“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”的教學設計

【基金項目】本文為甘肅省教育科學“十三五”規(guī)劃2017年度課題《高中生物學實驗創(chuàng)新的“自主、合作”教學模式研究》（課題批準號：GS[2017]GHB2255）的成果之一。

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）07-0152-02

一、教材分析

“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”是人教版高中《生物》第一冊第三章第一節(jié)的一個實驗。通過這個實驗讓學生加深對酶的“專一性”的理解，讓學生初步學會探索性實驗的設計方法。

二、學情分析

在第一章已經學習并做了“生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定”實驗，學生具備了相應的基礎知識和基本技能。教師只要引導得當、悉心指導，學生就能完成探究任務。

三、教學目標

1.知識目標：通過實驗，讓學生加深對酶“專一性”的理解；進一步加深對可溶性還原糖鑒定方法的理解和掌握。

2.能力目標：初步學會實驗方案的設計，培養(yǎng)學生動手操作能力、創(chuàng)新思維能力和分析、解決問題的能力。

3.情感態(tài)度與價值觀：通過做實驗，讓學生體驗成功的快樂和失敗的沮喪，養(yǎng)成嚴謹?shù)奶剿骺茖W和大膽質疑的精神；通過分組實驗培養(yǎng)學生的合作、探究精神。

四、實驗重點

初步學會探索酶的“專一性”的方法。

五、實驗難點

讓學生學會探索性實驗的設計方法和探索方法。

六、實驗準備

1.擺放器材

2.配制溶液（配制α-淀粉酶、淀粉、蔗糖、葡萄糖、0.1g/mlNaOH、0.05g/mlCuSO4溶液）

3.開水

4.加酶洗衣粉和沒有加酶的洗衣粉各一袋

5.給學生印發(fā)導學案

6.安排學生預習實驗

七、設計思路

本著體現(xiàn)新課標的基本理念，本節(jié)課通過課前預習，做導學案，培養(yǎng)學生自主學習；以生活中常見的加酶洗衣粉為例，創(chuàng)設情境，激發(fā)學生興趣；讓學生帶著問題閱讀教材，以熟悉實驗方法步驟；通過分組實驗，培養(yǎng)學生的動手操作能力；由實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題，通過小組討論、交流，培養(yǎng)學生合作探究意識；通過學生自主探究，培養(yǎng)學生獲取知識的方法；最后通過知識遷移，拓展延伸，提高學生運用知識的能力。在整個教學過程中突出學生的主體地位，發(fā)揮教師的主導作用，面向全體學生，關注每位學生，充分調動學生的積極性，調控好課堂節(jié)奏，引導學生順利地完成任務。

八、教學過程

1.創(chuàng)設情境，激發(fā)興趣

教師左右手展示加酶洗衣粉和沒有加酶的洗衣粉，提問：“哪種洗衣粉洗衣效果好？”學生答：“加酶洗衣粉。”教師說明加酶洗衣粉中含有蛋白酶，然后設疑：“蛋白酶能催化所有物質分解嗎？”

設計意圖：以學生身邊熟悉的洗衣粉創(chuàng)設情境，提出問題，激發(fā)學生的興趣和求知欲。

2.提出問題，閱讀教材

要求學生帶著下面問題，閱讀教材。

（1）在已知淀粉酶能夠催化淀粉水解的情況下，本實驗設置2號試管（加蔗糖溶液）還有沒有必要？為什么？

（2）為什么要將試管的下半部浸到60℃左右的熱水中？

（3）婓林試劑如何使用，作用是什么？

設計意圖：讓學生帶著問題閱讀教材，學生在思考中閱讀，這樣既熟悉了教材，也讓學生的思維在實踐中得到鍛煉，體驗對照實驗。

3.分組實驗，交流結果

（1）分組實驗：要求學生按教材中方法步驟進行分組實驗，教師巡視，指導規(guī)范操作，發(fā)現(xiàn)問題，并根據(jù)學生實驗進度適時提示如下：①步驟2中水溫要保持在60℃左右，②婓林試劑的正確使用方法，加入婓林試劑后溶液為藍色、原因，③注意觀察步驟4中溶液顏色的變化。

設計意圖：通過分組實驗培養(yǎng)學生的合作精神，動手操作能力和觀察能力。

（2）交流結果：各小組間相互參觀、交流，有利于彌補不足、發(fā)現(xiàn)問題。

4.發(fā)現(xiàn)問題，討論交流

（1）發(fā)現(xiàn)問題：加淀粉溶液的試管都出現(xiàn)磚紅色；加蔗糖溶液的試管大多數(shù)小組仍為藍色，個別小組出現(xiàn)磚紅色。

（2）討論交流：

問題1：加淀粉溶液的試管都出現(xiàn)磚紅色，原因是什么？

問題2：加蔗糖溶液的試管仍為藍色，原因是什么？

問題3：加蔗糖溶液的試管也出現(xiàn)磚紅色，原因又是什么？

要求學生以實驗組為小組討論上述問題，之后，請小組代表發(fā)言解釋原因、發(fā)表觀點。

設計意圖：通過分析實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學生敢于質疑的精神；通過小組討論、交流，培養(yǎng)學生合作探究精神和發(fā)散性思維。

5.自主探究，得出結論

（1）實驗探究：對加蔗糖溶液的試管出現(xiàn)磚紅色的原因進行探究。

①向含有淀粉溶液的試管中加婓林試劑，震蕩混合后，水浴加熱2分鐘，沒有出現(xiàn)磚紅色，說明淀粉溶液中沒有還原糖。

②向含有蔗糖溶液的試管中加婓林試劑，震蕩混合后，水浴加熱2分鐘。如果溶液仍為藍色，則說明蔗糖溶液中沒有還原糖；如果出現(xiàn)磚紅色，則說明蔗糖溶中有還原糖。

（2）討論交流，得出結論

對上述兩個問題討論交流，得出結論。

①由α-淀粉酶不能催化蔗糖分解，能催化淀粉分解成還原糖，說明淀粉酶具有“專一性”。

②為了使實驗結果準確，做實驗時要做到如下幾點：A試管、量筒要清洗干凈，防止上個班做完實驗試管沒清洗干凈殘留還原糖。B滴管不能交互使用。C蔗糖要純凈，不能混有還原糖。D蔗糖溶液要新鮮，要用新配制的，防止放置時間太長，蔗糖溶液被溶液中的微生物分解成還原糖。

設計意圖：根據(jù)實驗事實，設計臺階式提問，讓問題引領學生一步步自主探究，逐步解決問題，品嘗成功的喜悅，初步掌握自然科學研究的方法，養(yǎng)成科學態(tài)度和科學精神。

6.知識遷移，拓展延伸

由α-淀粉酶不能催化蔗糖分解，能催化淀粉分解成還原糖，可以推測蔗糖酶不能催化淀粉分解，能催化蔗糖分解成還原糖。學生上講臺把課前做的實驗結果展示給大家。（蔗糖酶最適PH值為4.2～4.5，最適溫度60℃）

設計意圖：豐富實驗內容，使實驗更有說服力；通過知識遷移，使學生進一步加深對酶“專一性”的理解。

九、教學反思

本節(jié)課設計的重點是學生分組實驗，在學生做實驗的過程中，教師要指導規(guī)范操作，很容易觀察到實驗現(xiàn)象，之后，在小組間交流時，發(fā)現(xiàn)加蔗糖溶液的試管有的小組仍為藍色，有的小組變成了磚紅色，發(fā)現(xiàn)了問題，緊接著對這一問題出現(xiàn)的原因進行分組討論、實驗探究，這是這節(jié)課的亮點，學生興趣濃厚，討論激烈，課堂氣氛活躍。本實驗設計還有一些不足之處，如學生動手操作速度慢，設計的問題較多，導致時間緊張，討論不夠充分。

作者簡介：

殷大文，男，大學本科學歷，中學高級職稱。