一、教材內(nèi)容
　　
　　人教版全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書（必修）生物實(shí)驗(yàn)：比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率。
　　
　　二、教學(xué)目標(biāo)
　　
　　知識(shí)目標(biāo)：加深對(duì)酶高效性的理解，掌握實(shí)驗(yàn)原理、步驟，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
　　能力目標(biāo)：訓(xùn)練學(xué)生觀察能力和動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。通過組織學(xué)生活動(dòng)，培養(yǎng)他們分析問題、解決問題的能力。
　　情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑、創(chuàng)新和勇于實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。
　　
　　三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
　　
　　重點(diǎn)：分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
　　難點(diǎn)：學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及結(jié)果進(jìn)行分析。
　　
　　四、學(xué)情分析
　　
　　學(xué)生往往對(duì)生活中存在的普遍現(xiàn)象熟視無睹，但對(duì)新設(shè)備卻很感興趣，因此我營(yíng)造了讓學(xué)生有機(jī)會(huì)動(dòng)手、親自體驗(yàn)新設(shè)備的環(huán)境和氛圍。
　　
　　五、教學(xué)設(shè)備
　　
　　器材：裝有Windows2000以上操作系統(tǒng)的PC，連接器（SWDIS100-Ⅲ），壓強(qiáng)傳感器（SWDIS102），鐵架臺(tái)，十字夾，試管夾，10mL量筒一支，100mL錐形瓶一支，滴管一支，尖嘴導(dǎo)管一支，橡皮塞一只。
　　藥品：3%的過氧化氫溶液，3.5%的氯化鐵溶液，20%的酵母溶液。
　　
　　六、教學(xué)過程
　　
　　（一）導(dǎo)入新課
　　教師提出問題：
　　1．教材通過怎樣的實(shí)驗(yàn)比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率？
　　2.檢測(cè)目標(biāo)是什么？
　　3.我們能否測(cè)出某一時(shí)刻產(chǎn)生氣體的量？
　　4.能否測(cè)量產(chǎn)生氣體的速率？
　　學(xué)生利用肝臟研磨液等常規(guī)實(shí)驗(yàn)藥品和器材，按照課本上的順序操作，同時(shí)認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答教師提出的問題。
　　生（質(zhì)疑）：運(yùn)用這種實(shí)驗(yàn)不能定時(shí)定量獲取相應(yīng)的數(shù)值。
　?。ㄔO(shè)計(jì)意圖：通過傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練學(xué)生細(xì)致觀察和動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和質(zhì)疑精神。）
　?。ǘ┮胄略O(shè)備，明確實(shí)驗(yàn)原理
　　師：今天，我們將利用一種新型實(shí)驗(yàn)設(shè)備——數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)不能定時(shí)定量獲取相應(yīng)數(shù)值的問題，從而讓實(shí)驗(yàn)達(dá)到比較理想的效果。
　　教師運(yùn)用多媒體展示實(shí)驗(yàn)原理：Fe3+和鮮酵母溶液均能催化過氧化氫，將其分解成H2O和O2。過氧化氫在不同時(shí)間內(nèi)分解速率的快慢可以通過分解產(chǎn)生氧氣量的快慢反映出來，氧氣產(chǎn)生量的快慢是通過密閉環(huán)境下反應(yīng)過程中壓強(qiáng)改變的速率來體現(xiàn)，從而生成在密閉環(huán)境下反應(yīng)過程中“壓強(qiáng)—時(shí)間”變化曲線。
　?。ㄔO(shè)計(jì)意圖：明確探究問題，激發(fā)學(xué)生探究的愿望。）
　　（三）介紹數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)材料
　　多媒體展示實(shí)驗(yàn)器材、藥品。
　　教師以實(shí)物介紹壓強(qiáng)傳感器、采集器（將壓強(qiáng)傳感器測(cè)得的數(shù)值進(jìn)行收集）、計(jì)算機(jī)（對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取分析，生成“壓強(qiáng)—時(shí)間曲線”）。
　　師：你能否預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果？過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的量是怎樣隨反應(yīng)時(shí)間的變化而變化的？請(qǐng)用曲線表示。
　　一名學(xué)生到黑板上繪制曲線，其他學(xué)生在自己的座位上繪制。請(qǐng)幾位學(xué)生解釋自己繪制的曲線。（教師不給出正誤評(píng)價(jià)。）
　?。ㄔO(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生大膽猜想、合理解釋，得出科學(xué)結(jié)論的能力。）
　?。ㄋ模┎僮鲾?shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
　　多媒體展示實(shí)驗(yàn)步驟：
　　1.按照多媒體呈現(xiàn)的裝置圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置。
　　2.向錐形瓶中注入10毫升3%的過氧化氫溶液，塞上橡皮塞。
　　3.向橡皮塞上的滴管中注入3.5%的氯化鐵溶液。
　　4.數(shù)據(jù)采集：采集間隔為100毫秒，采集點(diǎn)為100。
　　5.開始記錄數(shù)據(jù)，向錐形瓶中滴加氯化鐵溶液，結(jié)束后，繪制“壓強(qiáng)—時(shí)間曲線”。
　　6.以同樣的操作步驟進(jìn)行過氧化氫酶催化實(shí)驗(yàn)。
　　學(xué)生連接好裝置，按照實(shí)驗(yàn)步驟操作。學(xué)生認(rèn)真觀察采集點(diǎn)壓強(qiáng)數(shù)據(jù)的變化，繪制曲線圖。最后，分析在猜想下繪制的曲線和利用新型實(shí)驗(yàn)設(shè)備繪制的曲線的異同。得出結(jié)論：酶的催化效率高于無機(jī)催化劑。
　?。ㄔO(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作、分析信息、得出科學(xué)結(jié)論的能力。）
　　（五）分析兩條“壓強(qiáng)—時(shí)間曲線”，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論
　　通過分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生分別繪制出氯化鐵溶液和酵母溶液催化過氧化氫分解的“壓強(qiáng)—時(shí)間曲線”，并著手對(duì)曲線進(jìn)行如下分析。
　　師：曲線斜率的涵義是什么？我們對(duì)此能得出怎樣的結(jié)論？
　　小組（每4人一個(gè)實(shí)驗(yàn)組）討論，得出結(jié)論：反應(yīng)結(jié)束后兩者產(chǎn)生的氧氣量相等，壓強(qiáng)相等，兩條曲線最后重合。
　　（設(shè)計(jì)意圖：以小組為單位開展學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生與人交流和合作的能力。）
　　（六）傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)比較
　　師：教材是用豬肝作為實(shí)驗(yàn)材料，本實(shí)驗(yàn)采用的是鮮酵母，這有什么好處？數(shù)字化實(shí)驗(yàn)采集的時(shí)間是100秒，若采集時(shí)間再延長(zhǎng)，兩條曲線的變化趨勢(shì)如何？
　　學(xué)生思考、小組討論，得出結(jié)論：１．二者實(shí)驗(yàn)效果相同，但鮮酵母較豬肝更易獲得和保存。２．可以對(duì)某一特定時(shí)刻產(chǎn)生氣體的量進(jìn)行即時(shí)測(cè)定。由于是數(shù)據(jù)顯示，實(shí)驗(yàn)更科學(xué)，結(jié)果更準(zhǔn)確。
　?。ㄔO(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生不斷深化對(duì)知識(shí)的理解，拓展其視野。）
　　（七）思考避免實(shí)驗(yàn)誤差的方法
　　師：如果要使實(shí)驗(yàn)更加準(zhǔn)確，我們應(yīng)注意什么？
　　學(xué)生積極討論，答案很多，幾乎涉及到了影響此實(shí)驗(yàn)的所有因素。最后歸納如下：
　　1.容器的密閉性。
　　2.反應(yīng)瓶用具的潔凈度、環(huán)境溫度、材料的相同量、各種試劑的量、反應(yīng)時(shí)間等。
　?。ㄔO(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生進(jìn)一步思考實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循哪些原則。）
　?。ò耍┡囵B(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維
　　師：應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備，我們還能做哪些實(shí)驗(yàn)？傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)都能驗(yàn)證酶的高效性，這對(duì)你有什么啟發(fā)？
　　生：通過測(cè)定光和作用產(chǎn)生氧氣的量來測(cè)定光合作用速率，同樣也可以通過測(cè)定呼吸產(chǎn)生二氧化碳的量來測(cè)定呼吸作用速率。
　　生：一些產(chǎn)生氣體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)也可以用此實(shí)驗(yàn)裝備。
　　師（總結(jié)）：只要是密閉環(huán)境下產(chǎn)生氣體的實(shí)驗(yàn)均可以通過壓強(qiáng)傳感器來實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的測(cè)量。
　　（設(shè)計(jì)意圖：體現(xiàn)了再發(fā)現(xiàn)、再創(chuàng)造的設(shè)計(jì)思路，有利于學(xué)生創(chuàng)新精神和能力的發(fā)展。）
　?。ň牛┚毩?xí)中鞏固
　　下圖的曲線是用過氧化氫作實(shí)驗(yàn)材料，根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的，其中能說明酶具有高效性的選項(xiàng)是（）。
　　
　　學(xué)生帶著問題，從常規(guī)實(shí)驗(yàn)入手，主動(dòng)探索，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)現(xiàn)有知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)疑。這激發(fā)了學(xué)生的求知欲和好奇心。本設(shè)計(jì)從提問、引導(dǎo)猜測(cè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行探究，環(huán)環(huán)相扣、有的放矢，使學(xué)生既進(jìn)行了自主學(xué)習(xí)，又在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中鍛煉了創(chuàng)新精神。
　　多媒體課件的展示，為學(xué)生提供了更多思考、發(fā)現(xiàn)的時(shí)間，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與多媒體結(jié)合，擴(kuò)大了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵，使實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、可行性達(dá)到了最大化。
　　使用多媒體展示精心挑選的練習(xí)題，可以采用搶答競(jìng)賽的方法。此種方式可以及時(shí)糾正原有的錯(cuò)誤理解或片面認(rèn)識(shí)，最終達(dá)到符合要求的意義構(gòu)建。
　　
　?。ㄗ髡邌挝唬汉颖边w安二中）
　　
　　
　　本設(shè)計(jì)以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對(duì)所學(xué)知識(shí)意義的構(gòu)建。在整個(gè)教學(xué)過程中，教師利用情境、協(xié)作、對(duì)話、討論等要素，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新精神。
　　信息技術(shù)設(shè)備和多媒體的有效結(jié)合，拓展了教學(xué)內(nèi)容，增加了教學(xué)容量，實(shí)現(xiàn)了跨學(xué)科的知識(shí)交融。學(xué)生利用所提供的信息資源，通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)及時(shí)發(fā)布自己的見解，認(rèn)識(shí)得到了深入發(fā)展。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是信息技術(shù)的深化應(yīng)用，它解決了教學(xué)的難點(diǎn)，優(yōu)化了學(xué)生的認(rèn)知過程。通過數(shù)據(jù)采集、圖像繪畫、拖放、擬和等，給學(xué)生提供了生動(dòng)活潑、靈活多樣、豐富多彩的教學(xué)環(huán)境，將抽象、難懂的知識(shí)用直觀、生動(dòng)的方式表達(dá)出來，化難為易、化繁為簡(jiǎn)，有效突出了教學(xué)重點(diǎn)、突破了教學(xué)難點(diǎn)，為學(xué)生進(jìn)一步探索打下了基礎(chǔ)。
　　如果把酶的高效性實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作步驟用Flash制作成動(dòng)畫，在學(xué)生做完常規(guī)實(shí)驗(yàn)后播放，可以規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，幫助學(xué)生形成正確的、系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，這樣的效果可能會(huì)更好。
　　
　　（點(diǎn)評(píng)人：河北遷安市教育局肖孟江）