探究ph对果胶酶活性的影响的教学案例

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1、“探究pH对果胶酶活性的影响”的教学案例一、教学指导思想探究性实验教学最能体现生物科学的本质，也最有利于落实学生的核心素养培育。学生通过模拟科学探究过程，获得所需的生物科学知识，发展科学探究能力，感悟严谨的科学态度，初步掌握一般的科学研究方法，提升团队合作、交流展示、对抗挫折等能力。作为学科教学核心的生物学核心概念目前尚未有明确的界定，不同专家有不同的解读。以陈秉初、朱晓林老师为代表的部分专家对核心概念有如下（或类似）表述：“生物学核心概念是教师或学生对生物学核心问题（生命实质问题）的相对本质的认识或看法……”核心概念的构建不是一堂课或几堂课能完成的，而

2、是在不同阶段的学习过程中逐渐构建、螺旋上升、最终形成的。与本节课紧密联系的核心概念表述为“细胞的生命活动需要物质和能量的推动”，其一般概念可表述为：“细胞的能量来源于细胞的生化反应”、“细胞的生化反应需要酶的催化”、“酶的作用受多种因素的影响”……因此，本实验课从探究影响酶活性的因素出发，获取果汁制作最佳条件的相关信息，帮助同学夯实相关核心概念。高中生物实验进行定量数据收集的极少，而实验数据的分析、处理和表达是基本的科学素养。教学中常见的解决办法是制造一些“理想化”的数据或直接使用文献中的数据供学生进行学习和分析。由于学生没有经历探究过程，对数据的解读流

3、于形式，只会按照教师给出的标准按部就班处理，知其然不知其所以然，更不用说结合数据反思实验方案。本实验课是基于选修一“果汁中的果胶和果胶酶”实验的拓展，因地制宜、因时制宜选择实验材料使实验结果更明显；优化实验条件使反应时间缩短至5分钟；将检测指标具体化为果汁的出汁率和澄清度，并提供了检测指标的定量测定方式，且方法简单有效。在定量检测方法的设计和讨论过程中，学生能够综合运用所学知识和方法（如过滤、抽滤、离心、分液等）尝试解决实际问题，能够从科学性和可行性方面对实验方案进行评价，能够为自己辩护和采纳他人合理意见对自己的实验方案进行修订；在定量数据的处理和表达过

4、程中，获取与处理信息的能力得到提升，体会描点连线和用圆滑的曲线进行数据处理背后的科学思考，能够根据数据反思自己的实验方案并合理优化。本实验课具有以下教学特色：1.改进实验方案，使实验耗时更短、实验结果更明显、检测指标更具体、检测方法更多元化。本实验在尝试多种材料后，最终选择当地当季的实验材料——草莓，果汁的出汁率和澄清度肉眼即可观察到显著性差异。本实验酶促反应最终只需进行5分钟，出汁率的定量测定可采用直尺进行，澄清度可利用分光光度计测定。由于本实验出汁率和澄清度既可采用定性分析，也可进行定量测定，对于实验条件不同的学校均有参考价值。2.采用“学术顾问”方

5、式，弥补传统实验课堂生成众多，教师难以兼顾的不足。“学术顾问”由与教师共同开发实验的学生承担，其探究能力得到提升和发展；随后“学术顾问”分散到各实验小组，解答各小组实验设计、实施和数据收集处理中出现的问题，由于生生交流比师生交流更及时有效，提高了实验教学的有效性和针对性。在课堂实施过程中可以看到，由于“学术顾问”帮助同学们排除了不可行的实验设计，同学能够提出超出教师预期的实验设计方案。二、实验教学分析高二同学已具备设计和实施基本可行单因子实验方案的能力，也已具备相应实验技能，但综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力仍有欠缺。他们辩证思维和创造思维有了很

6、大发展，思维的目的性、方向性更明确，在面对具有挑战性的问题时有强烈的自我表达和展示欲望。同学们在实施“果汁中的果胶和果胶酶”实验时发现教材实验无法达成教材拟定的实验目的，且不同组的同学实验结果不尽相同，沸水浴的作用不甚明了。他们提出能否自行设计实验更好达成教材实验目的。本课题为教师在学生提出的若干选题中筛选出来、供所有同学进行探究的范例。学生在实践了“探究pH对果胶酶活性的影响”后可以采用这套方法自主探究“温度、重金属等对果胶酶活性的影响”，探究“制作果汁的最佳条件”。学生提出本实验应进行定量数据采集和处理，根据自己获得的原始数据练习对实验结果的处理和表

7、达。基于以上分析，本节课的教学重点确定为对实验数据的获得、分析、处理和对实验方案的评价；教学难点确定为设计定量数据采集方案和对实验数据的处理。本节课采用合作学习、互评自辩等方法落实重点，采用设置“学术顾问”、分组讨论等方法突破难点。教师经过多次预实验的摸索，选择合适的实验材料，使得实验结果更明显，肉眼即可观察到果汁出汁率和澄清度的显著性差异，学生可自主选择定性或定量检测；通过优化实验条件，使酶促反应时间缩短至5分钟，给本堂课的完成提供了时间保障。三、教学目标1.知识目标：学生通过定量数据的采集和处理，能够分析pH对果胶酶活性的影响，能够获得草莓汁制作的最

8、佳pH信息。2.情感态度与价值观：（1）学生通过对“果胶酶的最适pH范围”与“果