視頻標簽:全國高中生物,實驗教學說課,視頻錄像
所屬欄目:模擬課、微型課及試講
視頻課題:第五屆全國高中生物實驗教學說課視頻錄像《探究影響酶活性的條件》STEM視野下的實驗教學-吳書玥-成都
教學設計、課堂實錄及教案:第五屆全國高中生物實驗教學說課視頻錄像《探究影響酶活性的條件》STEM視野下的實驗教學-吳書玥成都市華陽中學高中生物
探究影響酶活性的條件
四川省成都市華陽中學 吳書玥
一、使用教材
人教版高中生物必須1《分子與細胞》第五章第1節“降低化學反應活化能的酶”。
二、實驗器材
實驗材料: α-淀粉酶、淀粉、瓊脂粉、涼粉、碘液、濾紙、冰袋、發熱袋
實驗儀器: 冰箱、恒溫箱、微波爐、錐形瓶、培養皿、微量移液器
三、實驗創新要點/改進要點
1. 定性實驗轉變為定量實驗
利用淀粉-瓊脂培養基代替淀粉溶液,使酶促反應在固相環境中進行,滴加碘液后形成分解圈,測量分解圈直徑即可定量計算α-淀粉酶的活性,促進思維水平的提升
2. 材料創新
利用“四川涼粉”(米豆腐)代替淀粉-瓊脂培養基,利用“自熱火鍋”模擬不同溫度環境探究溫度對α-淀粉酶活性的影響,材料來自于生活,實驗無毒無刺激,學生可在家進行探究,提高學生的探究興趣。
3. 反向實驗,實驗效果更明顯
正向實驗:在淀粉-瓊脂培養基上加入α-淀粉酶,再加入碘液檢測剩余淀粉,被酶分解的區域不變藍。反向實驗:在淀粉-瓊脂培養基上加入碘液染成藍色,再加入α-淀粉酶,被分解的區域顏色消褪。反向實驗可直接看到α-淀粉酶分解淀粉的過程,實驗結果更明顯。
四、 實驗原理/實驗設計思路
將蘸有α-淀粉酶溶液的濾紙放于固體的淀粉-瓊脂培養基上,濾紙上的淀粉酶可將培養基中的淀粉水解,再加入碘液檢驗剩余淀粉,濾紙周圍的淀粉被水解遇碘液不變藍形成透明的分解圈。通過測量分解圈直徑的大小即可定量反應酶活性。
五、實驗教學目標
1.知識與技能
(1)探究影響酶活性的因素,了解PH、溫度等因素對酶活性的影響;
(2)理解實驗設計原則,掌握實驗設計的一般方法,學會實驗數據的基本分析;
2.過程與方法
(1)通過引導實驗,掌握實驗設計的一般方法;
(2)通過自主探究,鼓勵學生自主開展課題,掌握基于項目的學習模式;
3.情感態度價值觀
(1)加深學生對合作學習的體會和認識,培養學生的團隊合作精神;
(2)了解生命科學是在不斷的探索、實踐、創新中前進,養成質疑、實踐的科學態度;
重點:1. 探究溫度對酶活性的影響; 2. 探究其他因素對酶活性的影響;
難點:1. 學會實驗探究的一般方法; 2. 自主進行課題研究;
六、實驗教學內容
1. 探究溫度對酶活性的影響;
2. 探究其他因素對酶活性的影響;
七、實驗教學過程(STEM課程)
環節1. 情境引入
童話《國王的種子》:老國王發給全國每個兒童一粒煮過的種子,宣布誰種出來的花最美,就選擇誰做未來的國王……后來選了手捧空花盆的孩子當國王,因為煮過的種子是不會發芽的。提出問題:為什么煮過的種子不會發芽呢?
提供資料:種子發芽前會合成大量α-淀粉酶,分解淀粉為種子萌發提供能量。提出課題:《探究溫度對α-淀粉酶活性的影響》
環節2. 工程設計
全班同學頭腦風暴設計實驗方案進行解說,并投票選出最優方案3。
環節3.合作探究
配制淀粉-瓊脂培養基,在濾紙中加入α-淀粉酶,放于0℃的冰箱、25℃、50℃、70℃的恒溫箱、100℃的水浴鍋中保溫10min,加入20ml碘液檢測分解圈大小。
環節4.分析解釋
1. 實驗結果
2. 結果記錄
3. 結果分析
環節5.交流評估
匯總實驗結果,回答課堂開始提出的問題,提出用α-淀粉酶在淀粉-瓊脂培養基上畫圖的方法并進行藝術創作。
環節6. 進一步探究
改進1
利用涼粉代替淀粉-瓊脂培養基,在濾紙中加入α-淀粉酶,用自熱飯盒模擬不同溫度環境,檢測分解圈大小。
改進2
配制淀粉-瓊脂培養基,加入碘液,再用α-淀粉酶在培養基上“畫出”分解圈(如圖8)。可用此實驗驗證溫度對酶活性影響的機制,即低溫抑制酶活性,高溫使酶失活。
進一步研究的方向:
《探究溫度對H2O2酶活性的影響》
《探究酒精對H2O2酶活性的影響》
《探究NaCl溶液對鳳梨酶活性的影響》
《探究影響酶活性的條件實驗裝置的改進》
《一種手持式定量測量α-淀粉酶活性的裝置的設想》
八、實驗效果評價
1. 實驗方法通用,靈感來自于抑菌圈實驗,促進初中-高中-大學課程融合;
2. 實驗結果量化,定性轉化為定量,促進學生思維水平的發展;
3. 實驗效果明顯,結果可視化,提升學生探究興趣;
4. 實驗材料易得,與生活聯系緊密,讓研究更有用;
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說課教師:吳書玥
工作單位:成都市華陽中學
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