案设计和讨论

在学生讨论、互评的基础上，总结出比较合理完善的实验设计，将方案展示如下：温度组：

⑴取六支洁净的试管，分别标号1,2，3，4,5和6。

⑵向1～３号试管中各加入１ｍｌα—淀粉酶溶液，向４～６号试管中各加入２ｍｌ淀粉溶液。

⑶将１号和４号试管放入０℃冰水浴中，２号和５号试管放入６０℃水浴中，３号和６号试管放入１００℃沸水浴中，均保温５分钟。

⑷分别将置于相同温度下的两支试管中的溶液混合均匀，仍然分别在０℃、６０℃、１００℃条件下保温，让混合液反应５分钟。

⑸将反应后的三支试管取出，分别加入等量碘液，震荡摇匀，观察溶液颜色变化，是否变蓝及变蓝程度，记录下来。

pH组：

⑴取六支洁净的试管，分别标号1,2，3，4,5和6。⑵向1～３号试管中各加入２ｍｌ肝脏研磨液，向４～６号试管中各加入２ｍｌH2O2溶液。

⑶向１号和４号试管中各加入２滴5%的NaOH溶液，向２号和５号试管中各加入２滴蒸馏水，向３号和６号试管中各加入２滴5%的盐酸溶液，静置２分钟。

⑷分别将１号和４号、２号和５号、３号和６号试管中的溶液混合，震荡，观察混合后的三支试管中气泡产生的剧烈程度和气泡生成量的多少，记录。

3.实验结果的分析和讨论

如果实验现象不明显，引导学生共同讨论分析、总结原因。如：①试剂量取、混合等实验步骤操作是否规范;②在先后取不同试剂时，量筒有无清洗干净；③在酶与底物混合后，有无在与混合前相同的条件下给予充分的反应时间。等等。

4.得出结论

每种酶都有发挥自己活性的最适温度和最适pH，当温度过高或者是过低，酶的活性

都会下降，且高温可以使酶永久失活，pH过酸或者是过碱，酶的活性也都会下降。

5.拓展延伸：如果给一个未知的酶，如何测定它发挥活性的最适温度和最适pH？

（四）反思总结，当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）（五）发导学案、布置预习。

完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。九、板书设计一、酶的专一性

二、酶的作用条件较温和十、教学反思

酶的特性教案

唐山市迁西县第二中学裴金利

【教学目标】

1、知识目标

（1）理解酶在细胞代谢中的特性。

（2）理解影响酶活性的条件。

2、能力目标：

4、实验设计

（1）实验预期：根据自己作出的假设，预期会看见怎样的实验结果？并做记录。

通过实验，掌握酶的活性受温度、PH值的影响。

3、情感目标：

通过实验，感受科学的严谨性。【教学重点】

影响酶活性的条件实验、酶的特性。【教学难点】

影响酶活性的条件实验。

【教学用具】PPT课件、多媒体、教学案

【教学方法】结合学案进行教学，主要采用自学指导法、分组讨论法、练习法、演示法讲述法等。【教学时数】2课时

第一课时

一、酶的高效性

大量实验证明，酶的催化效率大约是无机催化剂的__________倍。

二、酶的专一性

每种酶只能催化___________化学反应，如过氧化氢酶只能催化过氧化氢的分解，脲酶只能催化尿素的分解。细胞代谢能够有条不紊地进行，与__________是分不开的。

三、探究影响酶活性的条件

酶活性：酶对化学反应的催化效率称为酶活性。

（一）PH对酶活性的影响探究

1、提出问题：

2、作出假设：

3、材料用具：

（2）本实验的自变量是什么？因变量是什么？用什么方法控制自变量？（3）对照组怎样设置？你将设定哪几个PH？怎样将不同溶液的PH分别调到设定

5、实验方法

6、实验结果：结论：

（二）温度对酶活性的影响探究、提出问题：、作出假设：、材料用具：

的数值？

4、实验设计

（1）实验预期：根据自己作出的假设，预期会看见怎样的实验结果？并做记录。

（2）本实验的自变量是什么？因变量是什么？用什么方法控制自变量？

（3）对照组怎样设置？你将设定哪几个温度？怎样将不同溶液的温度分别调到设定的数值？

5、实验方法

6、实验结果：

结论：

第二课时

四、酶的作用条件较温和

酶所催化的化学反应一般是在____________的条件下进行的。在

______________________下，酶的活性最高，温度和pH____________，酶的活性都会_________。

一般来说，动物体内的酶最适温度在___________之间，植物体内的酶最适温度在__________之间，细菌和真菌体内的酶有的最适温度高达________。

动物体内的酶最适pH大多在_________之间，但也有例外，如胃蛋白酶的最适pH为______，植物体内的酶最适评pH大多在____________之间。____________或温度_____，会使_______________遭到破坏，使酶________。0℃左右时，酶的_______，但酶的______________，在适宜的温度下酶的活性可以_______。因此酶制剂适于在________________下保存。

【课堂练习】

1、关于酶的特性，下列表述中错误的是（）A、酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物B、化学反应前后，酶的化学性质和数量不变

C、酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响D、一旦离开活细胞，酶就失去催化能力

2、用纯唾液和用稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶的催化实验，其效果完全相同，这说明酶具有（）

A、专一性B、多样性C、高效性D、多变性

3、能水解脂肪酶的酶是（）A、淀粉酶B、蛋白酶C、脂肪酶D、麦芽糖酶

4、人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是（）A.所吃食物不能消化B.胃没有排空

C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降D.吃药使人没有了胃口

5、胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是（）

A.pH不适合B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用D.小肠中没有蛋白质可被消化课堂练习

6、下列有关酶的叙述错误的是()

A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸B.少数酶是RNA

C.每种酶都具有高效性，专一性D.酶都具有消化功能

7、将唾液淀粉酶先放入沸水中2分钟，再放在37℃的恒温水浴中，酶的催化效率前后变化是()A、不断降低B、先升后降C、先降后升D、没有变化

8、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：（1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的

奶渍和血渍？

（2）使用这种洗衣粉为什么要用温水？

（3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些衣料？（）A.化纤B.纯毛C.纯棉D.真丝

（4）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中还可以加入什么酶？

【作业】1.加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作用（）A．适用低温下催化B．具有高效性C．需适宜的温度D．具有专一性

2.人的血液中碳酸酐酶的1个分子，每分钟可催化1900万个碳酸分子，这说明酶具有（）

A．多样性B．专一性C．可控性D．高效性3.下列有关酶的叙述正确的是（）

A．都是活细胞产生的，在细胞内起作用

B．酶的产生受遗传物质控制，也可从食物中获取

C．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质D．酶在催化过程中不断被消耗4.下列说法正确的是（）A．酶就是蛋白质

B．由于酶比无机催化剂具有更高的催化速率，所以反应前后本身的数量也减少的多C．酶的活性与PH、温度等因素有关

D．酶不能脱离生物体起作用

5.能正确说明酶不同于一般催化剂的催化特性之一的是（）A．酶都是蛋白质

B．酶是活细胞产生的，只能在生物体内发挥催化作用C．酶的活性随着温度升高而不断提高

D．每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应

6.唾液淀粉酶进入胃后就失去其催化作用，主要原因是（）A．酸碱度不适宜B．胃蛋白酶抑制了唾液淀粉酶的作用C．胃中没有淀粉D．唾液淀粉酶被分解

7.研究表明：一分子过氧化氢酶能在1分钟内是5×10个过氧化氢分子分解成氧和水，相当于Fe3+催化速度的109倍，但是对糖的水解却不起作用，这个事实说明酶分别具有（）

A．多样性，稳定性B．高效性，多样性C．高效性，专一性D．高效性，稳定性

8.下图中，横轴均表示酶的反应条件，纵轴为酶促反应速度，能正确反映温度和PH值与酶促反应速度的关系是（）

A．甲和丙B．甲和乙C．都是丙D．都是丁

甲乙

丙丁

9.10℃（X）、40℃（Y）、80℃（Z）条件下，人唾液淀粉酶的活性是（）A．X＞Y＞ZB．Z＞Y＞XC．X＞Z＞YD．Y＞X＞Z10.分别用0℃和100℃的温度处理淀粉酶后，酶都没有活性，但（）A．经过0℃处理的酶的活性能够恢复B．经过0℃处理的酶空间

结构遭到破坏C．经过100℃处理的酶的活性能够恢复D．经过100℃处理的酶被水解成了氨基酸

5【课后反思】

酶的特性实验参考资料

探究影响酶活性的条件

（一）PH对酶活性的影响探究

材料用具：

新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液、质量分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为5%盐酸、质量分数为5%的NaOH溶液、蒸馏水试管、量筒、滴管、pH试纸实验方法

（1）取三支试管，编号为

1、

2、3号，分别加入2mL质量分数为3%的过氧化氢溶液。

（2）取三支试管，编号为1′、2′、3′号，分别加入2mL蒸馏水、质量分数为5%盐酸、质量分数为5%的NaOH溶液，摇匀。

（3）分别把1′号试管液体倒入1号试管、2′号试管液体倒入2号试管、3′号试管液

体倒入3号试管，摇匀。

（4）观察这三支试管中产生气泡的情况。

（二）温度对酶活性的影响探究材料用具

质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、热水、蒸馏水、冰块、碘液

试管、量筒、滴管、烧杯、温度计、试管夹、酒精灯、三角架、石棉网、火柴

实验方法

（1）取三支试管，编号为

1、

2、3号，分别加入2mL质量分数为3%的可溶性淀粉溶液。

（2）取三支试管，编号为1′、2′、3′号，分别加入质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液。

（3）将装有淀粉溶液和淀粉酶溶液的试管分为三组：1和1′、2和2′、3和3′，分别放入热水（约60℃）、沸水和冰块中，维持各自温度5min。

（4）分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持各自温度

5min。

（5）在三支试管中各滴入1-2滴碘液，摇匀。

（6）观察这三支试管中溶液的颜色变化。

作业答案1-5CDCCD6-10ACCDA

酶的特性的教学设计

（一）导言：已近中午了，大家的肚子一定饿了。为什么肚子会饿呢？还记得食物是怎么被消化的吗？什么是酶呢？酶是生物体内有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，现在知道有些RNA也可以是酶。还记得什么是催化剂吗？催化剂有什么特点？酶是生物催化剂，他当然具有一般化学催化剂的特点。那么酶还有不同于无机催化剂的特点吗？

你们的早餐吃了些什么？这些食物里含有哪些成分呢？这些反应都需要在酶的催化下完成。在短短的几个小时内，酶就把食物分解了。有些细菌在条件适宜的情况下，只需要经过20多分钟就能繁殖一代，在这二十多分种的时间内要合成新细胞的全部物质。这些反应如果在试管借助一般催化剂来完成，那简直是不可能的。但在生物体内却可以在常温常压下快速完成。如果这些反映都是在酶的催化下完成的话，那么我们可以猜测，酶的催化效率一定是很高的。

生物体内的反应是很温和的，同样是氧化有机物，在体外燃烧，直接就分解成了二氧化碳和水，而在体内要的十几步几十步的反应来完成。这些反应都依赖于酶的进行。这些反应能够有条不紊地进行，我们可以猜测，酶的催化需要有专一性。如果没有专一性，体

内的反应就会发生紊乱。

推测：酶具有高效性和专一性。

（二）新课

1．酶是否具有高效性？

讨论：我们先讨论如何来设计实验证明酶具有高效性。提示1．酶的高效性是相对谁而言？（无机催化剂而言）（酶的高效是相对于化学催化剂，所以我们在设计实验时就要想办法让酶与无机的催化剂作比较，看它们谁的催化效率更高。）

反应物怎么选择呢？是让无机催化剂和酶各自催化一种呢？还是催化同一种物质呢？

提示2．我们知道过氧化氢可以在Fe3+催化下，分解成水和氧。新鲜的动物肝脏含有过氧化氢酶。如果给你新鲜的动物肝脏、过氧化氢溶液、氯化铁溶液，以及必需的实验用具，你能否设计实验？

讨论（实验的预期和结果检验）：如果假设成立，结果将是如何？如何检测实验的结果呢？

讨论（实验的结果的分析）：如果出现了我们预期的实验结果，那么可以得出什么结论呢？（过氧化氢酶的催化效率比氯化铁的催化效率高。从一个方面说明酶具有高效性。）

实验预期和结果讨论。2．酶是否具有专一性？

提出讨论题1：我们又如何证明酶是否具有专一性呢？我们设计实验的思路应该是怎样的呢？怎样选材？怎样设计对照？

提示：专一性应该体现在酶只能催化某种特定的反应，而对其它反应没有催化作用。考虑我们应该怎样选择酶？怎样选择反应物？

讨论题2：如果给你淀粉酶、淀粉、蔗糖以及其它必须的材料用具，你能设计出实验步骤吗？

提问：如果假设成立，结果应是怎样的？（淀粉被分解了，蔗糖不会被分解）

讨论：怎样来检验实验的结果呢？可以用碘液来检验吗？（不能，碘液只检验淀粉是否被分解，蔗糖是被分解则无法检验。）

提示：淀粉分解后的产生是麦芽糖和葡萄糖，都属于还原性糖；蔗糖分解后的产物也是还原性糖。

讨论：对鉴定的结果作出预期和分析。

归纳：实验设计的关键：一是材料的选择，这是实验成功的重要方面；二是设计对照，控制无关的变量。以上2例再作说明。

3．环境条件是否会影响酶的催化活性？提出问题：生物体内的反应是非常平和的条件下进行的。那么环境条件会不会影响酶的活性呢？比如温度是否会影响酶的活性？

讨论：现给你淀粉溶液、淀粉酶，以及其它必要的材料，请你设计一个实验证明酶的

催化受到温度的影响。

提示：这个实验中，研究的因子（或变量）是什么呢？（温度）

思考题：酶的催化还受到PH的影响，我们也可以设计实验加以证明。请同学们设计好实验。

讲述：酶是否确实具有高效性和专一性？温度和PH怎样影响酶的活性？我们将在下节课通过具体的实验来探究。请大家结合今天的分析，并预习课本实验五到实验七，为实验作好准备。

案例1：酶的特性师：（教师展示一袋加酶洗衣粉）我这儿有一袋洗衣粉，请一位同学看一下，有哪些使用的注意事项。生：（阅读洗衣粉上的使用说明。）

师：为什么这种洗衣粉要在60度以下的温水中使用呢？生：这是加酶洗衣粉。温度过高会破坏酶的活性。师：为什么温度过高就会破坏酶的活性。

生：酶主要是蛋白质，蛋白质在高温下会失去活性。师：你多次说到酶的活性，那你如何理解酶的活性？生：我的理解是，酶对反应的催化效率。师：那么，你觉得还有哪些条件会影响酶的活性呢？你的依据是什么？小组间可作简要讨论。（学生讨论）

生1：酶的活性还受酸碱性的影响。我记得唾液、胃液等不同的消化液的酸碱性是不同的，那么里面的酶的催化所需的PH也就是不同的，所以PH应该是会影响酶的活性的。生2（生1小组成员补充）：过强的酸或碱会使蛋白质失活，因此酸碱性也就会影响酶的活性。

生3：离子会影响酶的活性，其依据也是因为酶是蛋白质，而某些离子会使蛋白质变性。师：同学们的分析很有道理，依据也十分充分。但是有道理的是否就一定是科学的事实呢？生：不一定。这只是一种推理和猜想。同一现象往往可以有不同的解释，其理论上都是成立的，但实际情况如何必须通过实验来证明。

师：说的真好。今天我们就要通过实验来探究，温度、PH值等是否是影响酶活性的条件。由于我们只有一节课的时间，而且我们给大家提供的条件也有限，我们不可能让大家探讨所有的问题，每个小组只能探讨一个问题。现在我们给大家介绍一下给大家提供的实验材料和用具。

（教师介绍实验桌上的材料用具：质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液，质量分数为20%的新鲜鸡肝研磨液；质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为5%的盐酸，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，氯化铁，碘液，斐林试剂。热水，蒸馏水，冰块。

试管，量筒，小烧杯，大烧杯，滴管，试管夹，酒精灯，三脚架，石棉网，温度计，PH试纸，火柴。

在介绍过程中要求学生回顾：新鲜鸡肝有什么用途？裴林试剂有什么作用？如何使用？同时告诉学生，因市售的α-淀粉酶具有较广的温度活性范围，因此为节省时间，事先已给大家准备了一些放在沸水和冰水中的α-淀粉酶，如果用得到可以直接取用。除了这些材料外，每个同学也带来了实验材料——唾液，如果用到唾液，那么我们也准备了相应的装置，在实验桌上。）

根据给定的条件小组商量一下，准备探讨什么问题？为什么？（小组交流后，学生回

答。）

生1：我们准备讨论PH值对酶活性的影响，因为刚才老师已说了温度会影响酶的活性，而且α-淀粉酶的活性范围比较广，所以我们觉得继续探究就没有太多的意思了。

师：想讨究自己不了解的内容，想法非常好。不过，老师说了温度会影响酶的活性，α-淀粉酶的活性温度范围比较广，你就一定相信，没有一点怀疑吗？（生：笑）所以如果想探究一下，也没有什么不可以对吧？

生2：我们探究温度对酶活性的影响。我们准备用唾液来做实验，唾液的活性范围应该比较小些，我们想实验效果会明显些。

生3：我们想做离子对酶活性的影响。因为实验桌上有碘、氯化铁还有硫酸铜，所以我们想做一下这些离子对酶的活性有没有影响。

师：大家的想法都不错，其他组肯定还会有其他的想法。下面请你们讨论形成你们的实验方案。等会儿我们实验的时候是两人一组，但讨论的时候你们可以在小组内进行，也可以在小组间进行。不过，在大家形成具体实验方案前，希望大家先回顾一下，实验设计中要注意哪些问题？

师生共同讨论：

[（1）实验材料的选择是否合理；（2）自变量的设置及可操作性；（3）因变量的预期及测量方法；（4）无关变量的控制；（5）对照实验的设置。]师：明白了实验设计的要素后，大家可以讨论形成自己小组的实验方案。在每个小组的实验桌里面，我都给大家

准备了一张实验报告，请大家把小组要探讨的问题，你们的假设，实验的步骤及预期的实验结果写在实验报告纸上。此外，实验现象要记录，请你们再设计一张表来记录实验的现象。（学生讨论形成方案）

师：各组都设计好了。哪个组先发言？（学生举手）这样吧，咱们为了公平起见，我这儿有九张分别是红桃１－９的扑克牌，每个小组抽取一张，我们选择抽到红桃７、８、９的小组来介绍。（学生抽签）

师：好，哪几个组抽到了红桃７、８、９？（学生举手，并示意）请这三个小组上讲台向其他同学介绍你们的实验方案。其他同学想一想，他们的方案有没有不合理的地方，如果有，可以提出质疑。生（红桃７组）：（学生边板画边介绍他们的方案，他们的方案是探究温度对唾液淀粉酶活性的影响，实验过程介绍条理清晰，细节考虑十分周全。）师：大家觉得这组的实验设计有没有什么问题？

生：我觉得没有什么问题，我们组是准备用α-淀粉酶做的，其它的设计步骤都是一样的。师：非常好。下面请红桃8组介绍。生（红桃8小组）：（类似的边板画边介绍。他们介绍的是探究PH值对α-淀粉酶活性的影响实验。但他们觉得方案有问题，化学中学过，淀粉在盐酸的作用下是会水解的，盐酸到底是影响了酶的活性还是使淀粉分解了，就说不清了，所以他们觉得先要设计实验来说明盐酸是否会对实验中的淀粉产生影响）

生1：我觉得实验中还有问题，碘与氢氧化钠是会反应的，所以最后会碘来检验加氢氧化钠后酶是否失活，也是不妥当的。

师：大家的意见呢？如果这些分析是有道理的，那么应该对实验的方案作哪些调整呢？生：我们考虑用过氧化氢和鸡肝研磨液作实验材料，这样就可以避免上述的问题了。

师：还有问题吗？如果没有请红桃9小组的同学介绍。生（红桃9小组）：（介绍离子对酶活性的影响的实验步骤。）

师：限于时间，我们不能让所有组同学，都上来交流。根据刚才的分析，如果你觉得你的方案有修改必要的，可以继续修改，如果认为合理了，请安照设计好的步骤进行操作。注意观察记录实验的现象。

（学生实验，教师巡视，与学生讨论并解决实验中的一些具体问题。）师：下面请交流汇报各自的实验。说明你做的是哪个实验？实验出现的了什么现象？这个现象与你们的预期一致吗？如果一致，说明什么问题？如何不一致，可能的原因是什么？（三组同学上讲台交流，其余同学略作补充。）

师：根据这节课我们做的实验，我们能得出什么结论？生：酶的活性受温度、PH值以及某些离子的影响。师：由此可以看出酶的作用条件有什么共同点？生：比较温和。师：（板书：

二、酶的特性

1、酶的作用条件比较温和）

师：如果我们要用曲线来表示温度、PH值对酶活性的影响，你能表示吗？生：（上黑板画出曲线）

师：请你解释一下曲线的含义。生：（解释说明）

师：在温度对酶影响的坐标图中，如果温度是从较低升到最适温度，酶活性如何变化？

如果是从高温降到适宜的温度又会发生什么变化？

生：从低温到最适温度，酶活性升高，因为低温不会破坏酶的结构；如果从高温降到适宜温度，酶仍然没有活性，因为高温会使蛋白质的结构发生不可逆的变化。师：如果是PH值呢？

生：过酸过碱都会使蛋白质结构变性，并不可恢复。所以过酸或过碱后恢复到适宜PH值，酶的活性不会恢复。师：如果我们要用实验来证明你的分析，可以吗？（生：当然可以）相信大家能够设计相关的实验来证明，今天我们就不再设计。

师：这两条曲线是定性表示的温度和PH值对酶活性的影响，如果我们要让曲线画得更精确些，那么应该怎么做？

生：多做几组实验，然后将实验的数据画成曲线。师：那你怎么知道哪组实验中酶的催化效率高呢？生：测定单位时间内反应物的生物或原料的消耗。

师：你怎么测？我们强调因变量应该是可测的，如果没有必要的设备，这个因变量是很难测的吧？生：（迷惑）

师：如果我们测定不了反应物或原料的量的变化，能否转换一下思路，通过其它方式来反映这种变化呢？

生：测达到相同实验效果时所需要的时间来表示。时间是可测的，相同的实验效果是可以观察的。

师：非常好。这个实验就留给大家课后再作思考了。我们探究了酶作用的一个特性，

你认为酶的作用还有什么特性吗？你判断的依据是什么？

生1：高效性。因为我们以前做过过氧化氢酶与氯化铁对过氧化氢的催化实验，实验表明，酶的催化效率比无机催化剂高得多。

生2：生物体每时每刻都在完成着许许多多的反应，这些反应能在短时间内完成，必须要求酶具有高效性。

生3：酶作用应该具有特异性。这样才能保证不同的反应有条不紊地进行。师：（归纳总结，并板书：

2、酶的作用具有高效性

3、酶的作用具有专一性）我们知道了酶的这些特性，对于我们的生产和生活有什么启示呢？

生1：酶有高效性，所以可以在一些产品，比如洗衣粉和牙膏等产品中加入酶，做成酶制品。这样可以提高酶洗衣粉和牙膏的去污效果。

生2：酶的作用条件比较温和，因此在酶制品的运输、贮存和使用过程中要考虑适宜的温度和PH值。

生3：酶的作用条件比较温和，对于酶制品来说并不理想，所以再好能够加以改良。……

师：大家分析得很有道理。知识的价值在于运用，只有把所学的知识运用到实际问题

的解决中去才能更好地体现出知识的价值。如果我有一袋加酶洗衣粉，大家能否为它设计一句广告词？这个任务请同学们课后完成，下节课我们交流。做广告要注意什么？也请你们先作思考。

调整与修改——在过程中完善方案

北京师范大学附属实验中学林祖荣

研究的方案也就是研究过程的一个计划。这个计划包括了研究课题的题目、研究的目的、研究方法、人员的分工与安排、研究的进展、成果的形式等诸方面。研究者应根据这个方案去实施研究。对于学生的研究性学习来说，他们设计的第一份研究计划往往是显得比较稚嫩的，带有较多的理想化、想当然的成分，他们缺少实践，还不知道怎样的方案才是科学合理和具有可操作性的，他们所具有的这方面的知识仅来自于教师的指导和查阅相关的书籍资料。所以期望在开题时就把学生的方案完善化的想法是不切合实际的，也不利用于学生获得研究过程的体验。

所以尽管经过选题、开题的过程，已经过了同学间的相互讨论与交流，也得到了教师的具体指导，但大多数课题或多或少仍存在着一定的问题。这些问题有些是师生都可能没有意识到的，有些则希望能通过实践来检验其合理性的。对于学生来说，他们缺少探究的经验，但也正因此，束缚他们思路的条条框框也少，有些在教师看来是“问题”，对学生来说未必是问题，也有可能这些问题恰恰激发学生创新的基点。因此，没有经过学生的实践尝试，简单地否定学生的方案的做法是不可取的。对于大多数课题来说，他们都需要有一个在实践中不断调整和修改方案，在研究过程中完善方案的过程。有些课题可能最后根本就得不到预期的结果，也有些课题中途就无法进行下去，但研究性学习并不以学生获得研究成果为主要目的，培养现代人才是我们的要旨。

流产的方案

高一(12)班的郭岩研究的课题是《噪声对小白鼠的影响》，她坚持自己一个人研究一个课题。

我家旁边有个大型工地。我觉得施工噪声不仅影响着我的学习与休息，也影响了我的身体健康。噪声会对健康产生多大程度上的影响呢？我想通过这个实验得到答案。我设计的实验是两组对照实验：一组是每天给小白鼠一定时间的不同分贝的噪声，看噪声强度对小白鼠的影响；另一组是每天给小白鼠不同时间的高分贝噪声，看不同时间长度噪声对小白鼠的影响。

要研究这个课题，首先需要有小白鼠。指导教师刘老师已请示过学校领导，可以由学校购买。噪声可以通过收录机来制造。我找过物理老师，物理老师可以为我提供测声音强度的设备。——选自郭岩的开题陈述

郭岩选择了一个与自己生活密切相关的课题，而且希望通过实验的方案来证实她的猜想，这无疑是值得肯定的。而且运用了对照实验的方案，其设计思路也是合理的，既遵循了对照的原则，也对变量进行了控制。她也进行不少先期的准备，考虑到实验材料的获取等问题。当这些问题得以解决后，她觉得实验的开展就具备了条件。然而，晚上，她与刘老师的网络交流，很快就使她陷入了困境。

郭岩：老师，我明天想去买小白鼠，哪儿有小白鼠买呢？

老师：你对你的实验方案考虑周全了吗？比如，噪声对小白鼠的影响你想通过什么来说明呢？

郭岩：我想通过观察小白鼠的睡眠及饮食来体现。你觉得可以吗？老师：你如何观察小白鼠的睡眠？你能整天守着它吗？郭岩：那观察小白鼠的体重变化及饮食变化应该可以吧？

老师：体重的变化和饮食的变化是否可度量？你觉得这两项指标可以反映噪声对它的影响吗？

郭岩：我觉得可以。

老师：那就行。实验你准备在家做还是在学校做？郭岩：学校实验室可以吗？老师：学校实验室可以为你提供方便，你想过怎么控制实验条件吗？你每天什么时候来播放噪声？如果是白天上课期间噪声会不会对上课及教师的办公造成影响？郭岩：（迟疑）我还真没有想那么多。那家中可以做吗？老师：你觉得呢？

郭岩：看来也不成啊。白天不成，我得上课，晚上也会影响家人和邻居的休息，再说家里也很难分隔不同的场所来进行实验条件的控制。——刘老师与郭岩的网络交流这个方案刚开始就流产了，直接的原因是缺少可操作性。但如果郭岩不是一个人闷头设计，而是有一个小组进行相互间的讨论与交流，那可能在选题阶段就会作调整了。应该说，指导教师也是预见到该实验难以操作的，也曾给过郭岩一些提示，但郭岩始终认为这是一个很合理的实验方案。指导教师没有简单肯定或否定，而且希望郭岩通过自己的思考与实践来回答。如果能找到解决问题的办法，那当然是可喜的事，如果做不下去，那至少获得了一种失败的体验，这份体验依然是十分宝贵的。

成功是一种体验，失败也是一种体验。社会中的每一个人，都会经历成功与失败。实验中学的学生是从全市选拨来的优秀学生，对于他们来说，一直是同龄人中的佼佼者，更

多的体验是成功。所以从某种程度上说，一定的挫折体验，学会面对失败和挫折，对于他们的成长显得尤为重要。

从《上课犯困的原因调查》到《实验中学师生睡眠状况的调查》

《上课犯困原因的调查》是由张超老师指导的一个小组，研究小组有五位成员，它们是高一（13）班的刘之岳、杨天、朱宸、王爽、刘钊。上课犯困是一个长期困绕学生与教师的一个问题，有的同学早上第一节课就犯困，下午的课犯困的同学就更是多了。张老师觉得学生选择了一个很不错的课题，如果学生能够找到上课犯困的原因，那就为对症下药提供基础，是很有现实意义的一个课题。但张老师也非常清楚，这个调查能否取得成果，还要看学生选取什么样的角度，确立怎样的具体方案。

开题后，张老师与学生进行了一次交流，但这次交流并未解决问题。到底从什么角度进行调查与研究？怎样进行？张老师给学生留下了问题，也给自己留下了问题。他觉得不应该简单告诉学生该做什么和该怎么做，简单的告诉，不符合研究性学习的原则，有违研究性学习开展的目的。对于学生的研究来说，重要的不是结果，而是过程，在过程中获得知识、方法以及体验才是开展研究性学习的要旨。学生到底该选择什么角度进行调查与研究？应该是没有固定答案的。他觉得面对这个课题，自己也有点底气不足，学生研究的问题，作为指导教师也应该有一定的认识与了解。于是，他从图书室借来了几本与睡眠有关的书籍，作了一番浏览；又在网上搜索了几个晚上，觉得自己对睡眠的问题有了一定的了解，心里略踏实了些。一周很快去过了，又到了周五研究性学习集中活动的时间。小组成员如约来到了生物组办公室。

张老师：“上次回去之后，你们有没有新的思考？”

“老师，我们觉得上课犯困原因很多，比如有身体的原因，有老师上课的原因，有睡眠的原因等等。可我们觉得这个题目有些大，我们能不能就犯困的原因――精神状态不好作为切入点进行研究呢？”刘之岳说。

“那什么样的精神状态是好的，什么样的精神状态是不好的呢？”张老师微笑着问。

朱宸很聪明，立刻明白了，“对啊，有时我觉得自己精神不错，可刘之岳说我看上去好像在梦游。”

“如果只靠感觉，不同的人的感觉都是不同的，没有统一标准啊。”王爽补充道。张老师：“还有，你们认为上课精神状态不好的原因可能是什么呢？”“我觉得我们没精神是因为对所上的课没兴趣”刘钊说。

“不一定吧，我最喜欢英语课了，可有的时候也听不进去，想睡觉”刘之岳立刻反驳。“一想到没完没了的作业考试，我就提不起精神。”杨天皱着眉头说。

“老师可不用写作业也不用考试，可也有精神不好的时候的。”不知谁插了一句。“我晚上总是睡不好，每天早上起床都特痛苦，一上课就困”“我也总是睡不醒”“我就没在12点之前睡过”

“我觉得我们精神状态不好，主要是因为睡眠不好”大家七嘴八舌，议论纷纷。“对了，咱们可否对全校同学的睡眠时间作一个调查呢？老师您觉得如何？”刘之岳突然兴奋地说。

“你们觉得呢？”张老师笑着反问。

“应该可以吧。”大家获得了一致的看法。

“那咱们的调查方案就确定为《实验中学高中学生睡眠状况的调查》。”刘之岳作为组长拍板道，“大家还有没有意见？”。“一致通过！”大家齐声道。

——摘自《实验中学高中学生与教师睡眠状况的调查》研究小组札记

调查的初步方案在讨论更清晰、更具体了。但在以后的一周中，张老师又在研究性学习网络平台上，见到了研究小组的帖子：

我看到网上的一则消息：“中华医学学会精神病学分会于2002年9月13日公布了首次全球睡眠调查中国地区的结果，调查发现，有42.5%的中国人存在着各种原因带来的失眠问题，其中只有近25%的中国人去看医生。调查的结果令专业人事感到震惊，大家普遍感到中国人的睡眠质量令人堪忧……”那么多的人有睡眠的问题，可是我们对睡眠知识有多少了解呢？我们能否同时调查一下老师和同学们对睡眠知识的了解呢？

睡眠除了长度还有一个重要的指标是睡眠的质量，我们在调查睡眠长度的同时，是否还应该调查睡眠的质量呢？不过，睡眠的质量如何度量呢？

影响睡眠的因素有哪些？睡眠质量对学习会产生什么样的影响？这些问题可以调查吗？

看到这些消息，张老师感到，学生制订实施计划的过程中，不断查阅资料，丰富着自己的知识，不断互相讨论，产生新的想法。学生的学习主动性和学习潜能正在得到激发。学生想尽量丰富研究的内容是可取的，但要避免因研究内容过多导致问卷设计、统计困难，以及主题不突出的问题。于是，他电脑上敲下了：

友情提醒：试着把你的想法转化为可操作的步骤，在调查的开始时，你就得想着调查的全过程，包括问卷设计、统计、数据处理以及结论。

又到了周五。经过再次的讨论与交流，调查方案敲定。次日，在研究性学习网络平台，张老师看到了研究小组的修改方案，摘录片断：

课题：实验中学高中学生和教师睡眠状况的调查研究目的：了解实验中学高中学生对睡眠的认识，了解实验中学高中学生和教师的睡眠状态以及导致现状的原因，寻找解决办法，学会合理安排、分配睡眠时间。课题的意义：为同学们和教师提供一分较为科学的调查报告，对自己的睡眠状况及影响因素有较客观的认识，提出可行的建设性的意见，为学校制订作息时间提供参考意见，同时发展个人能力，提高综合素质。

这个方案还远不会是最后的方案，学生对于课题意义的认识也只是初步的，随着研究的深入，同学们肯定会遇到更多的问题和困难，还将会对现有的方案作出修订，其过程必然会有成功的欣喜，也会有不足的遗憾。但经受过酸甜苦辣锻炼的学生肯定会在这一过程中有所得有所获。

案例实录:生物学研究的基本方法(请勿将案例用于出版物,如引用请征得同意)

师：通过上节课的学习，我们知道生命科学是一门探究性的科学。那么探究的过程一般是从什么开始的呢？

生：我认为是从观察开始的。

师：对。那今天我们也请大家先进行观察。这是一段录像。

（观察视频：示三种蛇捕食鼠的场景。教师对画面作适当的介绍。）师：根据刚才的观察，你们有什么自己感兴趣的问题要提出来呢？生1：我想问的是，蛇是靠什么来捕足老鼠的？

生2：蛇的嘴那么小，可鼠是那么大，我想知道蛇怎么把鼠吞下去的？生3：老鼠有四条腿，蛇没有，蛇怎么会追到老鼠的？

生4：我看到，蛇是在黑暗的环境中捕捉老鼠的，蛇怎么会感到老鼠的存在的呢？

生5：我看蛇游动的时候是S形，它怎么会是这样运动的呢？这样运动时它的行程还远了，怎么还会快得起来呢？

生6：蛇怎么把老鼠消化的？

生7：不同的蛇捕捉老鼠的方法是否一样？……

师：大家提出了许多自己感兴趣的问题。我们在一节课中当然不会解决这么多的问题。在看视频的时候，我观察大家的表情，大家都在为老鼠的命运担忧。蛇咬到老鼠时，已将毒液注射到体内了，你觉得以后会发生什么事情呢？生：老鼠会死掉，蛇会很方便地把老鼠吞吃掉。

师：我们从画面上看到，被蛇咬过的鼠是跑了，那蛇怎么会追踪到被它咬过的老鼠的呢？我们今天主要来研究这个问题。

（板书：响尾蛇是怎样追踪到猎物的。）师：谁能对这个问题的答案作个猜测？

生：我看到过资料，蛇有热感受器，我认为蛇靠头部的热感受器来追踪猎物的。师：你认为蛇感受的是热。（板书：热）生：响尾蛇尾巴会发生声音，老鼠听到后害怕，碰到周围的物体发出了声音，被响尾蛇发现。师：哦。你的意思就是靠听觉来追踪是吗？（板书：听）

生：我认为响尾蛇是靠气味来追踪的，蛇咬了鼠后，鼠会流下血或者蛇也会在老鼠体内留下毒液，这些物质可能有气味。师：你的观点是气味。（板书：气味）

生：蛇会吐舌头，能轻易的出进，能感受到其他动物的热量和红外线。或者会利用超声波来追踪。

师：真不错，还知道超声波。还有吗？

师：大家说了这么多的想法。那么到底是什么原因呢？似乎都有道理，但又不能确定。下面我给大家一份资料，通过阅读这份资料，你看看前面的判断哪些是比较合理的。（学生阅读）师：哪个合理？

生：热量合理。资料说蛇有热感受器。生：气味的可能性比较大。可能是猎物的气味，也可能是毒液的气味。因为资料说蛇能感受到气味。

生：我觉得可以排除听觉和视觉。资料上说了，蛇的听觉不灵敏，视觉也不好。师：大家认同吗？（生：认同）那我们可以排除这两个。

生：我觉得老鼠死了，就没有热量了。而且响尾蛇也只能感受到短距离的气味。

生：我们知道，当我们被动物咬伤后会肿，会发热。因此，我认为老鼠被蛇咬后也会

发热，而且蛇死后短时间内热量不会消失。蛇追踪它咬过的老鼠也不会等很长的时间。

师：那我们有两种答案：一种认为是热量，一种认为是气味。似乎谁也说服不了谁。哪些组认同第一种观点，哪些认同第二种观点？生：（举手示意自己的观点）师：我们说了那么多的理由都没有把对方说服，那你有没有什么有力的证明可以证明你的观点是对的呢？我们在前面做霉菌在适宜的温度下生长繁殖会更快，我们怎么证明的呢？生：实验。

师：好，那我们能不能借鉴前面所做过的两个实验的思路，来设计实验证明你们的观点。（学生讨论。然后交流）

生：我们设计两组实验。取相同的两只老鼠和相同的两条蛇，把它分成两组，这两组互相隔开，一组让蛇失去某种感应器，如它的热觉感应器，或者是嗅觉感应器，另一组是没有处理过的蛇。如果是热觉感应器没有了，蛇仍能对鼠作出反应，那就排除了热的可能性。师：想法非常好，可是你怎么把蛇的热感受器给去掉呢？操作上面是否有点困难？我们在设计实验的时候，一定要注意到实验的可操作性。

生：我们设计的实验是证明是不是热量这一组的。我们组也是分成二组，一组用的是活的小白鼠，另一组用的是橡皮的小白鼠，。

师：我要强调一下，我们探究的问题是响尾蛇靠什么来追踪，而不是识别它的存在。

生：我们证明嗅觉在起作用。如果说是热量，那小鼠经过的地方，如果恰好还有一只大象，那大象也有热量，而且热量比小鼠的热量要多得多，蛇就分辨不出来的。我们的实验是，用两只鼠，其中一只给鼠咬过，另一只未被给蛇咬过。看蛇先追到哪只老鼠。师：那这两只鼠是死的还是活的？生：活的。

生：我们觉得他们的设计有问题。两只鼠如果是活的，那都会散热，那这样既有毒液又有热量，这样就有了两个不同的因素。所以我们认为要取两只死的老鼠，一只人工处死，一只被响尾蛇咬死。设计两个迷宫似的线路，分别把两只老鼠两个出口处，把蛇放在另一端，看蛇追踪到哪只老鼠。师：（板图说明，并提出）有没有问题呢？

生：我认为，中毒的老鼠的路线可以复杂些。另一组简单些。师：有问题吗？

生：这样又有两个不同的因素了。

师：非常好，实验中，变量必须是单一的。

生：我觉得实验还有缺陷。中毒的老鼠和没中毒的老鼠必须用个蝇子拉着通过迷宫，否则蛇可能不能辨别路径。

师：补充得非常好。还有意见吗？师：科学家是怎么做的吗？（教师介绍）响尾蛇对中毒的蛇有反应，对人工处死的没有反应。这个实验说明了什么呢？

生：响尾蛇靠自已的毒液来追踪猎物。生：那没有毒液响尾蛇是怎么追踪猎物的？师：这个问题提得也很好。不过，我们今天研究的是响尾蛇，其他的蛇有没有追踪行为？如果有是如何追踪猎物的？我们可以课后再作探讨。

师：还有没有什么对这个实验进行改进的地方？你们可以讨论一下。生：如果一只吃饱了，另一只就不想吃了。生：年龄等应该一样。生：第一次实验时如果蛇吃中毒的老鼠，可没准下次实验它会先吃吃没中毒的老鼠呢？所以我认为实验应该反复去做。

师：非常好。实验应该加以重复。师：我们一直在做什么事？我们是像科学家那样做

科学家做的事，这是科学研究过程中最常用的方法，叫做实验法。其基本过程就是我们刚才做的过程，那位同学能说说这个过程？生：我觉得首先要观察，发现问题，提出问题，然后作出假设。接着要对自己的假设设计实验，最后得出结论？师：有补充的吗？生：（无言）

师：我们刚才提供的材料是干什么的？生：要查找资料，依据相关资料作出假设。师：（归纳实验法的基本过程）以后我们经常会用到这个方法去解决问题，今天我们就提出一个问题。如果毒液中有ABC三种物质，到底是哪种物质在起作用呢？请同学们课后设计实验。

一、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。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。

二、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——酶的作用和本质，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：说明酶在细胞代谢中的作用。

（2）能力目标：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。

（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，感悟酶作为催化剂的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：酶降低化学反应活化能的原理。

［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，感悟酶作为催化剂的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，必须要让学生理解。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。

三、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。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，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）。

因为时间的限制，关于控制变量部分的内容准备安排在下一个课时进行。

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。

四、教学用具：PPT课件、实验材料、器材。

五、课前准备：分组实验（“比较过氧化氢在不同条件下的分解”）材料用具的准备；PPT课件制作。

六、教学过程

（一）引入

复习：物质跨膜运输中的主动运输需要什么条件？

细胞的主动运输需要能量。细胞内有机物的合成需要能量。肌细胞的收缩需要能量„„细胞作为一个基本的生命系统，只有不断输入能量，才能维持生命活动的有序性。

太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头。外界能量输入细胞，并为细胞所利用，都要经过复杂的化学反应。

（“几乎”一词留有余地，不绝对，应引起学生的注意。）

（二）酶的作用

1．细胞代谢

由细胞的主动运输需要能量，细胞内有机物的合成需要能量等引入细胞内能量的获得和利用都必须通过化学反应，进而引入细胞代谢的概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。

在化学课上，我们知道，有些化学反应容易进行，有些化学反应不容易进行，有的需要加温加压才能进行，有的需要添加某种物质之后并且可能需要在特定的环境中才能进行。这种能够促进化学反应进行的物质，叫催化剂。

细胞中的化学反应比起同学们在化学课上所学的反应要复杂得多，而细胞内的环境是一个常温常压下的状态，在这种环境下化学反应却能高效有序地发生，这是为什么呢？

2．斯帕兰札尼实验

下面我们来看一个有趣的实验。

PPT展示意大利科学家斯帕兰札尼的实验。

提出问题：

问题1：这个实验要解决什么问题？

问题2：是什么物质使肉块消失了？

学生阅读、思考教师提出的问题，探讨内容，进行相关的讨论，然后学生回答，学生评价。

（教师注意引导分析，答对的要肯定、鼓励、赞扬；答错的也要保护学生的积极性。）

学生根据初中的知识，可能会答出酶的作用，教师加以引导，提出胃蛋白酶的名称。

3．比较过氧化氢在不同条件下的分解

通过上面的实验，说明胃蛋白酶能帮助我们顺利完成食物的消化，那么，我们身体里细胞内是不是也有其他的酶和胃蛋白酶一样帮助细胞中的化学反应能顺利地进行呢？下面我们通过过氧化氢在不同条件下的分解实验来解决这些问题。

过氧化氢是细胞代谢中产生的有害物质，只有及时将其分解，才能使细胞免受其害。在常温常压下，过氧化氢能迅速分解吗？请同学们取一支试管，注入2mL的过氧化氢溶液，观察其变化。

提出问题：

请同学们想想，有什么方法能使过氧化氢的分解速度加快呢？

方案：指导学生阅读，设计实验，观察表格，分组完成实验。

学生阅读相关的课文内容，设计表格；进行分组实验。

师生共同分析总结：表格的设计；记录实验结果。

讨论问题：

问题1：2号管发生了什么现象，说明了什么？

问题2：

3、4号管中，FeCl3和过氧化氢酶起了什么作用？

问题3：

3、4号管中，哪个反应速度快？说明什么问题？

问题4：这个实验的结论？

学生展开讨论，并回答问题。完成探究活动，并进行交流和表达（讨论可采取同伴互助：一学生提出问题，由其他学生解答）。

通过实验你还能提出什么问题？

学生可能提出以下的问题：

①该实验的原理是什么？

②这个实验为什么要选用新鲜的肝脏？

③为什么要将肝脏制成研磨液？

④滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为什么？

⑤实验的关键是什么？判断依据是什么？

教师要及时给予解答。

4．活化能

引导：试管2产生气泡较多是因为加热所致，加热使H2O2分子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。我们把这种转变所需要的能量称为活化能。

思考分析：

为什么铁和过氧化氢酶并未供给过氧化氢能量，也能提高过氧化氢的分解反应的速率呢？

利用课本中的插图，解释催化剂催化反应的实质是降低了反应所需的活化能。如果把化学反应比作驾车翻越一座高山，加热加压相当于给汽车加大油门，用催化剂则相当于帮司机找到一条穿山隧道。通过前面的实验，我们可以知道，同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。再利用PPT中的动画，让学生更生动更直观地理解催化剂催化反应的实质，从而更清楚地知道，正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。

5．控制变量

通过分析前面的实验，引出变量、自变量、因变量、无关变量的概念，进一步提出对照实验要注意的事项——如何控制变量。

6．回到斯帕兰札尼的实验，提出第3个问题：已知胃液呈酸性，胃液中除了胃蛋白酶外，还含有酸和水，怎样才能证明你的推测？

（引导学生根据前面关于变量的知识，设计实验来验证。教师注意引导分析，答对的要肯定、鼓励、赞扬；答错的也要保护学生的积极性。）

（四）布置作业

（五）板书设计

第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶第一课时酶的作用

细胞代谢：细胞内全部的化学反应。

酶的作用：降低活化能更显著，催化效率更高。

酶与酶促反应教学设计

李培花静待花开一生物学科工作坊

（作者简介：李培花，女，汉族，生于1986年，现任教于横山中学，二级教师。2009年7月毕业于延安大学，特岗教师，2010年开始担任高中生物教学。性格开朗，心直口快；积极乐观，勤勉刻苦；默默无闻；兢兢业业；治学严谨，教学有方，诲人不倦。）

一、教材分析

“酶与酶促反应”是苏教版“分子与细胞”的第四章第一节内容。前面已学习已经认识了细胞的结构和物质基础，但没有接触细胞的代谢。本节内容是在学生学习了酶的定义和ATP相关内容的基础上进行的，进一步深入了解酶的高效性、专一性和酶的作用条件温和。同时穿插实验的设计、实验变量的判断、实验设计的原则，并能简单分析实验现象，为下节课探究影响酶促反应速率的因素做铺垫。

二、教学设计思路

运用旧知识导入法，让学生回忆酶的定义和酶具有催化性实验，提出问题：酶具有催化性，那么它的催化机理是什么呢？它还有什么性质呢？进入本节新课的研学。首先让学生阅读课本66页的“知识海洋”结合导学案的

6、7内容思考：

1、什么是活化能？

2、PPT中曲线中的CA和CB的含义是什么？然后师生共同分析得出酶具有催化的实质是降低了化学反应的活化能。同时质疑：无机催化剂和酶都有催化性，那么谁得催化效率更高呢？接着让学生结合导学案8和PPT所示内容，分析实验现象进而得出实验结论：酶具有高效性。尝试分析导学案9的曲线，师生总结得出高效性的实质和意义。其次开始讲述酶的另一特性----专一性，结合课本的“酶具有专一性”实验，设置问题，让学生探讨理解专一性的含义，最后以加酶洗衣粉的使用温度得出酶的作用条件温和这一特性。

三、教学目标

1、通过实验认识酶的高效性和专一性，根据相曲线进一步理解酶高效性的实质。

2、通过学生阅读教材、导学案相关内容，尝试分析实验中的自变量和因变量，初步掌握控制变量的方法并尝试设计实验。

3、将生物核心素养----科学探究的方法：观察法、实验法和资料分析法渗透在教学过程中。

四、教学重难点

1、教学重点：酶的高效性和专一性的实验设计分析。

2、教学难点：酶的高效性实质的理解，专一性的实验设计分析。

五、课前准备

PPT、导学案

六、教学过程

（一）、导课旧知识导入法

利用学生已学习的酶的定义，共同回忆其来源、作用和本质以及验证催化性的实验过程，

然后质疑：酶的催化机理是什么？进入新课研学

（二）、新课

1、酶的高效性

活动安排;(1)、学生阅读66页内容的“知识海洋”，结合导学案的

6、7，明确活化能的

含义，对照曲线：尝试说出ca、cb、ba段的含义（图一）

（2）教师引导学生得出酶催化性的机理是降低了化学反应的活化能。（图二）

（3）教师PPT展示图片及相关数据帮助学生理解酶的高效性

知识过度：我们都有这样的体会：吃馒头时，越嚼越甜，那是因为唾液中含有唾液淀

粉酶可以使淀粉水解，所以馒头变甜。但是吃肉时不小心把肉丝卡在牙缝里了，结果两天后他还有被消化，为什么？导出酶的特异性（专一性）

2、酶的特异性

活动安排：（1）PPT展示酶的特异性的概念，学生阅读66页内容的理解特异性的含义。

（2）教师引导如何设计验证酶的特异性实验。

设计思路：酶相同底物不同或者底物相同酶不同

（3）学生阅读课本65页实验，分析讨论PPT所示的问题：

（4）老师根据学生的回答对其进行点评，补充，最后得出实验结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖不起作用，则酶具有特异性。

3、作用条件温和

教师从学生熟悉的加酶洗衣粉作为切入点，询问用怎样的水温洗的衣服更加干净？然后PPT展示酶的另一个性质，作用条件温和，以及其意义。酶需要在常温、常压和适宜的温度，正好符合生物体内的生活环境。

（三）课堂小结

师生边回忆边完成知识框架

七、板书设计

二、酶的性质

1、催化性活化能含义

2、高效性

实质：降低了反应的活化能

3、特异性（专一性）：（一种酶只催化一种底物的分解）

4、作用条件温和