巧設問題情境,構建高效課堂

1 教材分析

人教版高中生物教材必修1中“降低化學反應活化能的酶”的內(nèi)容主要包括酶的作用和本質(zhì)兩部分，潛在的知識和能力要求比較高。酶的知識貫穿在整個生物學，是生物學的筋絡之一；通過對實驗的分析、探究，幫助學生建立“單一變量”的思想，領悟?qū)φ諏嶒?、變量分析能力和生物學研究思想。

2 教學目標

知識目標：說明酶在代謝中的作用和本質(zhì)。

能力目標：進行“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗和探索，正確完成相關的實驗操作，學會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化以及設置對照組和重復實驗。

情感、態(tài)度和價值目標：客觀評價自己的實驗結果；參與交流，聽取別人的正確意見；通過分析“有關酶本質(zhì)的探索”的資料，認同科學在不斷地探索和爭論中前進。

3 教學重、難點及解決方法

3.1 教學重點

酶的作用和本質(zhì)。

3.2 教學難點

①酶降低化學反應活化能的原理；②控制變量的科學方法。解決方法：利用教材上形象、直觀的圖解和文字說明，讓學生明確催化劑可降低化學反應的活化能。通過比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗，使學生感悟酶作為催化劑的特點及控制變量的方法。

關于控制變量的內(nèi)容，本節(jié)教材介紹了控制變量的系列名詞，但對剛剛接觸高中生物實驗的學生是一個難點。

4 教學策略的選擇

本節(jié)課的設計理念是“問題引導——科學探究”教學方式來學習科學研究的方法。符合《基礎教育課程改革綱要(試行)》的要求。學生由以前的“學會”到“想學”再到“會學”，“問題引導——科學探究”發(fā)現(xiàn)式教學法就是在這種理念下應運而生的，該教學法以問題解決為中心。在問題的推動下、在教師的引導下，學生學得主動，學得積極，真正體現(xiàn)了“教為主導，學為主體”的思想。

5 課程準備

教具準備：制PPT幻燈片、實驗材料、器材。

6 教學過程設計

6.1 創(chuàng)設與現(xiàn)實生活相聯(lián)系的教學情境，導入主題

教師首先復習：物質(zhì)跨膜運輸中的主動運輸需要的條件。

師生共同活動：

綠色植物能把太陽能轉(zhuǎn)化為自身生命活動所需的能量，而動物不具有該能力，其生命活動所需的能量來源于那兒呢?

鳥類的消化系統(tǒng)的組成?消化分為幾類及其主要場所在哪里?

學生活動：回憶初中知識。

PPT展示斯帕蘭札尼的實驗并提出問題：

這個實驗要解決什么問題?

是什么物質(zhì)使肉塊消失了?

與外界的化學反應相比，生物體內(nèi)的化學反應有什么特點?

在學習化學知識中，為了讓一些化學反應更容易地進行，會使用催化劑，那無機物催化劑和生物體內(nèi)的催化劑在反應條件上、效率上有什么區(qū)別?

學生活動：閱讀問題，探討內(nèi)容，進行相關的討論思考教師提出的問題。學生回答，學生評價、討論、歸納、總結。

教師歸納：在化學課上，有些化學反應容易進行，有些化學反應需要添加某種物質(zhì)之后并且可能需要在特定的環(huán)境中才能進行。這種能夠促進化學反應進行的物質(zhì)，叫催化劑。正如二氧化錳在氧氣的制作中起重要的催化作用。

細胞中的化學反應比起化學課上所學的反應要復雜得多，而且有些反應在細胞外，單純用化學的手段是無法進行的，而在細胞內(nèi)卻可以快速順利地進行。這是為什么?

對于生物體來說要進行的生理活動非常之多，構成生物體的每一個細胞物質(zhì)需要不斷的合成和分解，不斷地處于自我更新的狀態(tài)，這種自我更新完全依賴于細胞內(nèi)發(fā)生的生物化學反應，每一個化學反應都伴隨能量變化。

6.2 創(chuàng)設情境，設疑過渡

教師活動：細胞內(nèi)的環(huán)境是一個常溫常壓下的狀態(tài)，在這種環(huán)境下化學反應卻能高效有序地發(fā)生，即細胞代謝。而細胞代謝應該有適合的生物催化劑——酶。教師引導學生產(chǎn)生疑問：酶在細胞代謝中起了什么作用?究竟是怎樣起作用的?

6.3 巧妙利用典型實驗，引導學生進行探究式學習

教師指導學生閱讀，設計實驗觀察表格，分組完成實驗。

學生活動：閱讀相關的課文內(nèi)容，設計表格；

學生進行分組實驗。

師生共同分析總結：表格的設計；記錄實驗結果。

教師用PPT展示問題：

2號管發(fā)生了什么現(xiàn)象，說明了什么?

3、4號管中，F(xiàn)eCl₃和過氧化氫酶起了什么作用。(說明催化劑并沒有并沒有提高分子的能量，而是把發(fā)生反應所需要的活化能降低了)

3、4號管中，哪個反應速度快?說明什么問題?(說明酶具有高效性)

這個實驗的結論是什么?

通過實驗你還能提出什么問題?

學生可能提出以下的問題：

①該實驗的原理是什么?

②這個實驗為什么要選用新鮮的肝臟?

③為什么要將肝臟制成研磨液?

④滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時，可否共用一個吸管?為什么?

⑤實驗的關鍵是什么?判斷依據(jù)是什么?

學生展開討論，并回答問題。完成探究活動，教師引導并進行交流和表達，可采取同伴互助的形式，一學生提出問題，由其他學生解答。

6.4 學會控制變量，體驗科學探究的思想

教師引導學生分析教材P79相關內(nèi)容，讓學生了解實驗設計的原則。

學生活動：指出“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中自變量、因變量、無關變量、對照組、實驗組。知識難點采取小組合作學習方式，利于難點突破。

教師用PPT展示下列問題：

自變量中FeCl₃如果改成滴加8滴則實驗結果如何?是否違背對照實驗設計原則?

自變量、無關變量能否發(fā)生轉(zhuǎn)變?

學生活動：進行求異思維訓練。

6.5 體驗科學發(fā)現(xiàn)歷程，感悟研究探索的奧秘

教師組織學生閱讀“關于酶本質(zhì)的思考”，并要求學生思考以下幾個問題：

①巴斯德的觀點哪些是正確的，哪些是錯誤的?李畢希的呢?

②從畢希納實驗示意圖中可得出什么結論?為什么當時只能推測酶是蛋白質(zhì)，而不能證明酶是蛋白質(zhì)?

③根據(jù)酶本質(zhì)的探索歷程，生物學實驗研究一般思想是什么?

④用自己的話給酶下個定義。酶的本質(zhì)是什么?

教師結合酶學研究簡史的介紹，組織學生歸納研究過程和生物學實驗研究一般方法、思想(即現(xiàn)象到結構，然后是物質(zhì)，最后對物質(zhì)進行分離、提純和鑒定)。

6.6 設疑歸納得概念，巧用概念圖構網(wǎng)絡

概念圖的理論基礎是奧節(jié)伯爾的學習理論。知識的構建是通過已有的概念對事物的觀察和認識開始的。學習就是建立一個概念網(wǎng)絡，不斷地向網(wǎng)絡增添新內(nèi)容，為了使學習有意義，學習者個體必須把新知識和學過的概念聯(lián)系起來。

教師活動：引導學生分析，“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗，2號試管產(chǎn)生氣泡較多是因為加熱所致，加熱使H₂O₂分子得到了能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。生物學上把分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。

教師用PPT展示H₂O₂分子由常態(tài)形成活躍狀態(tài)并要求學生思考下列問題：

汽油在常溫下會自發(fā)地起火?為什么?

為什么鐵和過氧化氫酶能提高過氧化氫的分解反應的速率呢?

表1是在20℃測得的不同條件下過氧化氫分解的活化能，從中你能得出什么結論?

請將教科書圖5-2在坐標中繪制出來。

學生活動：閱讀教材，結合實驗，加深對活化能這一概念的理解。

師生活動：教師利用概念圖的方法，把本節(jié)課關于酶的相關概念，根據(jù)其關系構建知識網(wǎng)絡。這樣的歸納方法會幫助學生構建知識體系，便于復習歸納。