“探究pH對過氧化氫酶的影響”的教學案例

戴程程

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2018）06-0092

一、教學思路

生物學是一門以實驗為基礎的學科，許多生物學的理論是人們通過實驗總結出來的，所以實驗教學占據著非常重要的地位。而且實驗設計又是生物高考中的重點與難點。本著以學生為本的教學理念，積極主動尋找解決實驗教學困難的途徑。本節課以學生的主動探究與自主合作學習相結合，教師加以引導，使學生能夠積極主動地建構知識，真正體現學生的主體性，構建“學為主導、教為引導、開拓創新”的課堂氛圍。

二、實驗教學分析

“探究pH對過氧化氫酶的影響”是學生高中階段第一次遇到的設計性實驗。學生雖然在初中已經進行過一些科學探究活動，也對實驗設計的原則有所了解，但是設計相對完善、可行性高的實驗方案還是十分困難的。而設計實驗方案的內容恰恰又是高考中的難點與重點。在實驗操作方面，學生的動手能力是比較弱的，希望通過實驗，可以提高他們的動手能力。所以把本節課的重點和難點定為：

1. 教學重點：通過實驗了解pH對酶活性的影響；初步學會簡單的實驗方案設計；能獨立進行實驗操作。

2. 教學難點：實驗方案的設計

要設計可行性的實驗方案，第一步，必須先明確變量。變量可分為自變量、因變量、無關變量，讓學生根據實驗目的明確變量，并且要求學生說出理由。自變量學生大多知道是不同的pH值，教師就引導會設置怎樣的pH值，依據是什么；在分析因變量時引導學生說出酶的活性→過氧化氫分解速率→氧氣產生速率（單位時間內的氧氣量），并且強調過氧化氫分解的快慢只是用來檢測酶的活性是否發生了改變，同時也讓學生知道這個實驗的原理；第二步，設置對照實驗。讓學生在已知自變量、因變量的基礎上，以小組形式討論，填寫分組實驗的步驟；最后又通過比較不同組的實驗方案，評價優缺點，得出設計實驗時要遵循的科學性原則、等量原則、單一變量原則等原則。

本節課的另外一個重點是實驗操作。為了降低實驗操作的難度，教師在學生實驗前展示實驗裝置圖（已做修改），并且簡要介紹主要儀器的使用方法及注意點，例如如何熟練地用排水法收集氧氣。

三、教學目標

1. 知識目標：通過活動，分析實驗結果，得出pH對過氧化氫酶的具體影響。

2. 能力目標：通過實驗活動，學生具備確認變量，設計可行的實驗方案，獨立操作實驗及分析實驗數據的能力。

3. 情感態度目標：在活動過程中，學生能養成質疑，求實及勇于實踐的科學精神和科學態度。

四、教學準備

實驗裝置（如圖1），3%過氧化氫溶液、鮮肝勻漿，

緩沖液（pH5、pH6、pH7、pH8），注射劑等器材。

五、教學過程

六、教學反思

本節課中設計的實驗與教材中實驗的不同之處主要表現在以下幾點：

1. 對照實驗設置的是3組（pH6，pH7，pH8），而不是教材中的4組（pH5，pH6，pH7，pH8）。我們一般猜測一個最適宜的pH（pH7），然后在最適宜的pH值兩側同梯度情況下在做幾組，往往是對稱的，所以一般設置3組，5組，而不是4組。

2. 實驗中先添加酶和pH緩沖液，然后再添加過氧化氫，這與教材中先把過氧化氫與pH緩沖液混合后再與酶接觸是不同的。一個原因是這個實驗的原理是通過pH影響酶活性，從而影響過氧化氫分解速率，過氧化氫在這里用于檢測酶活性在不同pH緩沖液中有無發生改變；第二個原因是如果過氧化氫與pH緩沖液先混合，過氧化氫會馬上分解，特別是堿性情況下，會干擾實驗結果。

3. 實驗裝置與教材中的裝置做了一些小的改動。教材中的裝置（如圖）必須把酶、過氧化氫、緩沖液先放進反應小室中再塞上塞子，其實過氧化氫（不與酶接觸也可以反應）一放進去就已經反應了，有氣體開始從瓶口跑出。改進后的裝置是把過氧化氫最后注射進出，這樣對實驗的干擾就比較小。同時也要考慮簡易裝置（如圖），一方面，連接針筒的膠管比較難套上；另一方面，針筒的體積相對較小，很快就收集滿了，比較難統計單位時間的收集量；還有一個原因是簡易裝置不需要排水法收集氧氣，而這恰恰能培養學生動手能力，更可以加深因變量是單位時間的收集量的感官認識。

（作者單位：浙江省寧波市象山中學 315000）