资源简介

《降低化学反应活化能的酶》（第1课时）教学设计
一、教材分析
（1）课程标准要求：
大概念： 2.细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖。
重要概念：2.2细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应都是在细胞的特定区域。
次位概念：2.2.1说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素（如PH何温度等）的影响。
（2）内容分析
本节课需要2课时完成，第一课时酶的作用于本质，第二课时酶的特性。“降低化学反应活化能的酶”是人教版必修一第五章第一节的内容，包含了酶的作用、本质和特性等知识，其间渗透着进行实验设计的相关能力要求，关联着科学、技术和社会的许多实例，是能展现新课程理念的典型素材。本节内容是细胞代谢的基础之一，在整个第五章的学习中占有重要地位。
二、学情分析
本节课的授课对象是高中一年级学生，他们具有一定的观察和认知能力，思维的逻辑性已初步建立但不完善，学习积极性较高，课堂上应该充分调动学生的积极性，引导学生不断思考，体现学生的主体性和教师的主导性。实验中的各种变量之前的章节的也有所涉及但并未专门提出具体概念，对于学生来说缺乏系统性，但通过具体的实验分析之后再结合具体概念就能将抽象的知识具体化，便于学生掌握和理解该科学方法---设计对照实验。对于酶本质的探索学生阅读量较大，需要老师引导学生找到不同科学家的观点中积极和局限的部分，对于局限部分其他科学家又是如何突破的，进而得到结论。
三、教学目标的确定
基于课程标准的要求和对学生学情的分析制定以下教学目标
（一）单元教学目标
生物体内的化学反应只能在常温、常压、水溶液环境、PH接近中性的温和条件下完成，在这种条件下各种反应是如何进行的呢？这就得依赖酶来完成，这就是为什么第一节教材安排降低化学反应的活化能的酶为本章第一节的原因，无论呼吸作用还是光合作用都需要酶的参与，进而阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质和能量的变化（生命观念、科学思维、科学探究）。
本节课完成的目标：
1.通过分析“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，说明酶在细胞代谢中的作用；
2.学会设计对照实验，明确控制自变量和无关变量，观察与检测因变量的一般方法，说明设置对照组的意义；
3.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，阐明绝大多数酶的化学本质是蛋白质的事实，认同科学是在不断地探索和争论中前进的。
四、教学重点难点
教学重点：
1.阐述酶的作用、本质。
2.通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，学会辨析自变量、因变量、无关变量，从而掌握一种科学方法形成科学思维。
3.通过阅读分析教材“关于酶本质的探索”的资料，阐明绝大多数的酶化学本质是蛋白质的事实，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
教学难点：
1.通过观察实验现象、教材所给的材料，学会应用分析、比较、归纳、概括等方法推导出相应的结论。
2.课堂上完成的阅读量较大。
五、教学设计思路
通过分析体外的化学反应需要剧烈条件下完成，而生物体内的化学反应需要在温和条件下完成，那细胞是如何做到的呢 这就依赖细胞中的酶完成，从而导入新课。本节课完成的目标有三个：1.探究酶的作用 2.学习设计对照实验 3.探索酶的本质。通过阅读教材完成任务单，通过视频播放观察实验现象得出相应的结论，无论是探究活动还是实验设计都是为了培养学生的科学思维和科学探究能力。
六、教学过程
教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
创设情境，导入新课 简要介绍第五章的知识结构，引导学生初步体会本章各部分知识间的联系，渗透物质-能量观。 1.说明细胞内的化学反应大多数都是有机化学反应，简要介绍有机化学反应的特点； 2.说明常见有机化学反应常常需要在剧烈条件下进行； 3.图片展示：通过搬运石头的例子形象比拟有机化学反应发生的过程，引出活化能的概念； 4.引导学生理解细胞内是一个温和的环境，引出细胞内化学反应的高效有序进行需要酶的参与这一事实。 聆听，初步建立对本章知识的整体认识，体会生物学的物质和能量观。 1.根据有机化学反应的特点，初步认识细胞内化学反应的复杂性； 2.认同常见有机化学反应需要剧烈条件，并通过活化能的概念，理解剧烈条件在反应中所起到的作用； 3.说出细胞内外是一个常温、常压、pH接近中性的水环境，反应条件温和； 4.对细胞内化学反应的高效有序进行需要酶的参与这一事实形成初步认识。 体外反应和体内反应在环境条件下的差异，让学生产生对新知的求知欲。
任务1：探究酶在细胞代谢中的作用 1.介绍过氧化氢分解的反应原理； 2.根据教材实验信息，说明本实验所探究的三个不同反应条件，并初步引导学生思考实验结果的检测方法； 3.图片展示实验材料； 4.指导学生分析实验设计，明确实验分组，实验处理以及O2产生量的检测方法； 5.播放实验结果视频：指导学生分析实验结果，归纳实验结论； 6.小结酶在生化反应中的作用。 1.明确反应原理，建立不同反应条件与实验分组之间的联系； 2.关注实验设计的严谨性，掌握实验结果的两种不同评价方法； 3.观看实验结果视频，准确描述实验现象，合理归纳实验结果； 4.说出加热能使过氧化氢分解，无机催化剂Fe3+能显著加速过氧化氢的分解，而酶是一种生物催化剂，通过显著降低反应的活化能，催化过氧化氢分解的能力最强。 让学生填写的任务单上的三项内容是为后面讲自变量、因变量、无关变量做铺垫，通过具体的例子是为了更好理解这三个变量。 通过让学生设计实验、观察实验现象、分析、归纳总结等培养学生科学思维，科学探究的能力。
任务2：学习设计对照实验 1.介绍变量的定义，引导学生准确理解自变量、因变量以及无关变量的概念； 2.介绍对照实验的概念，引导学生思考实验中设置对照的意义。 1.说出本实验的自变量是加热、无机催化剂处理以及酶处理等不同反应条件； 2.说出本实验的因变量是过氧化氢的分解速率，理解O2产生量是因变量的直观体现； 3.举例说明本实验需要控制的无关变量，如反应时间，反应物浓度等； 4.说出1号试管是本实验的对照组，2、3、4号试管是本实验的实验组，阐明设置对照组的意义是使实验结果更加可信。 学生能合理应用概念辨析实例中的各种变量，并掌握对照实验设计的基本原则，对照组如何设置、实验组如何设置。这部分内容是生物学的灵魂所在，学生必须掌握。
任务3：探索酶的本质 1.布置课前学习任务：自学教材第76页的“问题探讨”，第79页和第80页“思考 讨论”中的资料，回答学习任务单中的相关问题； 2.课上基于学习任务单中的问题组织学生讨论； 3.引导学生归纳概括出酶的定义。 1.阅读课前学习资料，独立思考并完成课前学习任务单； 2.课上交流讨论酶的发现历程： （1）分析巴斯德、李比希两位科学家产生争论的原因； （2）理解此争论在研究酶的本质中的作用； （3）说明毕希纳的贡献； （4）体会萨姆纳的科学精神，说明酶是蛋白质； （5）拓展认识酶的化学本质还包括RNA。 3.认同科学在实验和争论中前进，在不断探索中发展； 4.尝试说出：酶是活细胞产生的，具有催化作用的有机物，其中绝大部分是蛋白质，还有少量的酶是RNA。 培养学生的阅读、获取关键信息的能力。 通过科学发展史的学习，借鉴科学家的方法解决矛盾聚焦点，进而得出酶是活细胞产生的物质这一结论。 科学史的学习同时也培养了学生坚持不懈，百折不挠的科学精神。
课堂小结
课堂评价
七、板书设计
八、教学反思
通过联系生活，创设情景，激发学生求知欲，通过分析“过氧化氢在不同条件下分解”实验，让同学们通过实验现象、小组讨论完成相应的学习任务清单，第三是通过动画、模型来引导学生掌握酶的作用机理，让学生通过自己阅读教材P79“关于酶本质的探索”，引导学生思考酶的本质的探索过程，认识酶的本质。
不足的地方，首先语言组织上有所欠缺，其次是一些小的细节把控不好，课堂逻辑思维有所欠缺，最后是时间没有分配好，前松后紧，课堂练习没有能够在课堂上及时解决。

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