探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用

探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用 实验五 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用 者: 于秀荣 吉林省白山市第二中学 指导教师:徐兆斌 吉林省白山市第二中学 一、 设计思想与教材分析 设计思想 新《课程》提出生物课程的基本理念是:“提高学生科学素养，面向全体学生，倡导探究性学习，注重与现实生活相联系” 。生物实验教学是培养学生科学素养的重要途径和，提出合理假设，科学的设计实验并实施，是实验教学的灵魂所在。进行探究性实验有利于提高学生以思维和创新能力为主的综合能力，是目前教学的重要方式，因此本节课我采取探究式教学方法进行授课。 根据自己的设计意图改进实验，让学生寻着探究的过程完成自主实验活动，即提出问题、进行假设、设计方案、实验探究、汇报交流、得出结论。使这一普通的实验活动过程变得有趣，促进学生创造性地完成这一实验活动。发挥教师的主导作用，学生的主体作用。 教材分析 1、地位和作用: 《探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用》是人教版高中《生物》第三章第一节的一个必修实验内容。通过此实验使学生能够加深对酶的专一性的理解，而酶的专一性是“新陈代谢与酶”一节中非常重要的，要求的层次比较高，属“应用”层次，但酶的专一性这个知识点，学生理解起来又较困难，而且在生产实践上也有广泛的应用，因此在教材中占有重要位置。 2、学情分析: 高二学生已具备操作本实验的基本技能，所以，教师只要进行指导，学生就能很好的完成探究任务。通过本实验教学，培养学生合作交流和协同交流的意识。 二、教育目标 1、知识目标:通过探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用，使学生加深对酶“专一性”的理解，进一步加深对可溶性还原糖鉴定方法的理解和掌握，并能用所学的理论知识解释一些实际问题。 2、能力目标: 学生能够在老师的指导下独立完成此实验操作，正确使用各种仪器和工具，规范实验步骤;培养学生观察力、理解力、正确分析实验结果的能力和语言表达能力;培养学生设计实验能力和创造力; 3、技能目标: 培养动手操作能力和实践能力。 4、情感态度与价值观: 通过此实验使学生的理论知识和实践能力相结合，加深对理论知识的理解和应用，体验成功的快乐;参与实验、研究实验，设计实验，鼓励创新，养成严谨的探索科学和大胆质疑的精神。通过分组实验培养学生的合作精神。 三、教学重点和难点 1、引导学生探究酶具有专一性的特点 2、学生在活跃的思维状态下自己设计实验，解决问题，完成探究酶的专一性的实验设计及操作 四、教学策略 探究式教学法、实验教学法、讨论法、学生自主学习法等 五、实验设计的改进 (1)、教学理念的转变 本节课引入了“探究性学习”的新课程理念，使整节分组实验课充满了探究、合作、交流的气氛，学生自主探究能力得到充分发展，真正成为学习的主人。 (2)、教学方式的改进 在以往的实验中，一般采用教师讲解实验步骤、方法和注意事项，而本节课强化学生主动参与、主动探究。学生自己提出设计方案进行实验，展示自己的实验结果，既兴奋又有成就感，培养学生思维能力、实践能力和语言表达能力。 (3)、实验材料的改进 α-淀粉酶和唾液淀粉酶做对照 采用唾液的优点是:?可以就地取材，随用随取，节约成本;?让学生能够进一步认识到自身酶的存在和作用，理解酶是 活细胞产生的，在生物体外仍可发挥作用;?可排除α-淀粉酶的颜色对实验现象的影响 。 六、课时安排 1课时 本实验为探究性实验，实验时间应与教材同步，安排在学习“酶的特性”知识内容之前完成。如实验安排在“酶的特性”教学内容之后，该实验的探究性大大降低，教材编写者的意图就难以得到体现。 七、教学过程 1、创设问题情境,激发探究课题 师:日常生活中，我们经常会接触一些酶产品，例如:溶菌酶片有抗菌消炎的作用，它只能溶解细菌的细胞壁，不会分解人体细胞内的物质;果胶酶只能分解果肉细胞壁中的果胶，不会分解细胞内的糖类等营养物质，既提高了果汁的产量，又不会影响其甜度。这是为什么呢, 以此激发学生探究兴趣，引出“酶的专一性”，师生迅速进入课题。 2、创设实验情境,体验探究过程 (1)、提出问题 师:酶是否具有专一性呢,我们要设计实验进行探究。请同学根据桌面上 提供的实验材料用具确定探究课题。 生: 提出“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用” (2)、进行假设 师:根据实验题目，你觉得淀粉酶能催化水解淀粉还是蔗糖, 生:有3种假设 师:事实究竟怎样,需要通过实验探究，首先我们要设计实验方案。 (3)、设计方案: 师:对于我们高二的学生来讲，独立设计实验可能有一定难度，没关系， 我给你们些提示:幻灯片给出设计实验的注意事项(略) 生:根据提示，四人一组讨论并设计实验，包括:实验目的、实验原理、材 料用具、方法步骤及预期结果。把设计方案写在纸上。 师生:讨论结束后，每组选派表达能力较强的同学到讲台，使用实物展台，投影仪，将设计方案投影到大屏幕上，师生共同分析其成功与不足。尤其对以唾液淀粉酶为实验材料的同学要给予详细的分析与评价。 之后，教师给出标准的实验设计方案(略)，结合学生的设计，着重分析实验中应注意的两个原则:对照原则和单一变量原则，使学生初步学会设计实验的基本方法，并从中体会到探究性学习的益处。 教师交待实验中唾液收集的方法，强调斐林试剂配制和使用的方法，提醒学生注意保温时间、水浴加热时间等。 (4)、实验探究 根据为各组所提供的不同的材料，学生进行自主实验。 学生分四个大组，每组的具体实施略有不同:1、2组用α-淀粉酶，3、4组用唾液淀粉酶;1、3组水浴加热，2、4组用酒精灯直接加热。(具体实验步骤以表格的形式投影到屏幕上) 整个过程教师巡视指导，指出学生的不规范操作，引导学生进行分析。例如:取唾液时应注意什么,为何要将试管的下半部浸入到60度或37度的热水中，且保温5分钟,加入斐林试剂时要注意什么,发现各小组都非常踊跃，都想通过实验来证明自己的假设。学生在观察到实验结果时特别兴奋，体验了探索的乐趣。 (5)、汇报交流 实验结果出来后，教师请各组学生代表汇报实验结果。 师:实验成功了吗,现象是什么,请分析原因。如果失败，可能的原因是什么, 生:一、二组: 有的实验成功。现象是:1号试管出现砖红色，2号试管无反应。原因:淀粉酶能催化淀粉水解成还原糖，与斐林试剂发生反应成砖红色，而淀粉酶不能催化水解蔗糖，与斐林试剂不发生反应，无颜色变化。 有的实验失败。现象:2号试管有砖红色，可能原因:蔗糖不纯、试管不净等。 三、四组: 有的实验成功。(现象及原因同上) 有的实验失败。现象:2号试管有砖红色，可能原因:唾液取法不当，未漱口或漱口不净。 共同探讨提出:水浴加热法，实验加热时间长，呈现现象慢;直接加热法，呈现现象快，但试管里的液体易溅出，加热过度，试管里有青色或黑色物质出现。学生结合化学知识分析，可能是Cu(OH)分解所致。两种方法各有利弊。 2 学生展示实验结果后，教师适当补充，总结实验成功的关键:斐林试剂必须现配;蔗糖的纯度和新鲜程度。 这样的交流活动给学生提供了更多表达自己见解，展示自己才华的机会。在活动中，教师已不再是知识的传授者，而是学生学习的合作者、引导者和参与者。 (6)、得出结论 由以上讨论我们得出:酶具有专一性。 3、创设生活情境，解决实际问题 启发学生利用酶的专一性解决生产实践问题。可设置下面诱人的教学新情景以唤起学生的学习情感:自然界中腐生细菌能分泌酶将植物尸体进行分解，使得“落叶不是无情物，化作春泥更护花”。此时此刻我们会油然升起这样情景:当你漫步在绿草如荫，鸟语花香的公园，或者荡漾在碧水如镜、清风拂面的湖面上，眼前所看到塑料袋或白色泡沫塑料饭盒像幽灵一样飘来飘去时，你一定会十分恼火;而你外出旅游坐船或坐车随意地从窗外扔出一只塑料袋或白色泡沫饭盒，是那么漫不经心。那时你曾否想到，(这些塑料垃圾的旅行可能比你旅途还长，甚至漂洋过海也未必是天方夜谭，因为，这些聚氯乙烯制品在自然界降解极少。 如何用本节知识解决这个实际问题呢, 4、创设练习情境，巩固探究成果 (题略) 5、总结所学知识，把握重点难点 本节课的实验步骤及结论固然重要，但更重要的是通过这节课的学习，初步学会设计探究实验的基本过程:提出问题、进行假设、设计方案、实验探究、汇报交流、得出结论。同时掌握实验设计的基本原则即:对照原则和单一变量原 则。这样才能提高实验的操作能力、观察能力、合作能力。朱熹曾说过“读书无疑，需教有疑，有疑者无疑，至此方是长进”，希望同学在今后的实验课中能敢于提出质疑，具备勇于创新的能力，将来把所学知识用于实践，生产出比溶菌酶片、果胶酶更多更好的产品，造福于人类。 6、布置课后作业，再练设计实验 拓展题:某同学用碘液检验一块干面包,面包变成了深蓝色。然后他嚼碎了另一块干面包，并用本尼迪溶液(一种检验麦芽糖的试剂,与麦芽糖反应变成红色)检验,嚼碎的面包变成了红色。因此,他得出结论:面包嚼碎时淀粉变成了麦芽糖。你认为以上实验是否严密地论证了该同学的结论?如果不严密,请纠正或补充相应的实验步骤。 八、教学反思 成功之处:学生自己设计实验，将被动变为主动，更为关注自己的实验结果。成功者多了一份自信，有了对生物学的喜爱。失败者也不气馁，往往表现出我也行，再让我试试的愿望。一般情况下，都会主动找老师帮助查找失败原因，也会主动提出利用业余时间来完成。这样，我们实验就由课堂扩大到了课外，由课本延伸到了课本之外，我们的实验室就可以充分的利用起来，更好地为学生服务。 不足之处:该实验教学也暴露了一些问题，如教师对学生实验设计的预见性不够，学生的科学方法的薄弱。这些都将成为我们今后实验教学中努力的方向。