一、設(shè)計(jì)思想
新課程著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主、合作與探究,要求以學(xué)生為中心,學(xué)生由知識的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的主動建構(gòu)者;教師由知識的傳授者、灌輸者,轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動建構(gòu)知識的幫助者、促進(jìn)者;師和生在課堂上實(shí)現(xiàn)有效互動,這就需要一個(gè)共同的平臺,在這個(gè)平臺上能實(shí)現(xiàn)教學(xué)合一。“學(xué)案”就是要成為教師的教與學(xué)生的學(xué)的結(jié)合點(diǎn),因此采取“學(xué)案”教學(xué)是本教學(xué)設(shè)計(jì)的最大特色。
在教學(xué)環(huán)節(jié)的處理上,我主要沿著“自主學(xué)習(xí)→課堂探究→拓展提高→訓(xùn)練鞏固”的思路進(jìn)行。首先,教師課前將設(shè)計(jì)好的學(xué)案發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生按照學(xué)案的要求和提示,進(jìn)行自主預(yù)習(xí),主動的探索和建構(gòu)相關(guān)的知識。一方面讓學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)有較強(qiáng)的針對性,做到心中有底;另一方面,讓學(xué)生明確了本節(jié)的重難點(diǎn),以便聽課時(shí)有的放矢,提高聽課效率。
其次,課堂教學(xué)時(shí),在教師的引導(dǎo)和組織下,將學(xué)生分成學(xué)習(xí)小組,通過合作、實(shí)驗(yàn)探究、討論交流等活動,輔以多媒體課件,以學(xué)案為主導(dǎo),通過指向明確的圖片、層層深入的問題啟發(fā)、設(shè)計(jì)合理的分析表格、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)分析等幫助學(xué)生進(jìn)行理解,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性和主動性,體現(xiàn)“先學(xué)后教”的教學(xué)思想,然后通過拓展提高,鞏固訓(xùn)練,達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
二、學(xué)習(xí)者特征分析
學(xué)生通過初三、高一階段化學(xué)的學(xué)習(xí),對于純化學(xué)反應(yīng)已比較熟悉,但是對于細(xì)胞內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)及生物催化劑──酶的認(rèn)識有限。工業(yè)制氨的化學(xué)反應(yīng)是在高溫高壓并且催化劑作用下進(jìn)行的,細(xì)胞內(nèi)部卻是常溫常壓的溫和狀態(tài),而細(xì)胞代謝包括一系列的化學(xué)反應(yīng),這些化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行應(yīng)該有生物催化劑──酶的參與,才能使其高效有序的進(jìn)行,由此從學(xué)生熟悉的知識引入對酶相關(guān)知識的學(xué)習(xí)
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo):①說明酶在代謝中的作用;②闡明酶的本質(zhì)和作用
2.能力目標(biāo):①掌握實(shí)驗(yàn)中變量的控制方法和科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本原則;②通過實(shí)驗(yàn)分析,提高分析、推理的能力,鍛煉語言表達(dá)的能力和合作學(xué)習(xí)的能力。
3.情感目標(biāo):①通過分析閱讀關(guān)于酶的本質(zhì)的探索,認(rèn)同科學(xué)發(fā)現(xiàn)是一個(gè)在爭論中不斷探索前進(jìn)的過程;②學(xué)習(xí)科學(xué)家實(shí)事求是,不畏艱苦,堅(jiān)持不懈,百折不饒的精神
4..過程與方法
(1)通過本節(jié)課教學(xué),讓學(xué)生進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探索,學(xué)會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設(shè)置對照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn);(2)在實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岣叩幕A(chǔ)上,提高學(xué)生運(yùn)用語言表達(dá)的能力和分享信息、分享實(shí)驗(yàn)成果的能力。
四、重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):酶的本質(zhì)、酶的作用特性
難點(diǎn):酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理
五、教學(xué)過程
(一)情境創(chuàng)設(shè),導(dǎo)入新課
多媒體展示教材配圖,朗誦詩歌:“新葉伸向和煦的眼光,蚱蜢覬覦綠葉的芬芳;它們?yōu)樯娑@取能量,能量在細(xì)胞里流轉(zhuǎn)流淌?!?/p>
提問1:詩歌中蘊(yùn)含著哪些生物學(xué)道理?
提問2:細(xì)胞生命活動需要大量的能量是怎樣被釋放出來來被加以利用的?
(二)自主學(xué)習(xí),建構(gòu)概念
細(xì)胞代謝
檢測學(xué)案預(yù)習(xí)情況1:細(xì)胞代謝的概念?多媒體展示“光合作用”和“呼吸作用”等細(xì)胞代謝實(shí)例;檢測學(xué)案預(yù)習(xí)情況2:細(xì)胞代謝與細(xì)胞生命活動的關(guān)系?
教師舉例、講述:細(xì)胞代謝必須在常溫、常壓等溫和條件下,快速、高效的進(jìn)行才能滿足細(xì)胞對物質(zhì)和能量的需求。
引導(dǎo)質(zhì)疑:細(xì)胞代謝如何實(shí)現(xiàn)溫和條件下的快速、高效?
(三)重溫歷史,探尋本質(zhì)
酶的本質(zhì)的探索;多媒體展示圖片:多酶片、加酶洗衣粉、生物酶牙膏、與酶有關(guān)的發(fā)酵產(chǎn)品等。
提出問題,分組討論:
①資料分析1:斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用試驗(yàn)。
1.這個(gè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了什么問題?2.為何要將肉放在金屬籠子里?3.是什么物質(zhì)使肉塊消失了?
教師評價(jià),簡介該實(shí)驗(yàn)的意義。
②資料分析2:閱讀P81頁,找到以下問題的答案,并整理歸納出酶的發(fā)現(xiàn)歷程。
1.巴斯德和李畢希的觀點(diǎn)各有什么積極意義?各有什么局限性?
2.從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論?
3.薩姆納用了9年才證明脲酶是蛋白質(zhì),并獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),你認(rèn)為他成功的主要原因是什么?
(四)歸納總結(jié),升華認(rèn)知
問題引導(dǎo):通過以上的分析,你能否給酶一個(gè)較完整的定義?
(學(xué)案提示:酶的概念應(yīng)包括“來源、化學(xué)本質(zhì)和作用”)
(五)實(shí)驗(yàn)探究,突破難點(diǎn)
酶在細(xì)胞代謝中的作用
實(shí)驗(yàn):比較過氧化氫在不同條件下的分解
教師簡介實(shí)驗(yàn)原理和材料,組織學(xué)生分步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
1.比較過氧化氫常態(tài)和加熱狀態(tài)下的分解
根據(jù)教材和學(xué)案要求,完成實(shí)驗(yàn),并描述1號試管和2號試管現(xiàn)象:
(常態(tài))1號試管:
(加熱)2號試管:
教師評價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)缺點(diǎn),并提問:
問題探討1:分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,你能得出什么結(jié)論?
問題探討2:為什么加熱能提高過氧化氫的分解速率?
教師評價(jià)學(xué)生觀點(diǎn),幫助學(xué)生達(dá)成共識:
加熱使過氧化氫分子獲得能量,從常態(tài)變成容易分解的活躍狀態(tài)。
檢測學(xué)案預(yù)習(xí)情況3:
什么是活化能?它與化學(xué)反應(yīng)難易程度的關(guān)系?
教師評價(jià)學(xué)生觀點(diǎn),幫助學(xué)生達(dá)成共識:
分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變成容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量成為活化能。
活化能越低,反應(yīng)越容易進(jìn)行。
2.比較過氧化氫在FeCl3和過氧化氫酶催化下的分解
實(shí)驗(yàn)探究“過氧化氫在FeCl3和過氧化氫酶催化下的分解”:
(FeCl3)3號試管:
(過氧化氫酶)4號試管:
教師評價(jià)實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)缺點(diǎn),并提問:
問題探討3:3號和4號試管未經(jīng)加熱,也有大量氣泡產(chǎn)生,這說明什么?
問題探討4:3號與4號相比,哪支試管中的反應(yīng)速率快?這說明什么?
教師評價(jià)交流表達(dá)情況,幫助學(xué)生達(dá)成共識:
探討3:Fe3+和過氧化氫酶都能降低反應(yīng)的活化能,加快過氧化氫分解。
探討4:4號,說明過氧化氫酶降低活化能的作用更顯著,催化效率更高。
多媒體展示酶降低活化能的漫畫和原理圖,學(xué)生解說。
教師總結(jié)強(qiáng)調(diào):只有酶才能保證細(xì)胞代謝在溫和條件下,快速、高效的進(jìn)行(酶具有高效性)。