合作探究模式下的生物实验教学——以“探究影响酶活性的因素”教学为例.pdf

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1、第 3 1 卷第 4 期 2 01 5正 中学生物学 Mi d d l e S c h o o l Bi o l o g y Vo l _ 3 1 No 4 2 0 1 5 文件编号 ： 1 0 0 37 5 8 6 ( 2 0 1 5 ) 0 40 0 4 1 0 2 合作探究模式下的生物实验教学 以“ 探究影响酶活性的因素“ 教学为例 熊世周 ( 江西省上饶 中学 江西上饶3 3 4 0 0 0 ) 1 教 材分 析 “ 探究影响酶活性 的因素” 是人教版必修 1 分子 与细胞 第五章“ 细胞的能量供应和利用” 第一节“ 降 低化学反应活化能的酶” 中的内容 。本节教学需两课 时： 第一课

2、时学习酶的发现、 概念和特性； 第二课时进 行“ 影响酶活性 的因素” 探究实验 。 本节前一部分所教 授的知识为此次实验奠定了基础 ， 同时本次实验通过 探究温度和 p H等因素对酶的活性的影响， 使学生亲 身体验 ， 获得感性经验 对知识有更深入的理解， 同时 也可以培养学生的创新能力， 自主学习能力和动手实 践能力等。下面介绍第二课时“ 探究影响酶活性 的因 素” 的教学设计。 2 教学 目标 2 1 知 识 目标 ， 通过 实验探究 ， 了解影响酶活性 的因素 ， 加深对 酶特性 的理解。 、 2 2能力 目标 培养实验探究的能力， 掌握实验探究的一般方 法， 能尝试提出问题、 作出假

3、设； 并尝试设计实验方案。 促进思维发展， 提 怍、 交流以及自主学习的能力。 2 - 3 情感 、 态度与价值观 目标 培养敢于质疑、 勇于创新、 善于表达的科学精 神。 在实验小组的讨论和交流中培养合作精神。 体验合作的快乐和成功的喜悦。 激发对生物科 学的兴趣和热爱， 学会用发现的眼光探索生活中的问 题 ， 将所学理论知识运用到实际生活中。 3 教学准备 多媒体课件、 加酶洗衣粉一袋 、 实验材料用具等。 4 教学过程 4 1 创设情境 ， 提 出问题 教师拿出一袋加酶洗衣粉， 请一位学生阅读使用 说明， 并提问：加酶洗衣粉的包装袋上， 为什么会注明 这种洗衣粉的适用温度范围呢? 教师

4、P V F 展示 ： 唾液淀粉酶 、 胃蛋 白酶等消化酶 都是在消化道中作用的 ， 唾液的 p H为 6 2 7 4 ， 胃液 的 p H为 0 9 1 5 ， 小肠液的 p H为 7 6 。并提问 ： 为什 么不同部位的消化液 的 p H不一样呢? 胃液与小肠液 的p H差别这么大，胃蛋白酶随食糜进人小肠后 ， 还 会发挥消化作用吗? 教师要求学生讨论后 ， 提出问题或说出结论 。 ， ， ， l I ， ， l ， ， ， l ， ， ， l ， l l ， ， ， ， ， l ， ， l ， ， ， l ， ， ， l ， l ， l ， l ， ， l ， l ， l ， l ， 生也

5、可以对不够确定的结论进行质疑。 由于实验中涉 及到多种食品 ，不难发现其 中可能含有对 D N A的提 取或是 P C R扩增 的抑制成分 。 对食 品的分析结果还能够用以推动关于转基因 商品的标识政策的讨论。 学生们可 以通过调查其他国 家的标识政策进行讨论 ， 甚至可以分组设计食品的转 基因产品标签。在富有创造力及批判精神 的环境 中， 学生们能够进行开放的思维， 得出各种合理的结论。 4 总结与反思 为 了引起学生们的兴趣 ， 教师可以让他们选取经 常购买的一些 品牌食品 ， 并且尽可能多样化。如果只 对一种食品做检测 ， 课堂中能够得出的数据难以说明 市场现状 。 总的来说 ， P C

6、 R法检测转基因食 品是一个以学生 探究为目的的实验。试剂盒使用方便 ， 实验也可根据 情况修改和拓展 ， 能够让学生体验课本经典实验之外 的探究方法。通过本实验 ，学生们对 D N A的提取 、 P C R扩增 、 凝胶 电泳等分子生物学知识的实验技术有 更深刻的了解 。 考虑到探究实验涉及诸多分子生物学 的原理技术和仪器 ， 此实验在有条件的高中实施较为 适宜。 我国虽然也有多家生物试剂公司代理转基因检 测的试剂盒， 但基本用于高等教育科研层面， 并没有 专门针对中学教育阶段学生利用现代生物技术进行 探究的相关公司或教育机构 。 我国中学生物教学 中的 技术性突破往往只能依托生物教师 自身

7、 的科研背景 和资源， 无法给大多数奋战在教学一线的普通教师 良 好的背景支持。 设计意图： 教育家托尔斯泰说 ： “ 成功的教学所必 须的不是强制 ， 而是激发学生的兴趣” 。 精彩有趣的课 堂开头往往给学生带来富有新意亲切的感觉。 教师从 学生熟悉的生活情境人手 ， 引导学生思考并 自主提出 探究的问题 ， 这体现了“ 注重与现实生活相联系” 的课 程理念， 又能一下子激发学生学 习兴趣和探究欲望。 4 2 作 出假 设 教师提问 ：提出了研究 的问题接下来该干什么 呢?实验探究的一般程序是怎样的呢?并引导学生得 出： p H和温度会影响酶的活性 。 设计意图： 明确科学探究 的一般步骤

8、， 便 于学生 按照科学的思路去分析和解决问题 ， 让学生以原有知 识为基础 自主作出合理假设 。 4 3 设 计 实验 在探究活动的开展上 ， 教师只是提供 了实验 中可 能用到的备选材料 ，并用 P V I “ 展示参考思考题 ( 你所设计实验的自变量是什么?因变量是什么?用什 么方法控制 自 变量? 怎样观察或检测因变量? 无关 变量有哪些? 如何控制? 对照组怎么设置? 是否需 要进行重复试验? 预期会有怎样的实验结果? 想 探究温度对酶活性的影响，应设定哪几个温度数值? 怎样将不同溶液的温度分别调到设定的数值 ? 想探究 p H对酶活性 的影 响， 应设定哪几个 p H?怎样将不同

9、溶液的 p H分别调节到设定 的数值?) 。 至于设计研究 温度或 p H还是其他因素( 如阴阳离子等) 以及实验 的具体方案如何 ， 则由各学习小组根据兴趣通过讨论 来确定 。在学生设计实验的过程中， 教师不急于让学 生马上进行实验操作 ， 而是引导学生上台交流 自己的 实验方案。在学生介绍的过程 中， 教师和学生一起对 各小组 的方案进行评价并提出一些意见和建议 ， 从而 帮助各小组形成一个合理、 可行的实验方案。 设计意图：完全放手给学生去进行思维探究 ， 打 破传统的“ 教师讲， 学生听” 的被动学习模式， 让“ 学生 讲， 师生一起听” ， 充分体现” 以学生为中心， 把课堂交 给学

10、生 ， 让学生真正成为课堂的主人 ” 的新课程理念 。 4 4进行 实验 学生按照各小组讨论交流的实验方案或原方案 进行实验， 小组成员分工协作， 教师巡回指导、 纠正学 生的实验操作 ， 注意强调规范性 ， 并及时发现学生探 究活动中的闪光点 。 设计意图 ：培养学生实验操作能力 和动手能力 ， 培养学生的探索精神、 创新精神和合作精神。 4 5 分析结果 ， 得 出结论 探究的各小组派代表描述 自己组 的实验现象 ， 与 预期结果加以比较 ， 得出结论 ， 并作出自我评价。 经过 讨论 ， 总结实验过程中的成功和不足。 设计意 图： 通过各组展示实验结果 ， 组织全体学 生对结果分析讨论

11、， 锻炼 了学生的归纳推理能力和合 作学习能力 ， 让学生在交流中享受成功的喜悦 。 4 6 拓展 应 用 应用思考题 ： 小 明刚放学 回家 ， 就看见奶奶拿 着一袋洗衣粉往洗衣盆中倒了许多， 然后拿着一暖瓶 开水倒人盆中，盆中立刻起了许多泡沫。“ 您这是干 吗? ” “ 我给你洗洗你那个羊毛衫。 ” 小明一看水盆旁边 放着“ 雕牌加酶洗衣粉” 。如果你是小明 ， 你觉得奶奶 的做法对吗?你想对奶奶说什么? 应用思考题： 设计一则加酶洗衣粉的商业广告。 应用思考题： 视频播放一则“ 雕牌洗衣粉下岗篇” 商业广告， 和自己 设计的比较一下， 看谁的水平更高? 设计意图： 学习的目的在于应用 ，

12、 在于实践 ， 以加 酶洗衣粉为素材设计的思考题又起到很好的前后呼 应作用 ， 充分体现了生物知识源于生活 、 服务 于生活 的理念 ， 同时激发了学生学习生物的兴趣 。 5 教学反思 在教学过程 中，笔者深深体会到教学是一 门艺 术， 不同的教学方式产生的教学效果大相径庭。按照 上述的教学设计， 本节课的教学活动取得了良好的效 果。当小组学生代表积极展示自己设计的广告( 雕牌 加酶洗衣粉 ， 让女人爱洗衣 ， 让男人更专一 ) ， 大家时 而捧腹大笑时。 注重与生活的联系。 在本节课的导入时， 从学 生熟悉的洗衣粉人手， 通过对加酶洗衣粉的包装说明 进行简要讨论 ， 引出要探究的课题 ， 显

13、得非常 自然 。 最 后 ， 教师要求学生设计广告来加强对酶在生活 中应用 的认识， 充分体现了生物源于生活、 服务于生活的理 念 ， 同时激发了学生学习生物的兴趣。 注重探究性教学。 关于探究活动的开展上， 教 师只是提供了实验中可能用到的备选材料， 至于设计 什么实验以及实验的具体方案如何， 则由各小组通过 讨论来确定。在进行实验操作前 ， 教师先引导学生交 流 自己的实验方案 ，从而帮助各小组形成一个合理 、 可行的实验方案 。 充分发挥小组合作与交流的功能。在本节课 上充分发挥了小组成员之间的合作与交流的功能 ， 如 实验设想的讨论、 实验具体方案的设计 、 对方案的介 绍和讨论、 实验操作等环节， 都是基于小组合作学习 的基础上完成的。通过小组成员之间的交流与合作 ， 学生的认识不断得以深化 ， 设计的方案不断趋于明朗 和合理 ， 学生真正体现出了在合作中探究、 在探究中 合作 的学习氛围。 但本节课也有一些不足之处 ， 如有些启发性问题 设计上有些欠缺， 还需进一步完善 。 另外时间的把握也 值得商榷 ， 由于时间和学生人数的原因， 课堂上不是每 位学生都能表现 自己， 可能会影响少数学生的积极性。