探究式学习教学案例

探究式学习教学案例

教学单元：细胞的能量供应和利用

活动名称：探究影响酶活性的条件

适合年级：高一学生

课程：生物学

教学目标：1.使学生掌握温度或PH对酶活性的影响(知识目标)

2.通过对日常生物现象的讨论，主动发现问题，做出假设

3．通过对设计方案的讨论交流，发展思辨，交流和评价能力(技能目标)

4.体验科学探究过程，培养科学素养和正确的科学态度

5.在探究过程中培养探索精神、创新精神和团体合作精神（情感价值观目标）

教学过程：

课堂导入：在PPT上展示一张加酶洗衣粉的包装袋上的使用说明，上面注明洗衣粉的适用温度。

随后展示一段文字说明:唾液淀粉酶、胃蛋白酶等消化酶都是在消化道上起作用的。不同部位

消化酶的PH不一样。唾液的PH 为6.2~7.4，胃液的PH为0.9~1.5，小肠液的PH为7.6.唾液

淀粉酶会随唾液流入胃，胃蛋白酶会随食糜进入小肠.

根据上述文字，你能提出什么问题呢？

引出问题：1.酶的活性可能跟温度有关。

2. 酶的活性可能跟环境的PH值有关。

(适时提示学生：酶的化学本质一般是蛋白质。引导他们回忆有关蛋白质的结构和性质的知

识。这样他们就很容易想到过高或过低的温度或酸碱度会影响酶的活性，进而作出假设。)根据想要探究影响酶活性的条件分组4~6人一组，选出小组长。组内讨论，确定“我想要探究的问题是什么”，“我对问题作出的假设是什么”。

提出假设：1. 温度会影响酶的活性。

2. pH 值对酶的活性有影响。

提供材料用具让学生选择。自主设计实验并根据假设将预期的实验结果写

下来。

提示性问题：1.本实验的自变量、因变量和无关变量分别是什么？

2.怎样控制自变量，针对自变量你准备设置几组实验？哪个是对照组，哪个是实验

组？

3.怎样才能保证无关变量在实验过程中保持基本一致？（如果探究温度对酶活性的

影响，怎样排除PH和其他因素对实验结果的影响?

4.是否需要将自变量设计为梯度？如果需要，你具体的方案是什么？

5.你所预期的对照组和实验组的现象或结果是什么？

设计实验和进行实验：①各小组讨论拟定实验方案并书写下来，由小组长介绍本组实验设计方案，并且听

取其他小组的质询，进行必要的答辩、反思和修改；②各小组听取他人阐述，对其

他组方案进行评价，提出疑问或建议；③对比本组实验设计与其他小组的优缺点，

组内再次做必要的改进和调整；④教师在必要时提出修改意见

探究温度对淀粉酶活性的影响

材料质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液

用具试管，量筒，烧杯，三脚架，酒精灯，石棉网，火柴，试管夹，温度计，滴管。

试剂质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，碘液（或斐林试剂）。

方法步骤

（1）取2支洁净的试管，编上1号和2号，并分别加入2 mL的质量分数为3%的淀粉溶液(见下表)。

（2）另取2支洁净的试管，编上1′号和2′号，并分别加入2 mL的质量分数为2%的淀粉酶溶液。

（3）将1号和1′号试管放入60 ℃的水浴中保温5 min；2号和2′号试管放入100 ℃的水浴中保温5 min。

（4）将1′号试管中的淀粉酶溶液倒入1号试管中，轻轻振荡混合液，并将1号试管继续放在60 ℃的水浴中加热10 min；将2′号试管中的淀粉酶溶液倒入2号试管中，轻轻振荡混合液，并将2号试管继续放在100 ℃的水浴中加热10 min。

（5）待1号和2号试管冷却至常温后，在1号和2号试管中分别滴入2滴碘液，并轻轻振荡，观察颜色的变化。

说明：

（1）本实验和后面的第2个实验都应该将底物和酶分开保温，然后才混合在一起。

（2）在实验室中常用的淀粉酶为α-淀粉酶，α-淀粉酶的适宜温度为55～75 ℃。

（3）在2号试管中滴加碘液前应将试管及其内容物冷却至常温，否则碘液会挥发，导致溶液不变色。

探究pH对过氧化氢酶活性的影响

材料新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液

用具试管，量筒，滴管。

试剂体积分数为3%的过氧化氢溶液，清水，质量分数为5%的盐酸，质量分数为5%的NaOH溶液。

方法步骤

（1）取3支洁净的试管，分别编上1、2、3号。

（2）在3支试管中分别加入2 mL的过氧化氢溶液（见下表）。

（3）再另取3支试管，分别加入1 mL清水、1 mL盐酸和1 mL NaOH溶液，并在试管上分别写上1′、2′和3′。

（4）在1′号、2′号和3′号试管中分别滴入2滴新鲜的肝脏研磨液，并轻轻振荡，静置1 min。

（5）将1′号、2′号和3′号试管中的液体分别倒入1号、2号和3号试管中，并轻轻振荡，使试管内的液体混合均匀。（6）观察1号、2号和3号三支试管内的变化，记录哪支试管产生的气泡多。

结果与分析：（1）以小组为单位展示实验现象、实验结果、实验结论和操作得失。

（2）教师或学生进行点评，总结实验设计的基本方法。

结论：1.温度会影响酶的活性，过高或过低酶的活性都降低甚至失活。

2.PH会影响酶的活性，过酸或过碱酶的活性会明显降低。