1、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果一、教学目标知识与能力目标:1、掌握蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶的作用。2、举例说明影响酶活性的因素过程与方法目标:1、掌握实验设计思路,能够制作实验记录表格。2、主动联系生活实际设计实验,能够控制实验变量。情感态度与价值观:热爱生物学习,体验合作学习的乐趣。二、学情分析1.学生已有的知识水平和能力基础:学生在前面已经系统学习过酶的作用和特性,为理解加酶洗衣粉的洗涤原理,和对相关问题的分析奠定了必要的知识和能力基础。高二学生思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立,具基本的实验设计思路。2.学生在实验探究中可能遇到的困难和具体对策:学生对实验中变量的控制有可能考虑不严
2、谨,在实验开始之前通过师生讨论,小组讨论来解决问题。三、重点难点重点:区别不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物的洗涤效果。难点:实验中各种变量的控制。四、教学过程4.1 第一学时4.1.一、教学目标1、提出实验课题2、通过师生讨论,解决实验中的难点3、在小组合作前提下写出详细实验方案4.1.2 学时重点实验方案的设计4.1.3 学时难点对实验中无关变量的控制方法4.1.4 教学活动活动 1【导入】翻转课堂 个性学习教师通过对教材内容深入挖掘后录制微课,并上传至班级微信平台,引导学生分析洗衣粉的主要成分。学生自主选择时间观看微课,了解如下知识:1、常见加酶洗衣粉中,白色部分主要是表面活性剂,
3、少量的增白剂、水软化剂等。彩色颗粒则是活性生物酶。2、绝大多数酶的化学本质是蛋白质,看起来应该是浅黄色的,为了延长保存期限,在外面添加了彩色的保护层,保护层遇水后很容易溶解。3、酶通过催化作用将污渍中的大分子分解成小分子。表面活性剂能够将污渍从衣服纤维上夺取下来,以此达到洗涤目的。微课内容从学生的最近发展区出发,以生动的形式吸引学生观看,甚至是反复观看,解决了“是什么”和“为什么”的疑问,也激发起学生探究“怎么办”的学习兴趣。构建翻转课堂,学生在课下完成实验背景知识的学习,更多的将宝贵的课堂时间投入到研究实验方案和进行具体的实验操作。活动 2【活动】小组讨论 生成课题引导学生阅读教材相关内容。
4、【提出问题】结合酶的作用和本质,你认为影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有哪些?能否通过实验探究出一个最佳的洗涤条件?1、将全班同学分成四个小组,并选定一名同学负责落实学习任务。鼓励学生可以不局限于教材内容,提出自己想要探究的课题。2、学生阅读教材中所给的参考案例,结合微课内容和必修一所学知识得出:影响加酶洗衣粉洗涤效果的可能因素有温度、pH、针对污渍不同、浸泡时间、加酶洗衣粉的用量、保存时间等。1、学生以小组为单位进行交流研讨,提出探究课题,填写在实验设计表中,并分析所探究课题的自变量、因变量、无关变量。2、学生通过教材快速熟悉实验材料和用具,了解探究实验的方法步骤。对必修一知识学以致用并进行强化
5、。让学生自主提出探究课题,充分体现学生的主体地位,培养学生的创新意识。活动 3【活动】师生讨论、突破难点引导学生整个实验过程分为制作污渍布、洗衣粉搅拌模拟洗涤、清水搅拌模拟清洗三个环节。针对实验中需要注意的重点问题,通过师生讨论共同解决。讨论的问题集中在:1、实验材料的选择、用量需要注意什么?2、教材所建议的玻璃棒搅拌模拟洗涤具体应该怎么操作?在师生共同讨论下,学生得出:1、实验中所用的污渍布应该大小相同,质地相同,所用污渍的量应该相同。2、用玻璃棒搅拌模拟洗涤这个环节,可以借鉴广播体操喊口号的方法:由一名同学喊口号,两位同学分别拿两只玻璃棒,跟着口号控制相同的速度搅拌,保证四组实验搅拌速度相
6、同。在此基础上,学生联想到家里洗衣机在洗涤过程中通常不是朝一个方向旋转,提出在用玻璃棒搅拌模拟洗涤时,应该顺时针搅拌一个节拍,逆时针搅拌一个节拍,使污渍布与洗衣粉溶液充分接触。在解决了实验中的难题后,每个小组针对自己的探究课题写出完整的实验方案。通过多个角度强化,突破“针对实验中的无关变量严格控制”这一教学难点。由教师引导学生通过讨论的方式共同解决实验中的难题,降低实验具体操作中遇到困难给学生带来的阻碍。使实验方法不局限于教材,让学生体验到实验创新的乐趣和成就感,激发学生的探究欲。活动 4【活动】小组合作、动手实验教师给出指导语,引导学生根据本组设计的实验方案,自己准备实验材料;实施实验,教师
7、提供学生所需的材料用具,观察学生实施的情况。此外,引导学生,根据需要实验进行的时间不受限于课堂,实验室随时开放,可以根据实验方案自行安排实验进度。鼓励学生尊重事实,无论实验结果是否符合预期,都应该如实记录。分小组分课题实施实验过程。四个小组的探究课题分别是:1、比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果2、探究加酶洗衣粉对不同污渍的洗涤效果3、探究浸泡时间对加酶洗衣粉洗涤效果的影响4、探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响观察记录实验结果,并对实验结果进行分析,得出实验结论。通过小组合作实施实验,培养学生的动手能力、分工合作能力,体会探究实验的科学方法和创新思维以及严谨、求实的科学态度。 。通过分课题实
8、验,使学生的探究内容多元化,相互交流分享实验中的结论和体验,在一节课里完成更多的知识建构。4.2 第二学时4.2.一、教学目标通过每个小组对实验结果展示分析,得出加酶洗衣粉的作用特点4.2.2 学时重点对实验中现象的分析和总结4.2.3 学时难点对实验中不符合预期的实验进一步探究4.2.4 教学活动活动 1【活动】：成果展示，交流反馈教师引导学生按次序展示本组的实验结果。师生共同讨论实验中的产生的疑惑和难题。学生分组汇报本组的实验结果,解释产生实验结果的可能原因,得出的实验结论。1、比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的小组:对比发现加酶洗衣粉的洗涤效果好于普通洗衣粉。2、探究加酶洗衣粉对不同污
9、渍洗涤效果的小组:该组同学选择了一件旧的白色 T 恤作为实验材料,用记号笔分成八个区域,分别滴加了八种生活中常见的污渍,经过 24 小时晾干后,带回家用洗衣机进行了洗涤,经洗涤发现:酱油、咖啡、果汁、辣椒油没有残留,菜汁、茶有少量残留,墨汁残留最多,用作辅助材料的记号笔没被洗掉。(下图分别为洗涤前、洗涤后)3、探究浸泡时间对洗涤效果影响的小组:该组分别在不浸泡、浸泡 4 分钟、8 分 12 分钟的条件下进行了实验,观察到四组实验现象没有明显差别。(下图分别为洗涤前、洗涤后)他们进行了积极的反思和总结,推测实验结果和预期不同的可能原因是自变量设置不合理,改进实验方案为不浸泡、浸泡 15 分钟、3
10、0 分钟、45 分钟进行了补充实验,得出浸泡半个小时以上才能明显促进洗涤的结论。4、探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果影响的小组,观察到了一个不合理的实验现象,温度越高,洗涤效果越好。在学生已有的认知里,酶在最适温度下活性最高,催化效果最好,加酶洗衣粉也因该具备这样的特点。这与他们观察到的实验现象是冲突的。这个小组的同学仔细分析了每一个实验的细节,经过激烈的讨论,推测可能的原因是:实验中所取的 1 克洗衣粉中彩色酶颗粒是极少量的,在洗涤中起主要作用的成分应该是白色的表面活性剂。同学们提出进一步探究的方案:把酶和表面活性剂分离开,单独实验,会怎样呢?活动 2【活动】后续实验 深入探究同学们试图把一袋洗
11、衣粉中的彩色酶颗粒和白色表面活性剂分离开,这个工作繁琐而低效,很难做到将二者彻底分离。就在小组快要放弃的时候,有同学提出,有没有途径直接获取到纯净的酶和表面活性剂。通过多方面的查找,了解到洛阳有一家洗衣粉生产企业。令人兴奋的是,联系了这家企业的负责人之后,他同意为我们提供实验所需要的材料。同学们分别在仅有表面活性剂,和仅有酶有的条件下进行了实验。仅有表面活性剂的这一组中,表现为温度越高,洗涤效果越好,对于这个现象的解释可能为高温加速了污渍的溶解。而在仅有酶的这一组中,出现了预期结果:40 度时洗涤效果最好。这里需要进一步的细化温度梯度来找到最适温度。在做完后续实验之后,小组的同学向全班展示了实验结果,解答了疑问。
