基于教材插圖的“酶”的專題復習教學設計

何 焱

(湖南省新寧縣第一中學 422700)

1 教材分析及設計思路

“酶在代謝中的作用”是人教版必修1中第5章第2節的內容，主要包括酶的本質、作用、特性及科學設計實驗方案、探究酶活性的實驗操作。其中酶的本質、溫度和pH與酶活性的關系、通過實驗探究酶的高效性及專一性是重點，酶的作用機理是難點。在高考復習中，要注意引導學生通過分析曲線圖理解酶的作用原理及特性，通過設計實驗掌握酶的相關知識。為此，筆者在教學中，以“問題導學法”為指引，以人教版教材插圖為載體，將“酶”的核心知識設置成形式多樣的問題，將“插圖”“問題”和“核心知識”三者結合進行有效的高考復習。

2 教學目標

2.1 知識目標 舉例說明酶在代謝中的特性和酶促反應過程，說明酶在代謝中的作用。

2.2 能力目標 通過插圖和酶的相關曲線分析，培養獲取信息能力和綜合運用能力；嘗試設計實驗，提高探究能力。

2.3 情感態度與價值觀目標 通過酶本質的探索歷程學習，認同科學是在不斷探索和爭論中發展的；認同科學研究中應具有質疑、創新和勇于實踐的精神與態度。

3 教學過程

3.1 巧設活動，導入課題 課前布置“眾里尋‘酶’千百度，驀然回首，那‘酶’卻在教材中”的比賽活動。要求學生分組搜尋人教版生物學必修1、2、3及選修1、3所學過的酶及其相應的酶促反應。課上，各小組進行展示與交流，激起學生對“酶”的專題復習的興趣，從而去探尋、去思考： 酶的本質是什么？酶的特性是什么？如何設計實驗探究酶的相關知識？

3.2 巧用插圖，升華課題 利用QQ截圖功能，在人教社官網(http：//www.pep.com.cn)的電子書中截取教材中的插圖(具體操作： 登錄QQ→打開人教社官網→找到所需插圖→同時按下Ctrl+Alt+A三個鍵→拖拽鼠標截取所需插圖)，以“問題導學法”的教學理論為指導，對每一插圖科學地設疑，引導學生復習相關核心知識。

3.2.1 以圖變圖，夯實基礎 縱觀近幾年高考，眾多考題中的圖形都是教材插圖的變形。在進行復習時，采取先對教材插圖設問，再以圖變圖的教學策略。

在復習酶的作用機理時，截取必修1教材第80頁圖5-1、5-2，設置以下問題： 兩插圖說明酶具有什么作用？請說說加熱、加無機催化劑、加酶的作用機理分別是什么？有什么不同？請嘗試建構模型來解釋上述三種條件的作用機理。在學生討論回答以上問題時，筆者適時拋出自己繪制的“降低活化能”模型(圖1)。同時引導學生將插圖5-2變形為圖2，并設置相應的習題，來夯實基礎、提升能力。

圖1 “降低活化能”模型

圖2 教材圖5-2變式曲線

在復習酶的專一性時，截取必修1教材第86頁習題3的“酶與底物結合的鎖鑰學說”模型圖，設置如下問題： 請寫出圖中酶促反應的反應式。該圖說明酶具有什么特性？你能準確描述該特性的含義及生理意義嗎？該圖說明酶的活性與酶的空間結構有什么關系？根據該圖，可變形為“鎖鑰學說”模型變式圖(圖3)。據圖引導學生分析為什么在添加競爭性抑制劑的酶促反應中，可以通過增加底物濃度解除抑制作用，而添加非競爭性抑制劑的酶促反應中，增加底物濃度卻不能解除抑制作用？

3.2.2 以圖建模，升華理解 利用教材插圖引導學生建構相關概念模型，理解易錯、易混知識。在復習酶的作用條件時，筆者截取必修1教材第85頁圖5-3、5-4，據圖設置以下問題： 兩曲線有什么區別，這些區別說明什么？兩曲線說明酶有什么特性,在生產實踐中如何應用這一特性？什么是酶的活性？請說出酶的活性和酶促反應速率分別受哪些主要因素影響？你能嘗試建構概念模型來說明兩類影響因素的作用原理嗎？此時，教師只需適度引導，學生就能建構出酶活性與酶促反應速率關系模型(圖4)。

圖3 教材“鎖鑰學說”模型變式圖

圖4 酶活性與酶促反應速率關系模型

3.2.3 以圖發散，提升能力 通過分析教材插圖，總結相應生物學知識或規律。在復習“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗時，筆者截取必修1教材第79頁的實驗裝置圖，設置一系列問題，對實驗中的變量加以分析，引導學生建構基于“變量分析法”的實驗設計思路及實驗步驟書寫流程(圖5)。“變量分析法”是指： 在實驗設計中，首先分析實驗的自變量及添加方法，然后分析實驗的因變量及檢測措施，最后分析實驗的無關變量及控制策略。學生根據圖5的思路與方法，自主設計“探究酶的最適pH”“探究酶的最適溫度”“驗證酶的專一性”“驗證酶的高效性”等實驗方案。師生共同點評學生設計的實驗方案，分析小結各實驗方案中的注意事項。通過這樣的復習模式，能很好地培養學生的實驗探究能力。

3.3 巧構網絡圖，總結專題復習 知識網絡圖可以將眾多一般概念及相互之間的關聯以直觀形式表達出來。在本節課結束時，要求學生以小組為單位，建構以“酶”為核心的知識網絡圖(圖6)。

圖5 基于“變量分析法”的實驗設計思路及實驗步驟書寫流程

圖6 以“酶”為核心的知識網絡圖