刘占江辽宁省锦州市义县高级中学关于“酶的特性”的实验设计教学初探

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1、关于“酶的特性”的实验设计教学初探义县高级中学刘占江2018.6.28E摘要】：生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系，是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。实验课教学是高屮生物教学的有机组成部分，用研宂性学习理念指导实验课教学，是实施新课程标准所必须。探究也是学生认识生命世界、学3生物课程的冇效方法之一。引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑，逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，重在培养创新精神和实践能力。“酶的特性”是人教版高一生物必修1分子与细胞第五章第一节第二部分的内容。

2、关于“酶的特性”的实验研究是开启学生实验设•能力和培养探究创新能力的重要途径。下面就如何设计实验方案总结如下：弄清实验原理、目的：根据实验目的确定自变量；由自变量确定实验组别：因变量是什么；体现因变量的观察指标是什么。那些是无关变量，如何控制？现逐一对“酶的特性”中的相关实验设计进行探宄。一.酶作用的髙效性首先教师引导学生冋忆“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，比较其中加入FeCl3溶液的3号试管和加入肝脏研磨液的4号试管，这两组实验中的自变量、因变量、体现因变量的观察指标分别是什么？实验现象及实验结论如何？3号和4号试管只是反应所用的催化剂种类（即自变量）不同，其余的反

3、应条件（即无关变量，由学生举例有哪些？）均相同，导致反应结果或反应现象出现丫不同（因变量）。这种不同的实验现象或结果是由不同的反应条件（无机催化剂与生物催化剂种类不同）所造成的。教师提问：“酶作用的高效性”是否只是无机催化剂与牛.物催化剂比较才能得出呢？教师引出问题：唾液中含有唾液淀粉酶，它是否具有高效性？简要说出如何设计实验来证明。（提示：高效性的含义即极少量的酶也具有较强的催化作用）引导学生思考：本实验的內变量是什么？唾液淀粉酶的浓度。由此确定哪两个实验组别？不稀释的唾液组别和已稀释的唾液组别。因变量是什么？不同浓度的唾液淀粉酶都可催化淀粉的水解，都具冇较强的催化能力。体

4、现因变量的观察指标是用碘液检测溶液是否变蓝色。经上述思考和教师引导后，师生共同提出如下实验方案。试管号试管内容物反应条饵检测方沒实验结果实验结论12ml淀粉溶液+2ml纯唾液22ml淀粉溶液+2ml稀释5倍一.探宄酶专一性淀粉酶只能催化淀粉生成麦芽糖和少量葡萄糖，不能催化蔗糖水解，用斐林试剂能够检验还原糖的存在，本实验既验证酶的专一性又复习还原糖鉴定过程。向学生提供实验材料：唾液、淀粉溶液、蔗糖溶液、斐林试剂、热水等。组织学生阅读分析材料，启发学生形成奋研究价值的问题，唾液淀粉酶只能催化淀粉还是蔗糖的水解？要解决这一问题，需通过完成实验来说明。教师提出指导实验设计的思考问题：

5、木实验的H的、原理分别是什么？自变量、因变量分别是什么？如何观察或检测因变量？能否用腆液来检测实验结果？实验现象及实验结论如何？各小组讨论并汇报实验方案，师生分析评价各小组的实验方案，并最终形成完善的实验方案如下：试管号试管

6、Aj容物反应条件检测试剂及条、实验结果实验结论12ml淀粉溶液+2ml唾液22ml蔗糖溶液+2ml唾液之后由学生归纳出酶的专一性的定义，根据酶的专一性，催化蔗糖水解的酶应该是哪种酶？木实验中能用碘液代替斐林试剂吗？教师提问：能否用淀粉酶和蔗糖酶来处理淀粉（或蔗糖）？如果可以，有如何检测呢？教师强调在设计实验证明酶的专一性时应该用同一种酶处理不同种类的底物

7、，也可用不同种酶处理同种底物。二.酶的作用条件较温和这部分内容主要是通过探究实验“影响酶活性的条件”来说明。学生阅读完这个探究实验后能提出什么问题或猜想？酶的催化效率可能受温度、pH的影响。如何设计实验方案来检验猜想的正确性？要求学生仿照探宂酶的专一性的实验来讨论、完善实验方案。一部分同学讨论酶的催化效率受温度影响的实验方案设计，另一部分同学讨论酶的催化效率受pH影响的实验设计方案设计。选择其中有典型错误的实验方案分析，引导学生寻找错误：上述实验方案中有什么错误设计？为什么？如何纠正？这说明设计实验方案耍注意什么？1.酶的催化效率受温度影响的实验方案如下:步骤1取6支试管，依

8、次编号为1、P、2、2'、3、3',往1、2、3号试管中分别加入2ml淀粉溶液，往1'、V、3'号试管中分别加入2ml酶溶液步骤2将1和1'、2和2'号、3和3'试管分别置于60'C热水、100°C、0°C冰块中保温5min步骤3将1'、2'、3'中的淀粉酶溶液分别倒入1、2、3号的淀粉溶液中充分混合，并使1、2、3号试管在原來相应的温度下保温5min步骤4往1、2、3号试管中均加入1滴碘液进行检测实验现象实验结论教师提出如下问题：①能否删除步骤2?为什么？（不能，设置温度的必须步骤）②能用斐林试剂代替