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“酶在细胞代谢中的作用”是某版本高中生物教材必修一第五章第1节“降低化学反应活化能的酶”中,“酶的作用和本质”的第1课时的教学内容。此前教材安排的实验或活动多定位于观察水平,学生对于实验设计、变量的控制、定量实验等了解不够。 教学环节 (1)导入:教师表演“小魔术”,将两个外表看起来一样的气球分别连接在两支注射器上,注射器内装有等量的$$H_{2}O_{2}$$溶液,同时将两支注射器内的液体推入气球。结果,有一个气球鼓了起来(教师在鼓起的气球里提前加了2滴猪肝研磨液)。教师让学生思考“小魔术”的玄机是什么?学生带着疑问进入下一环节的教学活动。 (2)实验探究:指导学生进行“比较$$H_{2}O_{2}$$在不同条件下的分解”实验。教师引导学生根据导入环节的疑问确定实验目的,分析实验思路;引导学生根据实验思路和实验结果,分析实验的自变量、因变量、无关变量,以及如何严格控制变量,学会实验设计的科学方法。教师与学生一起根据实验结果构建$$H_{2}O_{2}$$在不同条件下的分解曲线模型,得出结论。 (3)进一步实验探究:教师指导学生运用数字化实验装置,探究过氧化氢酶与$$FeCl_{3}$$的催化效率,定量测定酶促反应的速率,绘制曲线图,得出结论,进一步理解酶的作用。 (4)归纳总结:教师揭示“小魔术”的玄机,引导学生分析细胞代谢与酶的关系,说明酶的作用机理,总结酶在代谢中的作用。【缺少答案,请补充】
在“生物的育种”一节课的教学中,教师首先通过视频介绍了海水稻的试种实验结果,让学生观看视频后根据已有知识思考并讨论海水稻的各种育种方法,并向同学展示自己的设计思路,进而引入新课。 教师提出问题:以小麦为实验材料开展研究。小麦性状中高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(T)对不抗病(t)为显性,两对基因独立遗传。现有纯合的高秆抗病、矮秆不抗病的小麦,如何培育能得到稳定遗传的矮秆抗病品种?然后教师组织学生进行小组讨论并以遗传图解加简要说明的形式设计育种方案。小组内充分讨论后绘制、完善杂交育种、单倍体育种和诱变育种的遗传图解。之后教师提出问题,引导学生思考提到的各种育种方案的优缺点、育种过程中应注意的问题。 在教学结束环节,教师提出问题:目前海水稻可抵抗的海水浓度是0.5%,亩产可达150kg,育种的目标是将海水稻可抵抗的海水浓度提高到0.8%,亩产提高到300kg。①如何培育高产耐盐的海水稻?②通过转基因技术培育出的高产耐盐海水稻是否可直接推广?是否要考虑生物、食品安全等的安全性问题?③提高农业科技水平,特别是生物高科技的应用,也可以提高海水稻的产量,试分析一下哪些生物技术可以用于提高粮食产量。学生利用网络搜集信息,整理资料,积极参与讨论并表达自己的观点。【缺少答案,请补充】
材料1: 某高中生物学教师高老师具有多年教学经验,对教材中的知识点了然于胸。他在“探究影响酶活性的条件”这一节课的教学设计中,将实验设计成“探究温度和pH对酶活性的影响”;将实验器材及实验材料等列在黑板上,并用图简示实验过程。然后学生根据教师已给信息预测实验结果。教师针对学生的预测结果进行适当评价及分析。高老师认为这样的图示讲解清晰明了、便于记忆,如果做实验的话占用的时间过多,耗时耗力。在考试中,高老师所教班级的学生在对此部分内容的考查中都取得了较为不错的成绩,但在学校举办的有关学科的实验探究等科创类活动中却显得手忙脚乱、毫无头绪。 材料2: 某高中生物学教师李老师入职已经有四年了。四年之中,李老师在教学工作之余抽出自己的休息时间,阅读关于教学的杂志并时时关注教学新动态。在做关于“探究影响酶活性的条件”这一节课的教学设计时,李老师考虑到高中生的逻辑思维能力在迅速发展,并且本节课是培养学生能力和动手能力的好机会,于是将班级学生分成若干小组,每组3~4人,让学生根据教师的问题及提示查阅资料,小组合作讨论,自己设计实验并展开探究。同时,李老师引入O₂浓度传感器这一新设备作为实验辅助器材。实验结束后,学生没有刻意记忆就掌握了本节课的知识点,同时还提出了很多超出教材内容之外的有意义的问题。在课下,学生主动找到李老师并对自己的其他想法进行了实验设计及探究。最终,该班学生在学校的科技创新大赛中获得了第一名的好成绩。【缺少答案,请补充】
从生长素的发现过程来看,生长素起着促进细胞生长的作用,但也并不是那么简单。 生长素的生理作用 生长素在植物体内发挥作用的方式和在动物体内的激素相似,它不直接参与细胞代谢,而是给细胞传达一种调节代谢的信息。研究发现,生长素的作用表现出两重性:既能促进生长,也能抑制生长:既能促进发芽,也能抑制发芽:既能防止落花落果,也能疏花疏果。生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。 一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长;在浓度过高时则会抑制生长,甚至杀死植物。幼嫩的细胞对生长素敏感,老细胞则比较迟钝;不同器官对生长素的反应敏感程度也不一样。例如,顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上部的侧芽附近生长素浓度较高。由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此它的发育受到抑制,植株因而表现出顶端优势。去掉顶芽后,侧芽附近的生长素来源暂时受阻,浓度降低,于是抑制就被解除,侧芽萌动、加快生长。 在认识到植物生长素的生理作用后,有关科学原理在农业、园艺等方面获得了广泛的应用。例如,农民会适时摘除棉花的顶芽,解除顶端优势,以促进侧芽的发育,从而使它多开花、多结果。由于植物体内的生长素含量非常少,提取困难,人们经过多年的研究和实践,发现一些人工合成的化学物质,如α-萘乙酸(NAA)、2,4-D等,具有与IAA相似的生理效应。这些化学物质,称为生长素类似物,可用于防止果实和叶片的脱落、促进结实、获得无子果实、促进扦插枝条生根等。 尝试运用生长素促进插条生根 适宜浓度的生长素可以促进生根,农业生产上常用的是生长素类似物。生长素类似物的生理作用,也与浓度有很大的关系,因此,在农业生产上应用时,寻找最佳的浓度范围就非常有意义,如NAA、2,4-D。【缺少答案,请补充】