2024-2025學(xué)年高中生物 第三章 酶的應(yīng)用技術(shù)實(shí)踐 第二節(jié) 制備和應(yīng)用固定化酶教案1 蘇教版選修1

2024-2025學(xué)年高中生物第三章酶的應(yīng)用技術(shù)實(shí)踐第二節(jié)制備和應(yīng)用固定化酶教案1蘇教版選修1授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容2024-2025學(xué)年高中生物第三章酶的應(yīng)用技術(shù)實(shí)踐第二節(jié)“制備和應(yīng)用固定化酶”，本節(jié)內(nèi)容選自蘇教版選修1。教學(xué)內(nèi)容主要包括以下三個(gè)方面：

1.固定化酶的概念、分類及其優(yōu)缺點(diǎn)；

2.固定化酶的制備方法及影響因素；

3.固定化酶在實(shí)際應(yīng)用中的典型案例分析，如固定化酶在生物傳感器、生物制藥、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

本節(jié)教學(xué)旨在幫助學(xué)生理解固定化酶的基本原理，掌握固定化酶的制備方法，并能將其應(yīng)用于實(shí)際問題中，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和解決問題的能力。教學(xué)內(nèi)容與課本緊密關(guān)聯(lián)，注重實(shí)用性，符合教學(xué)實(shí)際需求。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.提升學(xué)生理解酶的本質(zhì)、功能及其在生物技術(shù)中的應(yīng)用，培養(yǎng)生命觀念和科學(xué)思維；

2.通過固定化酶的制備過程，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察能力及問題解決能力；

3.引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生物技術(shù)在生產(chǎn)、生活及環(huán)境保護(hù)等方面的實(shí)際應(yīng)用，提高社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新意識(shí)；

4.培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)、溝通交流的能力，形成良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；

5.培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣，激發(fā)對(duì)生物科學(xué)研究的興趣和熱情。學(xué)情分析本節(jié)課面向的是高中年級(jí)的學(xué)生，他們已經(jīng)具備了一定的生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)酶的概念、特性及其作用機(jī)理有初步的了解。然而，在知識(shí)層面，學(xué)生對(duì)固定化酶的深入理解尚顯不足，對(duì)于固定化酶的制備方法及其在實(shí)際應(yīng)用中的具體情況可能較為陌生。以下從知識(shí)、能力、素質(zhì)及行為習(xí)慣四個(gè)方面進(jìn)行具體分析：

1.知識(shí)方面：

-學(xué)生在前期學(xué)習(xí)中，對(duì)酶的化學(xué)本質(zhì)、催化特性及影響因素等方面有較好的掌握，這為學(xué)習(xí)固定化酶奠定了基礎(chǔ)。

-但在固定化酶領(lǐng)域，學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備相對(duì)有限，對(duì)固定化酶的概念、分類、優(yōu)缺點(diǎn)及制備方法等方面的理解有待加強(qiáng)。

2.能力方面：

-學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力和觀察能力，但在固定化酶的制備過程中，可能會(huì)面臨一些實(shí)際操作上的困難，如操作技巧、實(shí)驗(yàn)條件的控制等。

-學(xué)生在問題解決能力方面，需要通過實(shí)際案例的分析和討論，學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。

3.素質(zhì)方面：

-學(xué)生具有較好的學(xué)習(xí)熱情和探究精神，有利于激發(fā)他們對(duì)固定化酶的興趣和熱情。

-在團(tuán)隊(duì)合作方面，學(xué)生具備一定的溝通、協(xié)作能力，但部分學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中可能表現(xiàn)出依賴性，需要引導(dǎo)他們積極參與、主動(dòng)承擔(dān)責(zé)任。

4.行為習(xí)慣方面：

-學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中，可能存在學(xué)習(xí)方法不當(dāng)、自主學(xué)習(xí)能力較弱等問題，這將對(duì)課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響。

-部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作不夠重視，可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不佳，影響學(xué)習(xí)效果。

1.注重知識(shí)銜接，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)固定化酶基礎(chǔ)知識(shí)的掌握；

2.提高實(shí)驗(yàn)操作技能，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力；

3.激發(fā)學(xué)生興趣，引導(dǎo)他們主動(dòng)參與課堂討論和實(shí)驗(yàn)操作；

4.加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感和協(xié)作能力；

5.關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)方法，提高他們的自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)能力。教學(xué)方法與策略為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，本節(jié)課將采用以下教學(xué)方法與策略：

1.講授法與討論法相結(jié)合：

-教師通過PPT展示，結(jié)合課本內(nèi)容，系統(tǒng)講解固定化酶的基本概念、分類、優(yōu)缺點(diǎn)及制備方法等理論知識(shí)。

-在講解過程中，教師設(shè)置問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考與討論，以加深對(duì)固定化酶知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶。

2.案例研究：

-選取固定化酶在生物傳感器、生物制藥、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的典型應(yīng)用案例，組織學(xué)生進(jìn)行分析、討論，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和實(shí)際應(yīng)用能力。

3.實(shí)驗(yàn)法：

-設(shè)計(jì)固定化酶的制備和活性測(cè)定實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，提高實(shí)驗(yàn)技能和觀察能力。

-實(shí)驗(yàn)過程中，鼓勵(lì)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題、提出解決方案，培養(yǎng)科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。

4.項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：

-將學(xué)生分成小組，以項(xiàng)目形式開展固定化酶的應(yīng)用研究，要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)施實(shí)驗(yàn)并撰寫報(bào)告。

-項(xiàng)目實(shí)施過程中，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、溝通交流的能力，以及自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

5.教學(xué)媒體與資源：

-使用PPT展示固定化酶的基本概念、制備方法等理論知識(shí)，便于學(xué)生理解和記憶。

-利用視頻資料展示固定化酶在實(shí)際應(yīng)用中的場(chǎng)景，增加學(xué)生對(duì)固定化酶的興趣和認(rèn)識(shí)。

-利用在線工具（如網(wǎng)絡(luò)課程、學(xué)術(shù)論壇等），為學(xué)生提供更多學(xué)習(xí)資源，拓寬知識(shí)視野。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

-教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)校在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，發(fā)布關(guān)于固定化酶的預(yù)習(xí)資料，包括PPT、視頻和預(yù)習(xí)指南，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“固定化酶的基本概念和分類”，設(shè)計(jì)具有啟發(fā)性的問題，如“固定化酶與自由酶有哪些區(qū)別？”

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過平臺(tái)數(shù)據(jù)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，并通過微信群提醒學(xué)生按時(shí)完成預(yù)習(xí)任務(wù)。

-學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照預(yù)習(xí)指南，自主閱讀資料，了解固定化酶的基本知識(shí)。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對(duì)問題進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記、思維導(dǎo)圖和問題通過平臺(tái)提交，為課堂討論做準(zhǔn)備。

-教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立探索新知識(shí)，提高自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)和微信群進(jìn)行資源共享和進(jìn)度監(jiān)控。

-作用與目的：

-幫助學(xué)生初步了解固定化酶，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)的能力。

2.課中強(qiáng)化技能

-教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過一個(gè)關(guān)于固定化酶在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用的視頻，引出本節(jié)課的主題。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解固定化酶的制備方法、影響因素及應(yīng)用案例，結(jié)合實(shí)驗(yàn)視頻幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論和實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握固定化酶的制備技能。

-解答疑問：在課堂活動(dòng)中，及時(shí)解答學(xué)生的疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。

-學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動(dòng)：在小組討論中積極發(fā)言，參與固定化酶的制備實(shí)驗(yàn)。

-提問與討論：對(duì)不懂的問題大膽提問，與同學(xué)和老師進(jìn)行討論。

-教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過講解和實(shí)例分析，幫助學(xué)生理解固定化酶的制備和應(yīng)用。

-實(shí)踐活動(dòng)法：通過實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

-作用與目的：

-加深學(xué)生對(duì)固定化酶制備方法的理解，掌握實(shí)際操作技能。

-通過實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生的問題解決能力和實(shí)驗(yàn)技能。

-通過合作學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

-教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：根據(jù)課堂內(nèi)容，布置關(guān)于固定化酶制備實(shí)驗(yàn)報(bào)告和相關(guān)理論問題的作業(yè)。

-提供拓展資源：向?qū)W生推薦關(guān)于固定化酶研究的前沿文章和在線課程，供學(xué)有余力的學(xué)生深入探索。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生個(gè)性化的反饋和指導(dǎo)。

-學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成作業(yè)，鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。

-拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的資源，進(jìn)行更深入的學(xué)術(shù)探究。

-反思總結(jié)：對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出改進(jìn)措施。

-教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生在課后自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，促進(jìn)自我提升。

-作用與目的：

-鞏固學(xué)生對(duì)固定化酶知識(shí)的掌握，提升理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

-通過拓展學(xué)習(xí)，開闊學(xué)生的學(xué)術(shù)視野，激發(fā)科研興趣。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身不足，促進(jìn)學(xué)習(xí)方法的改進(jìn)。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-與固定化酶相關(guān)的學(xué)術(shù)文章：推薦學(xué)生閱讀一些關(guān)于固定化酶研究的最新學(xué)術(shù)文章，深入了解固定化酶在生物技術(shù)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用及研究動(dòng)態(tài)。

-生物技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)書籍：推薦學(xué)生閱讀涉及酶工程、生物催化等方面的專業(yè)書籍，全面了解酶在生物技術(shù)中的應(yīng)用。

-科普視頻和紀(jì)錄片：鼓勵(lì)學(xué)生觀看關(guān)于酶和固定化酶的科普視頻和紀(jì)錄片，形象生動(dòng)地了解固定化酶的制備和應(yīng)用過程。

-相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作視頻：提供一些固定化酶實(shí)驗(yàn)操作的視頻資源，幫助學(xué)生更好地掌握實(shí)驗(yàn)技能和操作要點(diǎn)。

2.拓展建議：

-學(xué)術(shù)文章閱讀：建議學(xué)生選取一些與自己興趣或研究方向相關(guān)的學(xué)術(shù)文章進(jìn)行閱讀，了解固定化酶領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和前沿動(dòng)態(tài)，拓寬知識(shí)視野。

-專業(yè)書籍學(xué)習(xí)：鼓勵(lì)學(xué)生在閱讀專業(yè)書籍的過程中，關(guān)注酶的固定化方法、固定化酶的性能優(yōu)化等方面的內(nèi)容，加深對(duì)固定化酶理論知識(shí)的理解。

-視頻資源觀看：建議學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間觀看科普視頻和紀(jì)錄片，了解固定化酶在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

-實(shí)驗(yàn)技能提升：鼓勵(lì)學(xué)生多觀看實(shí)驗(yàn)操作視頻，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技巧，為課堂實(shí)驗(yàn)操作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

-跨學(xué)科學(xué)習(xí)：建議學(xué)生關(guān)注化學(xué)、生物、環(huán)境科學(xué)等跨學(xué)科領(lǐng)域，了解固定化酶在這些領(lǐng)域中的應(yīng)用，提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生在課堂上的出勤、聽講、提問、回答問題等方面的表現(xiàn)，將作為評(píng)價(jià)學(xué)生課堂表現(xiàn)的重要依據(jù)。

-對(duì)積極參與課堂討論、主動(dòng)提問和回答問題的學(xué)生給予表揚(yáng)和鼓勵(lì)，提高學(xué)生的課堂參與度。

2.小組討論成果展示：

-各小組在課堂上的討論成果將以PPT或?qū)嵨镎故镜男问竭M(jìn)行評(píng)價(jià)。

-評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括：討論問題的深度、解決方案的可行性、小組成員的參與程度等。

-對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的小組給予獎(jiǎng)勵(lì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3.隨堂測(cè)試：

-在課堂教學(xué)中適時(shí)進(jìn)行隨堂測(cè)試，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)固定化酶知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。

-測(cè)試形式包括選擇題、填空題、簡答題等，測(cè)試內(nèi)容與課本知識(shí)點(diǎn)緊密相關(guān)。

-根據(jù)測(cè)試成績，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和薄弱環(huán)節(jié)，為教學(xué)調(diào)整提供依據(jù)。

4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

-對(duì)學(xué)生完成的固定化酶制備實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評(píng)價(jià)，關(guān)注實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、結(jié)論推導(dǎo)等方面。

-評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括：實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完整性、邏輯性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性等。

-通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告，了解學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)和問題，給予針對(duì)性的指導(dǎo)和反饋。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：

-教師在教學(xué)過程中，要密切關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和進(jìn)度，及時(shí)給予評(píng)價(jià)和反饋。

-針對(duì)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、討論成果、隨堂測(cè)試和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方面，給予積極的評(píng)價(jià)和建設(shè)性的建議。

-評(píng)價(jià)與反饋要具有針對(duì)性和指導(dǎo)性，幫助學(xué)生找到自身不足，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，提高學(xué)習(xí)效果。教學(xué)反思與改進(jìn)-在每節(jié)課結(jié)束后，我會(huì)認(rèn)真回顧課堂過程，思考教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

-我會(huì)收集學(xué)生的課堂反饋和作業(yè)，了解他們?cè)诠潭ɑ钢R(shí)掌握、實(shí)驗(yàn)操作技能、問題解決能力等方面的表現(xiàn)。

-我還會(huì)與同事進(jìn)行交流，分享教學(xué)心得，探討固定化酶教學(xué)中存在的問題和改進(jìn)方法。

2.改進(jìn)措施與計(jì)劃：

-針對(duì)學(xué)生在課堂上的疑問和薄弱環(huán)節(jié)，我會(huì)在下節(jié)課中進(jìn)行有針對(duì)性的講解和輔導(dǎo)，確保學(xué)生能夠理解并掌握固定化酶的知識(shí)點(diǎn)。

-對(duì)于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中遇到的問題，我會(huì)提供更多的操作示范和指導(dǎo)，提高他們的實(shí)驗(yàn)技能。

-我還會(huì)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和興趣，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，增加一些拓展性的教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

-此外，我還會(huì)加強(qiáng)與學(xué)生的溝通，了解他們的學(xué)習(xí)需求和困難，提供個(gè)性化的輔導(dǎo)和支持。重點(diǎn)題型整理1.題型一：固定化酶的制備方法

題目：請(qǐng)簡述固定化酶的兩種主要制備方法。

答案：固定化酶的兩種主要制備方法包括包埋法和吸附法。包埋法是將酶固定在載體內(nèi)部，如凝膠、聚合物等，而吸附法則是通過物理吸附將酶固定在載體表面。

2.題型二：固定化酶的優(yōu)缺點(diǎn)

題目：請(qǐng)說明固定化酶的優(yōu)缺點(diǎn)。

答案：固定化酶的優(yōu)點(diǎn)包括可重復(fù)使用、易于分離、提高穩(wěn)定性等；缺點(diǎn)則包括可能降低酶的活性、制備成本較高等。

3.題型三：固定化酶的應(yīng)用案例

題目：請(qǐng)列舉一個(gè)固定化酶在實(shí)際應(yīng)用中的案例，并說明其作用。

答案：固定化酶在生物傳感器中應(yīng)用廣泛。例如，固定化酶可用于葡萄糖傳感器，通過檢測(cè)葡萄糖與酶反應(yīng)產(chǎn)生的電信號(hào)變化，實(shí)現(xiàn)葡萄糖的快速準(zhǔn)確檢測(cè)。

4.題型四：固定化酶制備過程中的影響因素

題目：請(qǐng)列舉固定化酶制備過程中可能影響酶活性的因素。

答案：固定化酶制備過程中可能影響酶活性的因素包括載體類型、交聯(lián)劑種類及濃度、固定化條件等。

5.題型五：固定化酶在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

題目：請(qǐng)簡述固定化酶在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的一個(gè)應(yīng)用案例。

答案：固定化酶在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域可用于廢水處理。例如，固定化酶可催化降解廢水中的有機(jī)污染物，實(shí)現(xiàn)廢水的凈化處理。板書設(shè)計(jì)1.教學(xué)內(nèi)容概述：

-固定化酶的概念、分類、優(yōu)缺點(diǎn)

-固定化酶的制備方法

-固定化酶在實(shí)際應(yīng)用中的典型案例

2.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：

-重點(diǎn)：固定化酶的制備方法、實(shí)際應(yīng)用案例

-難點(diǎn)：固定化酶的優(yōu)缺點(diǎn)、制備過程中的影響因素

3.教學(xué)方法與策略：

-講授法與討論法相結(jié)合

-案例研究

-實(shí)驗(yàn)法

-項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)

4.教學(xué)實(shí)施過