“降低化学反应活化能的酶”教学设计
1．教材分析
人教版高中生物教材必修1中“降低化学反应活化能的酶”的基本知识相对比较简单，包括酶的作用和本质两部分；但是其潜在的知识和能力要求比较高。对照实验规范、变量分析能力和生物学研究思想的领悟是本节关键。这些都是新课程中探究性学习必须具备的素质。教师利用课本资源，加强学生实验能力的训练非常必要。
1．1教学目标
①说明酶在细胞代谢中的作用、本质。②通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断地探索和争论中前进，并能够说出生物学研究的基本思想。③学会实验探究基本方法；学会分析、设置实验自变量；观察和检测因变量以及对照设置方法等。
1．2教学重点
教学重点为：酶的作用、本质和酶降低活化能的原理。对照实验思想以及控制变量的科学方法。 1．3教学难点：酶的作用实验探究，对照实验基本思想和生物学研究基本思想领悟。 2．教学过程
2．1联系生活，问题固着 演示一段介绍性文字：“酶——据统计，至今已发现2000多种酶，作为商品的有120多种。在工业生产、食品加工、医药、生活和科研等方面发挥着巨大作用”。配以相关图片（如木瓜酶、注射用降纤酶、加酶洗衣粉、加酶牙膏等图片）。将某品牌加酶洗衣粉包装袋使用说明部分拍成放大图片展示。提出相关问题：酶到底有什么作用？与化学催化剂比较有何不同？某品牌洗衣粉为什么可以用于清洗上粘有血渍的棉、麻和化纤织物而不适合洗涤丝织品？酶的作用有什么特点？某品牌加酶洗衣粉使用说明上为什么要标注低于700C？酶作用可能影响因素有哪些？酶到底是什么物质？酶一定是蛋白质吗？通过问题推进，诱导学生明白酶学习的主题。基于介绍细胞代谢概念，点明细胞代谢与细胞产生的酶有着密切关系。以过氧化氢为例，联系初中有关过氧化氢知识（如反应与温度、MnO2的催化等），尝试与无机催化剂比较，激发学生探究细胞内过氧化氢受到酶作用的求知欲望。
2．2演示实验，注重规范 注重实验规范、实验分析、实验结果描述和呈现方式。演示实验故漏破绽，设置部分不影响结果的不规范操作，要求同学给老师实验挑“不足”，促进学生“卷入”。实验规范教学过程中提醒学生：要对试管进行编号，以便结果记录和描述！ 实验结果是指具体可观察到的现象，即有具体指标。本实验可用气泡多少或卫生香的复燃表示。这两个指标表示反应速度进行得快慢。实验设计时，注意描述的实验结果应该是一个具体可观察的现象。实验结果呈现形式常用表格。教师提供一个表格范例，要求学生汇报实验结果并填表。一般将处理方法和结果对应。左侧是处理方法（或是具体的自变量），右侧依次是实验结果。至于对照实验，就是除了一个因素以外，其他因素都保持不变的实验叫做对照实验。对照实验中包括实验组和对照组。基于对照要求的领悟，以问题形式引导学生对课本进行质疑，向权威挑战，促进知识内化和实验能力养成。众所周知，人为改变的变量叫做自变量；随自变量的变化而变化的变量；除自变量外，对实验结果造成影响的可变因素。一般而言，无关变量需设置在最适宜的情况下。组织学生分析演示实验中的几个变量问题。上课过程中的提问：①教师实验操作中的不足是什么？②实验结果如何？如何呈现？③刚才实验中1为对照组，与之相对应的2、3或4为实验组，严密吗?④上面实验中的自变量分别是什么？
2．3类比分析，机理探究 将抽象的活化能概念与直观性语言、图片以及间接经验作类比促进学生思考。如展示化肥厂设备和圆褐固氮菌的图片（图片标注为：“工业上将N2加H2还原成NH3，必须在350C、500大气压的高温、高压下并以 Fe做催化剂时才能完成。在固氮酶作用下，固氮菌只需在常温常压下，就能将N2催化还原成NH3”）。两个反应所需条件的确差异很大，实质是能量问题。呈现过氧化氢反应相关数据：1mol H2O2由常态变为容易发生化学反应的活跃状态时需要吸收75KJ的热量。加入过氧化氢酶时，H2O2只要吸收29KJ的热量就可以转变为活跃的状态。随着信息的推进式呈现，学生求知欲望不断被激发，顿悟水到渠成。一个人若将山顶深坑里石头推下山需消耗一定体能，则分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态也需要一定能量。通过类比，“活化能”概念的领悟轻而易举。因此，1molH2O2发生化学反应所需活化能为75KJ。加入过氧化氢酶后，1molH2O2发生化学反应所需活化能为29KJ。结合课本图片，酶的作用机理即为降低活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更明显，催化效率更高。
2.4体验历程，感悟研究 酶的本质部分最关键的是：酶研究科学历程中隐藏的生物学研究科学方法或思想。酶一定是蛋白质吗？通过问题组织学生阅读“关于酶本质的思考”。思考以下几个问题：①巴斯德的观点哪些是正确的,哪些是错误的?李毕希呢?②从毕希纳实验示意图中可得出什么结论?为什么当时只能推测酶是蛋白质,而不能证明酶是蛋白质?③根据酶本质的探索历程，生物学实验研究一般思想是什么？④用自己的话给酶下个定义。在阅读并回答问题后，展示酶学研究简史内容：“公元前两千多年，我国已有酿酒记载。一百余年前，巴斯德认为发酵是酵母细胞生命活动的结果。1877年，屈内首次提出Enzyme一词。1897年，毕希纳兄弟用不含细胞的酵母提取液，实现了发酵。获得1907年诺贝尔奖。1926年，独臂青年化学家萨姆纳首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。接着，美国化学家诺思谱双把一系列酶提纯出来，证明它们都是蛋白质。他俩因而共同获得了诺贝尔奖。从此，几十年来科学家公认酶的成分是蛋白质。1982年，切赫和奥特曼首次发现少数RNA也具有酶的催化活性。1983年的诺贝尔奖。1995年，Jack W.Szostak研究室首先报道了具有DNA连接酶活性DNA片段，称为脱氧核酶。”结合酶学研究简史的介绍，组织学生归纳研究过程和生物学实验研究一般方法、思想。即现象到结构，然后是物质，最后对物质进行分离、提纯和鉴定。
2．5问题探究，学以致用 以1773年意大利科学家斯帕兰札尼的实验作为问题情景，组织学生探究。问题为：①斯帕兰札尼的实验巧妙在何处？他的推断是什么？②什么物质使肉块消失？假如你继续斯帕兰札尼的探究工作，请设计实验探究人胃是如何消化蛋白的？要求学生设计实验，体验前人的科学探究。为避免学生设计实验的盲目性，呈现有关胃液的小贴士（胃液是由胃壁黏膜各种细胞分泌物组成的液体。人的纯净胃液是一种无色透明酸性液体，PH约为2。其成分含有盐酸、胃蛋白酶、凝乳酶等）。
3．教学反思 生物学教学中如何有效组织实验教学？演示实验价值如何体现？如何促进学生领悟生物实验以及生物研究的精华？这是我在备课、上课和课后反思过程中反复思考的三个问题，尤其对于那些刚刚接触高中生物的学生，更显它们的问题价值 。基于个人理解，示范、规范领悟和尝试运用是程序性知识习得的有效途径。本节课教学中自认为可取之处有：①组织学生挑教师精心设计的演示实验的“不足”，创设情境让学生“卷入”到教师的演示实验中来，促进学生领悟实验规范。②展示研究历程，激发学生对生物研究方法思想的领悟，培养学生科学探究意识和能力。在后面问题探究寻求解决过程中，发现学生巧妙地运用由现象到结构，再到物质，最后对物质进行分离、提纯和鉴定的科学探究思想，而且尝试类比研究（如学生利用已知蛋白酶处理蛋白质，看是否与胃中提纯物质功能相似等）。自认为不足部分有：①对
2+
0
学生实验规范要求是满足高考需要还是满足培养科学素养需要，很难把握。②实验教学中情景创设和新课导入与新课改要求之间还存在很大差距。
人教版高中生物降低化学反应活化能的酶教学设计
