2024-2025學年高中生物第三章酶的應用技術實踐第二節制備和應用固定化酶教案蘇教版選修1課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、教學內容分析本節課的主要教學內容為蘇教版高中生物選修1第三章“酶的應用技術實踐”第二節“制備和應用固定化酶”。教學內容主要包括固定化酶的原理、制備方法、影響固定化酶活性的因素以及固定化酶的應用。此部分內容與學生已有知識——酶的基本概念、特性及催化作用原理緊密聯系。在此基礎上，學生將通過本節課的學習，深入了解固定化酶技術及其在生物技術領域的實際應用，如提高酶的穩定性和重復使用次數，降低生產成本等，使理論知識與實踐應用相結合，加深對酶重要性的認識。二、核心素養目標本節課旨在培養學生以下學科核心素養：科學探究、理性思維、生命觀念。通過學習固定化酶的制備和應用技術，學生將能運用科學探究方法，設計實驗方案，觀察和分析實驗現象，培養實證意識。在理性思維方面，學生將學會運用已有知識，分析固定化酶技術的原理和影響因素，提高邏輯推理和批判性思維能力。同時，強化生命觀念，理解生物技術在生產生活中的應用，認識到酶作為生物催化劑在生物技術中的重要作用，培養對生物科學的熱愛和責任感。三、學情分析本節課面向的是高中年級的學生，他們在知識、能力、素質方面具備以下特點：

1.知識層面：學生已經掌握了酶的基本概念、特性及催化作用原理，具備一定的生物學基礎。然而，對于固定化酶技術及其在生物技術領域的應用，學生的了解尚淺，需要通過本節課的學習來拓展知識面。

2.能力層面：學生在前期的學習中，已經具備了一定的實驗操作能力、觀察和分析實驗現象的能力。但在設計實驗方案、獨立思考解決問題方面，部分學生仍存在一定困難。此外，學生在團隊合作、溝通交流方面能力參差不齊，對課程學習有一定影響。

3.素質層面：學生在學科素養方面，具備一定的科學探究意識和生命觀念，但對理性思維的培養仍有待加強。此外，學生的自主學習能力、批判性思維能力、創新能力等素質方面存在一定差距，對課程學習效果產生影響。

4.行為習慣：學生在課堂上的學習態度總體積極，但仍有個別學生存在注意力不集中、課堂參與度不高的問題。此外，學生在實驗操作過程中，存在操作不規范、實驗記錄不詳細等不良習慣，影響實驗結果的準確性和學習效果。

針對以上學情，以下措施有利于提高本節課的教學效果：

1.加強課堂互動，引導學生積極參與討論，提高課堂注意力。

2.在實驗教學中，注重培養學生規范的實驗操作習慣，提高實驗結果的準確性。

3.組織小組合作學習，培養學生團隊合作精神，提高溝通交流能力。

4.注重啟發式教學，引導學生運用已有知識，培養理性思維和批判性思維能力。

5.結合生活實際，強調固定化酶技術在生物技術領域的應用，激發學生學習興趣，提高自主學習能力。

6.針對不同能力層次的學生，設計不同難度的教學活動，使全體學生都能在課堂上得到有效的提升。四、教學方法與手段1.教學方法：

(1)講授法：針對固定化酶的基本原理、制備方法等理論知識點，采用講授法進行系統講解，使學生掌握基本概念和關鍵知識。

(2)討論法：在講解固定化酶的影響因素和應用時，組織學生進行小組討論，鼓勵發表見解，培養學生的批判性思維和溝通交流能力。

(3)實驗法：通過設計固定化酶實驗，讓學生親自動手操作，觀察實驗現象，提高實驗操作能力和科學探究能力。

2.教學手段：

(1)多媒體設備：利用多媒體設備展示固定化酶的原理、制備過程和應用案例，增強學生的直觀感受，提高學習興趣。

(2)教學軟件：運用生物學教學軟件，模擬固定化酶實驗過程，幫助學生更好地理解實驗原理和操作步驟，提高教學效果。

(3)網絡資源：引導學生利用網絡資源查閱相關資料，拓展知識面，培養學生的自主學習能力。

結合教學內容和學生特點，本節課采用以下教學策略：

1.情境創設：通過引入生活實例，創設情境，激發學生對固定化酶技術的好奇心和求知欲。

2.逐步引導：在教學過程中，教師逐步引導學生從理論知識過渡到實驗操作，培養學生的實踐能力。

3.分層教學：針對不同能力層次的學生，設計不同難度的教學活動，使全體學生都能在課堂上得到有效的提升。五、教學實施過程1.課前自主探索

-教師活動：教師提前發布預習任務，提供相關資料和視頻鏈接，指導學生預習固定化酶的原理和制備方法。

-學生活動：學生通過閱讀教材、觀看視頻，自主學習固定化酶的相關知識，記錄疑問。

-教學方法：自主學習法。

-教學手段：網絡資源、教學視頻。

-作用和目的：培養學生自主學習能力，為課堂學習打下基礎，明確學習重難點。

2.課中強化技能

-環節一：基礎知識講解

-教師活動：通過多媒體展示，講解固定化酶的原理、制備方法及其影響活性的因素。

-學生活動：認真聽講，記錄關鍵信息。

-教學方法：講授法。

-教學手段：多媒體、PPT。

-作用和目的：幫助學生系統地掌握固定化酶的基礎知識。

-環節二：實驗操作

-教師活動：演示固定化酶實驗操作，強調注意事項。

-學生活動：分組進行實驗，觀察記錄實驗現象。

-教學方法：實驗法。

-教學手段：實驗器材、實驗指導書。

-作用和目的：培養學生的實驗操作技能，理解固定化酶的應用。

-環節三：討論與分析

-教師活動：引導小組討論實驗結果，分析影響固定化酶活性的因素。

-學生活動：分享實驗結果，討論分析問題。

-教學方法：討論法。

-教學手段：小組合作、白板。

-作用和目的：提高學生的分析問題和解決問題的能力，加強團隊合作。

3.課后拓展應用

-教師活動：布置作業，要求學生結合生活實際，設計一個固定化酶的應用案例。

-學生活動：完成作業，通過查閱資料，設計應用案例。

-教學方法：探究學習法。

-教學手段：網絡資源、圖書館資料。

-作用和目的：激發學生的創新思維，將所學知識應用于實際，提高知識運用能力。六、拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《生物技術概論》：該書詳細介紹了生物技術的各個方面，包括固定化酶技術的原理、方法及應用案例，有助于學生更深入地理解固定化酶技術的背景和前景。

-《酶工程》：專業書籍，涵蓋了酶的制備、改造和應用等方面的知識，特別是固定化酶技術在工業上的應用，為學生提供了豐富的實例和前沿技術。

-《現代生物技術》：書中涉及生物技術在農業、醫藥、環境保護等領域的應用，包括固定化酶在內的多種生物技術實踐，有助于學生了解固定化酶技術在實際生產中的應用。

2.課后自主學習和探究：

-鼓勵學生通過圖書館、學術期刊、專業數據庫等資源，進一步研究固定化酶的制備方法及其在生物技術中的應用研究進展。

-學生可以探究固定化酶在不同領域的具體應用，例如在食品工業中如何提高食品安全和品質，在環境保護中如何處理有害物質等。

-學生可以嘗試設計小型的固定化酶實驗，如在家中利用簡單的材料進行固定化酶的制備，觀察其催化效果，從而加深對固定化酶技術的理解。

-鼓勵學生參加科學競賽、研究性學習等活動，將固定化酶技術作為研究主題，通過與實際結合的課題，提升解決實際問題的能力。

-組織學生進行實地考察，如參觀相關的生物技術企業或研究機構，了解固定化酶技術在實際生產中的運作情況和產業發展趨勢。七、教學反思與總結在本節課的教學過程中，我嘗試了多種教學方法和策略，取得了一定的效果，但也發現了一些問題。在教學方法上，我采用了講授、討論和實驗相結合的方式，旨在讓學生在掌握固定化酶知識的同時，提高實踐操作能力和團隊合作精神。從課堂反饋來看，學生們對實驗環節表現出濃厚的興趣，課堂參與度較高。

然而，在課堂管理方面，我發現部分學生在小組討論時，容易出現話題偏離現象。為此，我將在今后的教學中加強引導，確保討論緊扣主題。此外，在實驗操作過程中，部分學生操作不規范，這也是我需要在今后的教學中加強指導的地方。

在教學總結方面，本節課學生在知識、技能和情感態度方面取得了以下收獲：

1.知識方面：學生掌握了固定化酶的原理、制備方法及其在生物技術領域的應用，拓展了知識面。

2.技能方面：通過實驗操作，學生提高了實驗技能和觀察分析能力，學會了團隊合作和溝通交流。

3.情感態度方面：學生對生物技術產生了更濃厚的興趣，認識到生物科學在現實生活中的重要性。

針對教學中存在的問題和不足，我提出以下改進措施和建議：

1.在課堂教學中，加強課堂管理，確保教學活動有序進行。

2.在實驗教學中，加強指導，規范學生操作，提高實驗效果。

3.注重培養學生的自主學習能力，引導學生課下查閱相關資料，拓寬知識視野。

4.定期進行教學反思，了解學生的學習需求，調整教學策略，以提高教學效果。八、內容邏輯關系①重點知識點：

-固定化酶的原理

-固定化酶的制備方法

-影響固定化酶活性的因素

-固定化酶的應用案例

②關鍵詞：

-固定化

-酶活性

-制備

-應用

③重點句：

-固定化酶技術通過將酶固定在載體上，提高了酶的穩定性和重復使用次數。

-制備固定化酶的方法有物理吸附法、化學鍵合法和包埋法等。

-固定化酶的活性受載體材料、固定化條件及環境因素等多方面影響。

-固定化酶在食品工業、環境保護和醫藥領域有著廣泛的應用。

板書設計：

```

固定化酶技術實踐

一、原理

1.提高酶穩定性

2.增加重復使用次數

二、制備方法

1.物理吸附法

2.化學鍵合法

3.包埋法

三、影響活性因素

1.載體材料

2.固定化條件

3.環境因素

四、應用案例

1.食品工業

2.環境保護

3.醫藥領域

```

板書設計簡潔明了，條理清晰，便于學生抓住重點，理解和記憶固定化酶技術的核心知識。典型例題講解例題1：

問題：簡述固定化酶的原理及其優點。

解答：固定化酶的原理是通過將酶固定在載體上，使酶的活性部位暴露在外，而其余部分與載體結合。這樣既提高了酶的穩定性，又便于酶的回收和重復使用。固定化酶的優點包括提高酶的穩定性和重復使用次數，降低生產成本，簡化生產工藝等。

例題2：

問題：列舉三種固定化酶的制備方法。

解答：固定化酶的制備方法主要有物理吸附法、化學鍵合法和包埋法。物理吸附法是通過物理吸附將酶固定在載體表面；化學鍵合法是通過共價鍵將酶與載體連接；包埋法是將酶包裹在載體內部。

例題3：

問題：簡述影響固定化酶活性的因素。

解答：影響固定化酶活性的因素包括載體材料、固定化條件及環境因素。載體材料應具有良好的化學穩定性和生物相容性；固定化條