“探究pH对过氧化氢酶的影响”的教学案例

戴程程

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2018）06-0092

一、教学思路

生物学是一门以实验为基础的学科，许多生物学的理论是人们通过实验总结出来的，所以实验教学占据着非常重要的地位。而且实验设计又是生物高考中的重点与难点。本着以学生为本的教学理念，积极主动寻找解决实验教学困难的途径。本节课以学生的主动探究与自主合作学习相结合，教师加以引导，使学生能够积极主动地建构知识，真正体现学生的主体性，构建“学为主导、教为引导、开拓创新”的课堂氛围。

二、实验教学分析

“探究pH对过氧化氢酶的影响”是学生高中阶段第一次遇到的设计性实验。学生虽然在初中已经进行过一些科学探究活动，也对实验设计的原则有所了解，但是设计相对完善、可行性高的实验方案还是十分困难的。而设计实验方案的内容恰恰又是高考中的难点与重点。在实验操作方面，学生的动手能力是比较弱的，希望通过实验，可以提高他们的动手能力。所以把本节课的重点和难点定为：

1. 教学重点：通过实验了解pH对酶活性的影响；初步学会简单的实验方案设计；能独立进行实验操作。

2. 教学难点：实验方案的设计

要设计可行性的实验方案，第一步，必须先明确变量。变量可分为自变量、因变量、无关变量，让学生根据实验目的明确变量，并且要求学生说出理由。自变量学生大多知道是不同的pH值，教师就引导会设置怎样的pH值，依据是什么；在分析因变量时引导学生说出酶的活性→过氧化氢分解速率→氧气产生速率（单位时间内的氧气量），并且强调过氧化氢分解的快慢只是用来检测酶的活性是否发生了改变，同时也让学生知道这个实验的原理；第二步，设置对照实验。让学生在已知自变量、因变量的基础上，以小组形式讨论，填写分组实验的步骤；最后又通过比较不同组的实验方案，评价优缺点，得出设计实验时要遵循的科学性原则、等量原则、单一变量原则等原则。

本节课的另外一个重点是实验操作。为了降低实验操作的难度，教师在学生实验前展示实验装置图（已做修改），并且简要介绍主要仪器的使用方法及注意點，例如如何熟练地用排水法收集氧气。

三、教学目标

1. 知识目标：通过活动，分析实验结果，得出pH对过氧化氢酶的具体影响。

2. 能力目标：通过实验活动，学生具备确认变量，设计可行的实验方案，独立操作实验及分析实验数据的能力。

3. 情感态度目标：在活动过程中，学生能养成质疑，求实及勇于实践的科学精神和科学态度。

四、教学准备

实验装置（如图1），3%过氧化氢溶液、鲜肝匀浆，

缓冲液（pH5、pH6、pH7、pH8），注射剂等器材。

五、教学过程

六、教学反思

本节课中设计的实验与教材中实验的不同之处主要表现在以下几点：

1. 对照实验设置的是3组（pH6，pH7，pH8），而不是教材中的4组（pH5，pH6，pH7，pH8）。我们一般猜测一个最适宜的pH（pH7），然后在最适宜的pH值两侧同梯度情况下在做几组，往往是对称的，所以一般设置3组，5组，而不是4组。

2. 实验中先添加酶和pH缓冲液，然后再添加过氧化氢，这与教材中先把过氧化氢与pH缓冲液混合后再与酶接触是不同的。一个原因是这个实验的原理是通过pH影响酶活性，从而影响过氧化氢分解速率，过氧化氢在这里用于检测酶活性在不同pH缓冲液中有无发生改变；第二个原因是如果过氧化氢与pH缓冲液先混合，过氧化氢会马上分解，特别是碱性情况下，会干扰实验结果。

3. 实验装置与教材中的装置做了一些小的改动。教材中的装置（如图）必须把酶、过氧化氢、缓冲液先放进反应小室中再塞上塞子，其实过氧化氢（不与酶接触也可以反应）一放进去就已经反应了，有气体开始从瓶口跑出。改进后的装置是把过氧化氢最后注射进出，这样对实验的干扰就比较小。同时也要考虑简易装置（如图），一方面，连接针筒的胶管比较难套上；另一方面，针筒的体积相对较小，很快就收集满了，比较难统计单位时间的收集量；还有一个原因是简易装置不需要排水法收集氧气，而这恰恰能培养学生动手能力，更可以加深因变量是单位时间的收集量的感官认识。

（作者单位：浙江省宁波市象山中学 315000）