戴程程
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2018)06-0092
一、教學思路
生物學是一門以實驗為基礎的學科,許多生物學的理論是人們通過實驗總結出來的,所以實驗教學占據(jù)著非常重要的地位。而且實驗設計又是生物高考中的重點與難點。本著以學生為本的教學理念,積極主動尋找解決實驗教學困難的途徑。本節(jié)課以學生的主動探究與自主合作學習相結合,教師加以引導,使學生能夠積極主動地建構知識,真正體現(xiàn)學生的主體性,構建“學為主導、教為引導、開拓創(chuàng)新”的課堂氛圍。
二、實驗教學分析
“探究pH對過氧化氫酶的影響”是學生高中階段第一次遇到的設計性實驗。學生雖然在初中已經(jīng)進行過一些科學探究活動,也對實驗設計的原則有所了解,但是設計相對完善、可行性高的實驗方案還是十分困難的。而設計實驗方案的內容恰恰又是高考中的難點與重點。在實驗操作方面,學生的動手能力是比較弱的,希望通過實驗,可以提高他們的動手能力。所以把本節(jié)課的重點和難點定為:
1. 教學重點:通過實驗了解pH對酶活性的影響;初步學會簡單的實驗方案設計;能獨立進行實驗操作。
2. 教學難點:實驗方案的設計
要設計可行性的實驗方案,第一步,必須先明確變量。變量可分為自變量、因變量、無關變量,讓學生根據(jù)實驗目的明確變量,并且要求學生說出理由。自變量學生大多知道是不同的pH值,教師就引導會設置怎樣的pH值,依據(jù)是什么;在分析因變量時引導學生說出酶的活性→過氧化氫分解速率→氧氣產(chǎn)生速率(單位時間內的氧氣量),并且強調過氧化氫分解的快慢只是用來檢測酶的活性是否發(fā)生了改變,同時也讓學生知道這個實驗的原理;第二步,設置對照實驗。讓學生在已知自變量、因變量的基礎上,以小組形式討論,填寫分組實驗的步驟;最后又通過比較不同組的實驗方案,評價優(yōu)缺點,得出設計實驗時要遵循的科學性原則、等量原則、單一變量原則等原則。
本節(jié)課的另外一個重點是實驗操作。為了降低實驗操作的難度,教師在學生實驗前展示實驗裝置圖(已做修改),并且簡要介紹主要儀器的使用方法及注意點,例如如何熟練地用排水法收集氧氣。
三、教學目標
1. 知識目標:通過活動,分析實驗結果,得出pH對過氧化氫酶的具體影響。
2. 能力目標:通過實驗活動,學生具備確認變量,設計可行的實驗方案,獨立操作實驗及分析實驗數(shù)據(jù)的能力。
3. 情感態(tài)度目標:在活動過程中,學生能養(yǎng)成質疑,求實及勇于實踐的科學精神和科學態(tài)度。
四、教學準備
實驗裝置(如圖1),3%過氧化氫溶液、鮮肝勻漿,
緩沖液(pH5、pH6、pH7、pH8),注射劑等器材。
五、教學過程
六、教學反思
本節(jié)課中設計的實驗與教材中實驗的不同之處主要表現(xiàn)在以下幾點:
1. 對照實驗設置的是3組(pH6,pH7,pH8),而不是教材中的4組(pH5,pH6,pH7,pH8)。我們一般猜測一個最適宜的pH(pH7),然后在最適宜的pH值兩側同梯度情況下在做幾組,往往是對稱的,所以一般設置3組,5組,而不是4組。
2. 實驗中先添加酶和pH緩沖液,然后再添加過氧化氫,這與教材中先把過氧化氫與pH緩沖液混合后再與酶接觸是不同的。一個原因是這個實驗的原理是通過pH影響酶活性,從而影響過氧化氫分解速率,過氧化氫在這里用于檢測酶活性在不同pH緩沖液中有無發(fā)生改變;第二個原因是如果過氧化氫與pH緩沖液先混合,過氧化氫會馬上分解,特別是堿性情況下,會干擾實驗結果。
3. 實驗裝置與教材中的裝置做了一些小的改動。教材中的裝置(如圖)必須把酶、過氧化氫、緩沖液先放進反應小室中再塞上塞子,其實過氧化氫(不與酶接觸也可以反應)一放進去就已經(jīng)反應了,有氣體開始從瓶口跑出。改進后的裝置是把過氧化氫最后注射進出,這樣對實驗的干擾就比較小。同時也要考慮簡易裝置(如圖),一方面,連接針筒的膠管比較難套上;另一方面,針筒的體積相對較小,很快就收集滿了,比較難統(tǒng)計單位時間的收集量;還有一個原因是簡易裝置不需要排水法收集氧氣,而這恰恰能培養(yǎng)學生動手能力,更可以加深因變量是單位時間的收集量的感官認識。
(作者單位:浙江省寧波市象山中學 315000)