α淀粉酶的固定化及淀粉水解作用检测(教学方案)

α淀粉酶的固定化及淀粉水解作用检测(教学) 《α-淀粉酶的固定化与淀粉水解作用的检测》 第二实验班 一组 2013(10.22 教学课 α淀粉酶的固定化及淀粉水解作用检测 教材分析: 1、 教学内容分析:本节课是高中生物浙科版选修1《生物技术实践》模块实 验6“α淀粉酶的固定化及淀粉水解作用检测”实验。高中生物选修1是 根据新课标《普通高中生物课程标准(实验)》开设的以技术实践为主题的 课程，该实验中涉及到的α-淀粉酶水解淀粉是中学生在必修一中学习到的 与酶相关的理论知识，本次实验是将生产中对酶的利用发放搬到实验室中， 能够让学生对固定化酶有深入的了解并对酶的作用有一个具体的印象，同 时，让学生掌握固定α-淀粉酶的方法，来便于此次实验的进行。由此可见 该实验的进行对于中学生物教学来说是很有必要的。 2、 课程标准要求: 具体内容标准 活动建议 简述酶的固定化; 设计实验探究“α淀粉酶的固定 介绍淀粉和糊精之间的关系，以化及淀粉水解作用检测”。 及淀粉和糊精分别与KI-I2反应的利用固定后的α淀粉酶进行淀粉 颜色变化。 的水解实验; 验证酶是否被固定。 3、 课程目标的能力标准 发展科学探究能力，初步学会做出假设与预期;设计可行的实验方案; 实施实验方案，收集证据;利用科学方法处理、解释数据或现象;根据证 据作出合理的判断;用准确的术语或图表介绍研究发现和结果，阐明观点。 教学目标: 【知识目标】 1、 学生通过实验等教学活动，掌握酶的固定化技术、以及通过对实验结果的 分析检测，能得出酶是否被固定，固定后的酶对底物是否产生了作用; 2、 学生通过实验探究，设置对照，对此项生物学的研究方法有了更深的认识; 【能力目标】 1、 学生通过实验过程的体验，提高实验设计能力，学会描述实验研究的基本 过程; 2、 学生通过实验的探究和操作过程来提高实验动手操作能力; 3、 学生通过对本节课研究的原理在生物学里领域以及生活领域的实例分析， 提高了学生的只是知识应用与分析能力。 【情感目标】 1、 学生通过实验探究活动中的分工协作，形成合作的团队意识; 2、 引导学生思考实验部分内容，提高学生的思维能力，引导学生确认固定后 的α-淀粉酶能是淀粉变为糊精; 3、 通过实验培养学生的思考能力，以及学生能够养成做事认真、细心的习惯。 教学重点: 1、 掌握α淀粉酶的固定化技术; 2、 利用固定后的α淀粉酶进行淀粉的水解实验，并验证固定化酶是否有效。 教学难点: 1、 淀粉酶固定化的过程中，学生需要掌握和理解这种固定化方式。 2、 学生需要理解实验中相关步骤的中注意事项，由于实验教学课课时较少， 本次实验操作过程比较繁杂，因此要掌握好讲授实验和实验期间辅导的内 容。 教学方法: 1、 探究式教学模式:通过教师的指导，学生根据实验材料和“方案”，设计“探 究实验”的研究过程，再以“自主、探究、合作”的方式看开展实验; 教学用具: 黑板、、部分实验材料(层析柱、烧杯、滤布、滴管、试管) 教学板: 黑板分成三个板块: 左边板块:一、实验目的 二、实验原理: 1、固定化酶、吸附法 2、石英砂 α-淀粉酶 3、淀粉(遇碘变蓝)????糊精(遇碘变红) 注:α-淀粉酶的最适温度为50~75? 中间板块:三、流程 α-淀粉酶 + 石英砂 —————固定 (搅拌,静置,清洗,) 淀粉 + 固定化酶—————反应 装柱(放液) 过柱 (放液-静置-放液) 碘液 + 产物(淀粉,糊精,)————检测 右边板块: 层析柱示意图 作业题:(1)配置好的淀粉溶液为何放入60?的水浴锅, (2)查阅资料，简述还有哪些固定酶的方法。 教学流程: 1、 题目和已有知识引入，牵入本次实验的主要思路; 2、 教学环节1:介绍α-淀粉酶的固定方法，以及注意事项; 3、 教学环节2:介绍为何使用层析柱，以及部分操作注意事项，期间提出问 题引发学生思考; 4、 教学环节3:检测酶对淀粉的水解作用，依据实验原理，让学生自主探究 如何检验淀粉是否水解; 5、 教学环节5:学生开始实验; 6、 总结。 课前准备: 1、在进行实验前，应先将实验所需的仪器给每个小组都准备好，由于淀粉的溶解和保存较为简单，但实验耗时较长，所以第一步可以先为学生准备好配好的淀粉溶液。同时，可将实验步骤适当调整，为了实验时能更好的发散学生思维，可以将实验的第六步做一些适当调整，即调整为打开调节装置，流出3ml反应液后(让塑料管中的溶液流出)，用支管接取0.5ml溶液，下面，请自己设计实验对照，证明淀粉是否发生了水解，并生成了糊精。而第7步，由于条件有限，可以省去。 2、准备小黑板: 程度 分类 游离酶 固定化酶 产物底物分离 难 易 酶的回收 难 易 教学进程: 教学程序 教师行为 学生活动 设计意图 进入课题“α-淀粉酶的固定化与淀粉水 解作用的检测”。 已了解的:酶、淀粉、水解作用 未接触过的:固定化 通过现实中对固定的理解引到实验中的 “固定化”; 让学生理解本 阅读课本上的原理和资料，学生理解: 次实验的思路，固定化酶、固定化酶的方法、吸附法、吸听和理解教师介引入 方便后面比较附剂(期间请同学起来分享自己了解到的绍的基本的实验(5min) 对实验具体步相关信息、在对固定化酶的理解上借助磁思路 骤比较零散的铁和大头针的关系辅助理解) 讲解。 引出石英砂，简要解释石英砂的优势; 游离酶与固定化酶的比较(为何用固定 化酶):此处通过讨论游离酶的不足引出固 定化酶的优势。 观察课题，分为两大板块: 其一:α-淀粉酶的固定 其二:淀粉水解作用的检测 两个板块中间起桥梁作用的是:淀粉与 α-淀粉酶的反应。 实验思路 介绍原理:淀粉经α-淀粉酶作用产生糊 (2min) 精，碘液遇糊精变红。 引领学生理出实验流程: α-淀粉酶+石英砂?固定化酶+淀粉? 产物?检测(酶是否被固定在了石英砂上) α-淀粉酶的演示固定操作步骤，让学生思考“固定让学生了解淀粉让学生在教师固定化 过程中为何搅拌, 酶的固定方式，从的讲解中不断(1min) 中跟着老师的思进行思考，进一 路积极的进行思步了解实验的 淀粉与固定化酶反应: 反应 考，更加深入的了步骤，在讨论中淀粉从水浴锅中去取，让学生思考“为(3min) 解实验步骤。 使自己的实验何在水浴锅中进行保存,” 设计能力得到 通过“将淀粉直接倒入固定化酶的烧杯锻炼。 中进行反应”这项错误操作，引出层析柱 的使用。 介绍层析柱的结构，让学生思考如何使 用层析柱使淀粉和酶进行反应并得到产 物。(装柱、过柱的过程) 产物得出后进行:检测 未提到的操作有三部分: (1) 固定时，固定后要清洗(让学生观 察烧杯中物质的状态，提示学生上 清液中的物质，引出游离酶的存在， 结合原理让学生思考如何检测游离细节补充 酶的存在,通过怎样的操作出去游(4min) 离酶并验证游离酶是否被除去,) (2) 装柱过程中的放液(多余的水)的 操作; (3) 过柱过程中，对胶管中多余液体的 处理; 通过实验目的引发学生对检测产物的学生通过老师的理解，并让学生自行设置对照来清晰的看引导以及对实验检测 到淀粉是否经过水解。 原理的理解设计 (1min) 方案来验证淀粉 发生了水解。 学生展开实学生在实验过程中，教师给予部分细节上 验(50min) 的指导，同时引发同学的思考。 请小组分享他们检测过程中的实验设 计，并叙述实验结果。并分享实验当中出培养学生发现现的问题以及处理办法。 汇报实验结果，并小结(5min) 问题和总结的强调实验报告的书写(作业题+实验分析做出总结。 能力。 [分析中要包括对实验过程中对某些操作 的理解等])。 课后反思: 开设实验课的目的是培养学生的探究意识和习惯，在整个实验教学的过程中， 有目的的去引导学生能够自己理清实验的目的和操作思路，不至于在动手操作的 过程中失去思路，不知道该进行怎样的操作。 针对本次课堂的教学设计，总结以下几点不足: (1) 本节课中有些步骤补充的过于详细，让学生在实验的过程当中缺乏部分思 考而对操作步骤孤注一掷，导致操作中出现了很多问题，并且太过依赖老 师; (2) 没有把握好队“细节”的理解，盲目的以为讲清楚每一步如何具体操作才 是“细节”，却忽略的真正的细节方面的讲解，如:没有强调碘液的滴数、 没有强调放液的快慢速度等。虽然如此，但在学生实验过程中却发现，学 生会在不知道这些细节的情况下，进行各种不同的尝试，边尝试边思考怎 样才能更好的得出反应结果; (3) 教学过程中，对问题的提出在之前没有进行严密的考虑，导致表达的时候 思路混乱，让学生不理解问题的根本是什么，导致学生无法进行正确和积 极的思考，对实验的进行造成了不好的影响; (4) 没有介绍实验来源(结合生活实际)，可能导致学生对本次实验的兴趣不大; (5) 实验过程中，实验助手没有充分的发挥作用，例如:实验期间，应单独坐， 而不该穿插在学生中间，防止学生在听课过程中直接询问并寻求解答的现 象发生，这种行为妨碍了学生的独立思考，同时没有跟进老师的思路，导 致在实验过程中对流程没有清晰的认识;其次，在实验操作过程中，没有 及时的对学生不的操作进行引导;除此之外，不明确在实验过程中该 强调什么问题，不该强调什么问题等。 整个实验教学，学生都验证了固定化酶对淀粉有水解作用，因此是比较成 功的。希望能够在今后的教学中，能够继续探究出一条更加有利于学生进行实验 探究的教学设计方案。