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視頻標簽：東莞市,酶在細胞,代謝中的作用
所屬欄目：高中生物優質課視頻
視頻課題：東莞市高中生物優質課《酶在細胞代謝中的作用》塘廈中學-彭映華
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東莞市高中生物優質課《酶在細胞代謝中的作用》塘廈中學--彭映華（附課件+教學設計）
酶在代謝中的作用
——課題來源：《普通高中課程標準生物教科書 分子與細胞（必修1）》（人教版）名稱： 酶在代謝中的作用 所屬單元章節：第五章第一節《降低化學反應活化能的酶》中，“酶的作用和本質”的第1課時
| 教師姓名 | 彭映華 | 所在學校 | 東莞市塘廈中學 |
| 聯系電話 | QQ郵箱 |
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課標要求 |
1.說明酶在代謝中的作用 2. 對照實驗規范、變量分析能力和生物學研究思想的領悟 |
| 教材分析 |
1.知識主線:“酶在細胞代謝中的作用”是《普通高中課程標準生物教科書 分子與細胞（必修1）》（人教版）第五章第一節《降低化學反應活化能的酶》中，“酶的作用和本質”的第1課時教學內容�！渡飳W課程標準》中，對本節的內容要求是：說明酶在代謝中的作用，為理解內容。 2.內容地位：學生們已經學習了細胞的物質輸入和輸出 ,這節開始學習細胞的能量供應和利用，而本節課的內容是整章的基礎，生命活動離不開酶。因此，本節內容在整章生物學習中具有不容忽視的重要的地位。通過本課時的學習。學生不僅可以理解酶的作用，還可以學會控制變量、設置對照實驗等探究方法，為后面酶的特性、生物技術實踐、ATP、光合作用和呼吸作用等知識的學習打下牢固的理論基礎。 3.各欄目的價值：從必修1模塊在高中生物學課程中的地位及課程目標來看，本節教學可以具體落實的目標是：幫助學生較深入地理解生命活動中的物質變化和能量轉化，領悟觀察、實驗等科學方法在科學研究中的應用。同時又是培養學生生物科學研究素養非常好的內容，對學生學習與研究生命科學的興趣將產生較大的影響 |
| 學情分析 |
1.學生的起點狀況分析： 1.1知識基礎；通過學習必修1的知識，學生已經認識了細胞的基本結構和物質基礎，但對生命的一些生理現象的理解仍然有一定難度。通過初三、高一階段化學的學習，對于純化學反應已熟悉，但是對于細胞內部的化學反應及生物催化劑——酶的認識有限。 1.2能力基礎：對于探究實驗，學生在初中階段每個學習者都有自己的經驗世界，不同的學習者可對某種問題形成不同的認識，所以要給學生足夠的時間進行討論、分析問題，以明確學習任務。 1.3情感態度：本節課以“教師為主導，學生為主體”，以學法為重心，放手讓學生自主探索的學習，主動地參與到知識形成的整個思維過程 2. 學生的潛在狀況分析： 2.1學習過程中可能發生的狀況：酶在細胞代謝中的作用、活化能等知識比較抽象，學生難以理解；在實驗操作方面，學生已經能夠正確使用一般的實驗器具，對探究實驗有較高的興趣，但對探究的程序還不熟練，在實驗的操作上難免有紕漏，仍然需要老師具體的引導 2.2學習過程中可能發展的狀況：學生自主設計探究實驗、開展實驗、仔細觀察、充分思考，在通過討論交流，得出結論，最后練習反饋，小結提升，學生對本節知識有親身體驗，求知欲強，積極性高，學習潛力很大。 |
| 教學重點、難點 |
教學重點：酶在細胞代謝中的作用，進行有關的實驗和探究，學會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，以及設置對照試驗 教學難點：酶能夠降低化學反應的活化能，控制變量的科學方法。 |
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教學策略 |
（1）情境－陶冶教學：創設問題情境，調動學生思維的積極性，活躍課堂氣氛 （2）示范－模仿教學：教師通過小魔術表演，對學生進行有效的刺激，以引起學生進行自主探究的興趣及初步獲得進行自主探究的能力。 （3）拋錨式教學：設問“小魔術的實驗設置能證明過氧化氫酶可以加快過氧化氫的分解嗎？”引出對照實驗設置及變量控制法。 (4)實驗探究教學法：從反應物、反應條件、變量分析、實驗步驟、現象記錄和分析、歸納得出結論等方面，引導學生理解實驗設計，進行實驗操作，從具體到抽象、從實踐到理論來深化科學探究思想，培養學生的小組協作能力和科學探究能力。 （5）任務驅動教學：組織學生自主探究“比較過氧化氫在不同條件下分解”過程中提出問題： 1）、利用所給材料試劑，你認為可以創設哪些不同的條件，進行過氧化氫的分解比較實驗？ 2）、你認為實驗至少要分幾組？ 3）、該實驗自變量是什么？如何改變？該實驗因變量是什么？怎樣檢測？該實驗的無關變量有哪些？怎樣控制？ 4）、填寫表格，完成實驗步驟的設計。 使學生帶著真實的任務在探索中學習。在這個過程中，學生還會不斷地獲得成就感，可以更大地激發他們的求知欲望，逐步形成一個感知心智活動的良性循環，從而培養出獨立探索、勇于開拓進取的自學能力。 （6）多媒體輔助教學法：利用多媒體技術，把酶的作用機理用動畫展示出來，幫助學生突破知識難點。 （7）模型構建法：構建H2O2在不同條件下分解的曲線模型。深入了解各條件下使化學反應加快的機理，同時獲得學習的成就感 |
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教學目標 |
知識目標：① 能夠簡述細胞代謝的概念； ② 能簡要說明酶在細胞代謝中的作用。 能力目標：①學會控制變量的科學方法。 ②能使用實驗操作的基本方法，和同學合作完成“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗操作； ③在有關實驗設計，實驗結果等問題討論中，培養運用語言表達的能力以及查閱資料、共享信息的能力。 情感態度價值觀目標： 在探究過程中培養探索精神和團體合作精神，通過實驗探究，體會實驗在生物學研究中的作用和地位，培養科學情感和科學態度；體驗科學探究的成功與失敗，形成客觀良好的自我認知和自我評價。 |
| 教學環節 | 教學目的 | 教師行為 | 學生行為 | ||||||||||||||||||||||
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一、感知情境，導出課題 |
創設問題情境，調動學生思維的積極性 |
（1）思考：今天的你和昨天的你還完全一樣嗎？ （2）每天照鏡子，你看不出自己有什么變化，一切似乎和昨天一樣。然而，昨天的你和今天的你其實不一樣。事實上，細胞的不斷更新使我們的身體每天都是新的 ，細胞的更新依賴于細胞與周圍環境進行物質交換和能量交換，細胞物質交換和能量交換又必須依靠細胞內的各種化學反應 |
以身邊的事例來引入，學生發表各自的見解，從常識走向科學，提高學習的興趣，活躍課堂氣氛 |
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二、細胞代謝 |
提出細胞代謝的概念（細胞代謝是課標明確提出的一級主題） |
（1）【知識建構】細胞代謝的概念：細胞中每時每刻都進行著許多化學反應的統稱。 （2）細胞代謝是細胞生命活動的基礎，但是代謝過程中也會產生對細胞有害的物質，如身體在分解毒素而產生的過氧化氫。 （3）介紹過氧化氫的危害：過氧化氫可致人體遺傳物質DNA損傷 : 會加速身體衰老，通常日夜熬夜(肝功能下降) , 蔬果進食量少(已知蔬果中的維生素C能有助分解H2O2而有抗衰老功效) 那一類人樣貌通常比較“老成” （4）過氧化氫常溫下能緩慢分解： 2H2O2 ===== 2H2O+O2↑ |
運用已有化學知識，回答問題 |
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三、酶在細胞代謝中的作用 （一）、控制變量法 |
通過小魔術表演，拋錨引出過氧化氫酶的作用、對照試驗的設置及控制變量法 |
（1）表演小魔術：注射器中有6ml、質量分數為30%的H2O2，注射到氣球中，觀察現象。 （2）解密魔術：氣球里加了6滴豬肝研磨液（含過氧化氫酶）。 （3）拋錨：這個實驗能證明過氧化氫酶可以加快過氧化氫的分解嗎？引出對照試驗設置，組織學生嘗試設置一組對照組。 （4）【知識建構】除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗叫做對照實驗，對照試驗一般要設置實驗組和對照組 （4）閱讀課本P79有關“控制變量”的內容，區別以下概念：變量、自變量、因變量、無關變量。該實驗的自變量是什么？該實驗的因變量是什么？如何檢測？該實驗的無關變量是什么？ （6）【知識建構】實驗中的變量分析與實驗設計的原則 自變量：實驗中人為改變的變量 因變量：因自變量變化而變化的變量 無關變量：除自變量外，實驗過程中還可能會存在一些可變因素，對實驗結果照成影響 實驗設計的原則：單一變量原則、對照原則 |
（1）感受小魔術的神奇，激發學生獲取知識的好奇心 （2）初步感知過氧化氫酶可以加快過氧化氫的分解 （3）根據以往所學知識（探究細胞核的功能、探究植物細胞的吸水和失水）意識到探究實驗要設置成對照試驗；再閱讀討論，掌握控制變量法 |
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（二）、自主探究“比較過氧化氫在不同條件下分解”，了解過氧化氫酶的作用 1、實驗的主要步驟 2、進行實驗 |
在學生了解了上述小魔術的設計之后，通過任務驅動教學指導學生自主設計實驗探究酶的作用 了解探究實驗的一般步驟。 鍛煉學生實驗操作能力 |
（1）目的要求：通過比較過氧化氫在不同條件下分解快慢，了解過氧化氫酶的作用和意義 （2）提出問題： ①利用所給材料試劑，你認為可以創設哪些不同的條件，進行過氧化氫的分解比較實驗？ ②你認為實驗至少要分幾組？ ③該實驗自變量是什么？如何改變？該實驗因變量是什么？怎樣檢測？該實驗的無關變量有哪些？怎樣控制？ ④填寫表格，完成實驗步驟的設計 （3）組織學生討論交流，總結生成實驗步驟 （4）組織學生進行實驗 注意事項： 1.由于過氧化氫具有腐蝕性，要注意安全。 2.加強小組內的相互合作。 3.滴加氯化鐵和肝臟研磨液不能合用一支滴管。 3.規范操作，在實驗過程中注意觀察實驗現象，記錄實驗結果。 |
（1）明確實驗探究目的 （2）通過閱讀、小組討論，明確該實驗變量的控制及對照實驗的設置，設計探究的實驗步驟（表格呈現） （3）交流、總結，小組合作生成實驗步驟 （4）小組互助完成實驗操作 |
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| 3、交流實驗結果，獲得實驗結論 |
重視學生思維能力的訓練 |
總結實驗現象，分析得出實驗結論：過氧化氫在四種反應條件下的分解速率不一樣 | 觀察實驗現象，記錄分享實驗結果，討論得出實驗結論 | ||||||||||||||||||||||
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4、實驗結果分析 |
提出問題 （1）1號試管與2號試管對照，說明？ 說明加熱能促進H2O2的分解 （2）1號試管與3號試管對照，說明？ FeCl3能催化H2O2分解 （3）1號試管與4號試管對照，說明？ 過氧化氫酶能催化H2O2分解 （4）3號試管與4號試管對照，說明？ 過氧化氫酶的催化效率比FeCl3高 【知識建構】酶具有催化作用 |
思考回答問題 |
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（三）、酶作用的原理 |
以動畫和語言引導，解決本課教學的知識難點：活化能的概念和酶通過降低化學反應的活化能提高化學反應的速率 |
（1）播放有關活化能的Flash動畫，引出活化能的概念。 （2）【知識建構】活化能就是分子從常態轉化變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。 （3）各條件使反應加快的本質： 加熱： 給分子提供能量 Fe3+：降低化學反應的活化能 酶：更顯著地降低化學反應的活化能 （4）【知識建構】酶的作用原理是降低化學反應活化能，同無機催化劑相比，酶降低化學反應活化能的作用更顯著 |
觀看flash動畫，積極思考 討論，分析歸納出加熱、無機催化劑、酶提高化學反應速率的原理，了解酶對細胞代謝的意義 |
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（四）、構建H2O2在不同條件下分解的曲線模型 |
通過模型構建進一步了解各條件使反應加快的本質
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【知識建構】指導學生構建H2O2在不同條件下分解的曲線模型 ①表示自然條件下的反應曲線 ②表示加熱的反應曲線 ③表示加FeCl3催化的反應曲線 ④表示加酶催化的反應曲線 |
構建H2O2在不同條件下分解的曲線模型。深入了解各條件下使化學反應加快的機理，同時獲得學習的成就感 |
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四、課堂小結 |
培養學生歸納總結能力，梳理本節教學重點 |
引導學生小結本節知識 |
回顧總結本課內容，強化認識 |
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| 五、評價反饋 | 及時了解學生對知識的掌握情況 | 布置課堂練習 | 獨立完成課堂練習，交流提升 | ||||||||||||||||||||||
| 板書設計 | |||||||||||||||||||||||||
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第五章 細胞的能量供應和利用 第一節 酶在細胞代謝中的作用 一．細胞代謝：細胞中每時每刻都進行著許多化學反應的統稱 二．酶在細胞代謝中的作用 （一）探究實驗:比較過氧化氫在不同條件下的分解 1.控制變量法
對照組：不施加
2.探究實驗的主要步驟 ①取材分組、編號 ②設置對照試驗，進行變量的控制（對照原則、單一變量原則） ③適宜條件下處理一段時間 ④觀察現象并記錄結果 3.實驗結論：酶具有催化作用 （二）酶作用的原理：顯著降低化學反應活化能 （三）構建H2O2在不同條件下分解的曲線模型 |
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