高中生物《降低化学反应活化能的酶》教学设计

　　篇一：高中生物《降低化学反应活化能的酶》教学设计

一、设计思路：

1、指导思想。

新课程教学改革的核心理念是为了每一个学生的发展，关注学生的学习兴趣和经验，让学生形成积极主动的学习态度，倡导学生主动参与、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。教师改变传统的教学理念，树立“一切为了学生的发展，高度尊重学生，全面依靠学生”的生本教育理念，落实以生为本、以学定教、少教多学，以学评教，落实“三讲三不讲”，充分发挥学生的学习主体作用逐步转变课堂教学模式，要求课堂上能做好“三讲三不讲”，即讲重点、讲难点、讲易错点，学生已经学会了的不讲，学生通过自己学习能够学会的不讲，讲了也不会的不讲。改变学生传统的接受式学习方式，积极推行小组合作学习制，关注学生的学习过程，让自主学习、合作学习、探究学习成为学生的主要学习方式 。

2、设计特色。

我校在新课程课堂教学改革中积极探索，建立了“341”高效课堂教学模式，即确立三维教学目标：知识与技能，过程和方法，情感态度价值观；实施四个教学环节：自主学习→展示、点评→合作探究（包括教师精讲点拨与引导学生总结反思）→检测与评价；为了一个教学理念：以生为本，一切为了学生的发展。本节课在学生课前自主学习的基础上，让学生进行有关的实验和合作探究，增强参与性，培养合作精神，并学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验；让学生在相关的问题讨论中，展示运用语言表达的能力；通过图表、动画、游戏等形式，充分理解酶作用的机理，突破难点，突出重点，并让学生感受学习的快乐和分享的喜悦。

二、教学分析。

1、教材分析。

“降低化学反应活化能的酶”是在学习了有关细胞学知识的基础上来学习的，酶是生物体进行新陈代谢不可缺少的条件，为后面学习ATP、光合作用和呼吸作用等作了铺垫。学生通过有关酶的的探究性学习活动获得的技能，对进一步学习生物技术实践等知识起到保证作用。本节内容在高中课标中要求：说明酶在代谢中的作用，但对学生潜在的知识和能力要求比较高。学生对本节提出的有关实验的知识：自变量、因变量、无关变量、对照实验设计的方法和原则的理解和实验能力的提高，对学习整个高中生物学实验有着非常重要的作用。教师利用课本资源，加强学生实验能力的训练非常必要。

2、学情分析。

学生已经掌握了化学中的双氧水的分解反应和有关无机催化剂的知识，可以用来进行有关实验和生物催化剂酶的教学，将化学知识与生物学教学进行渗透。学生掌握的数学上函数的知识可以用来进行变量的有关教学，将数学知识和生物学知识进行渗透。学生在平时的生活学习中已经接触到了用双氧水消毒等事实，迫切地想了解进一步的知识，想用专业的科学的知识来解决有关问题，可以此为切入点充分激发学生的求知欲，能取得较好的效果。

我校在新课改中还推行小组互助学习制，根据学生的认知水平、个性差异、心理特点，采取“组内异质，组间同质”的方式把学生划分为若干个学习小组，每个学习小组由一名优秀的学生担任小组长，充分发挥优秀学生的“小老师”作用，达到合作提高的目的。经过一段时间的训练，学生都愿意参加小组学习活动，能发表自己的看法，倾听别人的意见，并掌握了一定的方法，能够积极地动手、动脑参与实际操作；并且乐意将自己的学习成果展示给大家，与大家分享，体会学习的快乐。这就使自主学习、合作探究成为学生的主要学习方式

3、教学条件分析。

制作多媒体课件辅助教学，深化和扩展知识，呈现实验过程、表格、数据、问题等，帮助学生理解自变量、因变量、无关变量、对照组、实验组，从而掌握实验设计的方法和原则；充分利用课本中的资料和插图以及多媒体课件呈现图表，动画让学生理解酶作用的机理，突破难点。

4、教学重点与难点教学重点和难点。

（1）教学重点：酶降低化学反应活化能的原理。

（2）教学难点：控制变量的科学方法；酶降低化学反应活化能的原理。

三、确定学习目标。

（一）知识与技能。

1、概述细胞代谢、活化能、自变量、因变量、无关变量等概念。

2、说明酶在细胞代谢中的作用。

（二）过程与方法。

1、通过自主学习与展示，培养学生推理、比较、分析、归纳总结的能力。

2．通过合作探究“比较过氧化氢酶在不同条件下的分解”实验，学会如何控制自变量，观察和分析因变量以及设置对照组和实验组。

3、通过图表比较、动画演示、动手游戏，以及教材上形象，直观的图解和文学说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。

（三）情感、态度与价值观。

1、通过小组间的讨论、合作与交流，培养学生的合作互助精神。

2、通过图表、动画、游戏等形式，并感受学习的快乐和分享的喜悦。

四、教学策略和手段。

1、“341”高效课堂教学模式：

即确立三维教学目标：知识与技能，过程和方法，情感态度价值观；实施四个教学环节：自主学习→展示、点评→合作探究（包括教师精讲点拨与引导学生总结反思）→检测与评价；为了一个教学理念：以生为本，一切为了学生的发展。

2、教学方法：

学案式导学法，实验探究法、小组讨论法、讲授法、比较法分析归纳法、直观教学法（FLASH动画），游戏法等

3、学习方法：

自主学习、合作学习、实验探究、分组讨论、动手游戏。

五、课前准备。

1、实验材料用具的准备、课件制作。

2、课前发给学生导学案，布置学生通读教材P78—80，勾出重点、难点、疑点，完成知识梳理，并把预习中遇到的疑难问题写在导学案上相应的表格中。

3、教师课前检查批改导学案（见附件），根据学生提出的疑难问题修改课件。

　　篇二：高中生物《降低化学反应活化能的酶》教学设计

一、教学目标。

1、知识与技能目标。

（1）说出细胞代谢的概念。

（2）说明酶在细胞代谢中的作用。

2、过程与方法目标。

（1）通过有关的实验和探索，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，及设置对照组和重复实验

（2）提高学生观察、分析、判断的思维能力，提高学生的实验操作能力。

3、情感态度与价值观目标。

（1）通过有关的实验和探索使学生体验实验成功的喜悦，并通过教师的引导使学生领悟科学实验的基本方法。

（2）培养学生的探索精神和合作意识。

二、教学重点和难点。

1、教学重点。

（1）酶的作用。

（2）控制变量的科学方法。

2、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。

三、教学过程。

（一）导入。

学习细胞器时，我们了解到在很多细胞器上都发生着化学反应。细胞产生能量、合成养料以及进行自我更新等等生理活动，都完全依赖细胞内发生的生物化学反应。细胞内全部的化学反应的总称就是细胞代谢。细胞内每时每刻都在进行着化学反应，这些反应如何能够高效地进行呢？那是因为有催化剂的存在。但是很多化学反应往往需要高温高压的条件，但生物体内是一个常温常压的状态，如何解决这个矛盾呢？就需要一种特殊的催化剂。酶就是生物体内的催化剂。

让我们结合资料看看科学家是如何发现酶的存在的。介绍教材P78斯帕兰扎尼的实验：1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下。过一段时间后，把小笼子取出，发现肉快消失了。引导学生分组讨论如下问题：（请学生讨论并展示，教师予以解释和评价）

1、为何要将肉块放在笼子中？（排除了胃对肉块的物理性消化。）

2、对肉起消化作用的是什么物质？（一定是某种物质进入到笼子中，使肉分解。）

3、在实验室中能否也让肉分解？能的话需要怎样的条件？（能。需要高温、高压、强酸或强碱等剧烈条件。）

当时斯帕兰扎尼做过这个实验后他并不清楚起消化作用的物质是什么，但他的研究却为人们研究提供了方法和思路。1836年，德国科学家施旺从胃液中提取出了消化蛋白质的物质，解开胃的消化之谜。这种物质就是酶。本节课我们先来学习酶的作用与本质，请大家注意思考本节聚焦的重点问题。

（二）展示。

分小组展示学案中[阅读要求及检测]部分，检验学生阅读课本及预习的效果，教师给予评价。

（三）要点与典型例题精讲。

1、酶在细胞代谢中的作用。

细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。我们书上举了一个例子来说明酶的作用和作用特点。那就是对过氧化氢这种物质的分解。人体的新陈代谢除了生成人体需要的物质，也会有一些对人体有害的副产品产生，比如水系化合物在氧化时会产生过氧化氢。过氧化氢H2O2俗称？（双氧水）过氧化氢是一种强氧化剂，在人体内堆积的话会造成DNA损伤，并且加速人体的衰老进程。

（2）性质：过氧化氢可自发分解生成水和氧气2H2O2→2 H2O+O2，这个反应在自然条件下反应的比较缓慢，但细胞中具有的物质却可以加速这个反应。 请学生仔细阅读78—79页实验内容（3min），思考以下问题并请学生回答。

①实验中比较过氧化氢在不同条件下的分解，这里的“不同条件”指哪些？

2号：90度水浴加热。

3号：加入3%的氯化铁。

4号：加入20%肝脏研磨液。

②自变量、因变量、无关变量各是什么？

自变量：实验过程中可以人为改变的变量。本实验中氯化铁溶液和肝脏研磨液。

因变量：随着自变量的变化而变化的变量。本实验中过氧化氢分解速率。

无关变量：除自变量外，其他可能对实验结果造成影响的因素。

加入试剂的量；实验室的温度；氯化铁和肝脏研磨液的'新鲜程度等。无关变量是误差的产生根源，我们要尽量减少无关变量对实验的影响，因此尽量①所有用生物材料要相同②所用实验器具要相同③所用实验试剂要相同④所用处理方法要相同

2、为什么要设计四组实验，1号组有什么作用？

除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。四组实验符合对照实验的要求，其中1号就是对照组，教师可在教室或实验室进行实验操作，学生注意观察不同的条件下，过氧化氢的分解速率如何。记录现象并进行讨论：

（1）与1号试管相比，2号出现什么不同的现象？这一现象说明什么？

2号放出的气泡多，说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。

（2）在细胞内能通过加热提高反应速率吗？

不能。

（3）3、3号和4号未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？

说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。

（4）4、3号与4号相比，4号试管中的反应速率快？这说明什么？为什么说酶对于细胞内化学反应顺利进行至关重要？

说明过氧化氢酶的催化速率比Fe3+高效得多。细胞内每时每刻都在进行着化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下进行，只有酶能够满足这样的要求进行催化，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。

既然酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要，为什么酶可以在常温常压下高效地催化化学反应进行呢？我们可以先了解加热促进反应的原理，加热促使过氧化氢分解是因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。

过氧化氢酶促使过氧化氢分解并未供给过能量，而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。推而广之，酶促使反应进行，原因是酶能够降低化学反应活化能。分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。活化能越低，反应发生的速率越快。如果把发生化学反应比喻为驾驶汽车翻越一座高山，加温加压相当于加大油门，而催化剂则相当于帮司机找到一条穿山隧道。这就是催化剂所体现的优越性。而同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，效率更高。

3、酶的本质。

酶究竟是什么物质呢？我们现在已经知道了大多数的酶是蛋白质。但是酶的本质是怎样被揭示出来的呢？让我们共同来回顾这一段科学发展史。请阅读第81页资料分析，填写第82页基础题第一题。再尝试回答讨论中的5个问题。

（1）巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？

巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的，但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。

（2）科学发展过程中出现争论是正常的。试分析巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么，这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？

巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢。

（3）从毕希纳德实验可以得出什么结论？

毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。

（4）萨姆纳历时9年才证明酶为蛋白质，你认为他成功的主要原因是什么？

萨姆纳历时9年用正确的科学方法，坚持不懈、百折不挠的科学精神，将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。

（5）请给酶下一个完整的定义。

来源、功能、化学本质。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，少数是RNA等。

4、训练。

请同学完成学案中[自主训练]的前6道选择题，并请每组派代表公布答案并给予简要解释。

5、总结。

（1）酶在细胞代谢中的作用。

①作用：催化化学反应。

②实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解。

③控制变量：自变量 因变量 无关变量。

（2）原理：降低化学反应的活化能。

（3）酶的本质。

①对酶本质的探索历程。

②酶的本质：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，少数是RNA等。

（四）作业。

完成习题本中本节中的选择题必作题。