“酶的特性”一节的教学设计

杨秀梅

(辽宁省大连市三十六中学 116011)

1教材分析

“酶的特性”是人教版高中生物学教材《分子与细胞》第5章第1节“降低化学反应活化能的酶”的第二课时，是在对酶的本质、作用有一定认识的基础上进一步理解、判断酶作为催化剂催化化学反应进行时应具有哪些特点。本部分知识与前面的“生命活动的体现者——蛋白质”密切联系，对理解后续细胞呼吸、光合作用等复杂过程的有序进行具有重要意义，是讨论影响生命活动进行的影响因素、温度对稳态的作用、动植物细胞体外培养条件等的知识起点，在教材中具有承上启下的重要作用。

本节教学围绕酶的特性展开，而进行数据解读、曲线分析是培养学生获取信息能力的重要途径，据此确定教学重点为理解酶的催化作用具有专一性、高效性并对温度、pH等有严格要求，进行资料、曲线分析解读；基于学生进行“比较过氧化氢酶在不同条件下的分解”实验探究时,已经初步学会对照实验，自变量、因变量、无关变量的分析和控制方法，但实验方案设计对学生能力要求较高，因此将组织学生完成影响酶活性因素的实验方案设计、讨论、分析并完成实验确定为教学难点。

2教学目标

2.1 知识目标 举例说明酶的特性和影响酶活性的条件。

2.2 能力目标 设计并操作探究实验，分析解读资料，应用相关知识解决生活中的问题。

2.3 情感态度与价值观目标 参与讨论与实验，体验合作、探究的乐趣，认同学科知识与生产生活的联系。

3教学过程设计

3.1 从生活中来，创设情境导入新课 教师利用生活中的情境提出问题：切开的土豆块如果放置时间过长会变黑，怎样才能使切开的土豆不变色呢？然后给出资料说明去皮土豆变色是与多酚氧化酶有关的酶促褐变现象，引导学生从酶的角度考虑阻止去皮土豆变色，进而引出本节“酶的特性”。

3.2 以旧探新，学习酶的高效性 以知识网络(图1)的形式和学生一起回忆前面学习的有关酶的作用及本质的相关知识，同时复习“比较过氧化氢酶在不同条件下的分解”实验的实验现象，提出问题：这个实验说明什么？从这个实验你可以得出什么结论？引出“酶具有高效性”。然后，再通过绘制不加酶、加过氧化氢酶和Fe3+三种情况达到实验平衡点所需时间的曲线，让学生进一步理解酶的高效性的作用机理。

图1 有关酶的作用及本质的知识网络

3.3 从生活中来，学习酶的专一性 出示多酶片主要成分、药理毒理方面的资料，提出问题：为什么多酶片的酶有多种类型？胰脂肪酶能促进淀粉水解吗？这说明酶还有什么特性？引出酶的另一个特性——专一性，然后通过教材课后习题中某类酶作用的模型帮助学生进一步理解酶的专一性含义。

学习酶的高效性和专一性后，教师告知脑细胞中每秒钟所发生的化学反应至少要达到10万次以上，并出示胞内各种化学反应的图解，引导学生思考：酶的这两个特性对细胞新陈代谢有什么意义？帮助学生进一步理解酶可以使细胞内的化学反应高效有序地进行。

3.4 改进实验，探究影响过氧化氢酶活性的条件 设疑过渡：酶具有高效性，酶的催化作用是不是不受控制呢？高效催化化学反应进行有条件要求吗？然后出示土豆去皮不变色窍门资料，引导学生阅读资料，联系绝大多数酶是蛋白质这一知识点，思考讨论，提出假设：可能是温度或者pH影响酶活性，使化学反应不能顺利进行。教师顺势提出要知道酶的活性是否受温度和pH影响最好的办法是实验，让学生根据所学知识设计实验进行探究。

由于教材实验是定性实验，只要通过实验得出温度、pH对酶活性有影响的实验结论就完成教学目标。教师对实验进行改进，主要材料用具限定为大小一致土豆圆片、井穴板、过氧化氢溶液、5%NaOH溶液、5%HCl、冰块、酒精灯、温度计等。让学生基于材料思考问题：该实验中的自变量是什么？如何控制？因变量是什么？如何检测？如何设计实验方案？然后展示设计的方案，师生讨论实验方案(表1、2)，根据方案进行实验操作并说明实验现象(观察气泡产生的情况)，最终得出温度和pH偏高或者偏低，酶的活性都会明显降低的结论。

表1 探究温度对过氧化氢酶活性的影响

表2 探究pH对过氧化酶活性的影响

教师追问：实验中发现低温处理的土豆圆片所在的空穴也会产生气泡，而且还在慢慢增多，是什么原因？引导学生联系绝大所数酶是蛋白质这一知识点推测，高温会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温时，酶的活性很低，但空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。

3.5 继续探究，绘制温度影响酶活性的曲线 继续过渡设疑：我们生活中采用降低或升高温度的方式使酶的活性降低，那么如果要找到某种酶活性在最高时的温度应该怎么做呢？引导学生根据前面知识铺垫，思考并设计实验方案。接下来教师给出实验数据，学生绘制相关曲线，说明温度对酶活性的影响。

让学生再次设计实验是对实验材料选择、实验设计过程遵循的原则、实验变量确认的进一步深化练习，有助于培养学生的科学探究能力，同时学生自主绘制曲线也培养了学生数据处理、分析图表的能力。

3.6 知识梳理，完善网络 师生一起对本节课内容进行梳理，完成“降低化学反应活化能的酶”的完整知识网络图(图2)。

图2 “降低化学反应活化能的酶”的知识网络

3.7 到生活中去，课堂延伸 教师设计两个练习环节，用知识解释、解决生活中的问题：①提供切洋葱为什么会流泪的资料。提问：联系所学内容想一个切洋葱不流泪的窍门？让学生联系生活及所学酶的特性的内容思考回答。最后，教师播放切洋葱不流泪窍门的相关视频，使学生发现用所学知识想到的办法和视频上给的窍门是一样的，产生成就感。②提供加酶洗衣粉洗衣小贴士资料。提问：请根据所学知识分析洗衣小贴士是否贴心？教师进一步指出酶相关的科学在进一步发展，由学生看一段“耐低温酶开发——可以用冷水洗涤衣物的加酶洗衣粉”视频，帮助学生理解对酶的应用研究还在深入，并逐渐改变生活。教师告诉学生：现在已经发展起一项新的研究——酶工程，请同学们借助网络平台进一步了解酶工程在生产、生活中的应用和发展。此环节用“耐低温酶开发——可以用冷水洗涤衣物的加酶洗衣粉”视频，将课堂知识与课下有机结合，激发学生继续探究的欲望，将课堂延伸到课下，引导学生借助网络进一步了解酶的相关知识，领略世界的博大、生物学的精彩，掌握自然科学的最新、最前沿的知识。

4教学反思

教学中落实注重与现实生活的联系、倡导探究性学理念。通过设计生活中的情境，激发学生的学习兴趣，诱导学生提出问题，设计讨论实验方案，实施实验；通过实验材料、用具改进激发学生的创新思维；通过寻找切洋葱不流泪的窍门，分析“加酶洗衣粉小贴士是否贴心”将知识学以致用，让知识走进生活；通过低温加酶洗衣粉研发视频及酶工程这一名词引入，将课堂延伸，引导学生关注生物科学技术有关的社会问题，帮助学生认识生物科学与社会发展的紧密联系，培养学生对自然和社会的责任感，润物无声中完成情感态度价值观目标。