基于传感器技术改进“酶的高效性”实验

2019年人教版高中生物学教材的“酶的高效性”实验存在实验误差大、具有安全隐患、无法收集产生的气体进行定量分析等问题。在辩证比较传统实验和数字化实验的差异、不同来源酶的实验效果基础上,创造性地引入流速调节器、单向阀、氧气传感器、DISLab数字化平台(含软件)等实验器材,对原装置进行定量改进,极大地提高了实验的有效性和精确度。

以自制定量实验装置建构酶的高效性概念

人教版高中生物必修1中的“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验是一个经典实验,有助于学生建构酶的高效性概念。但教材实验的局限性是:只能定性观察,不能定量测定;两个反应装置在实验时不仅很难做到同时性,而且存在一定的危险;所用材料肝脏很难保证新鲜度。为此,可利用注射器、鲁尔接头塑料延长软管、榨汁机、烧杯、量筒、新鲜胡萝卜或土豆研磨液、3%过氧化氢溶液等材料制作“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的定量实验装置。该装置不仅能够清晰、直观地看到无机催化剂和酶的不同催化效果,而且可以有条不紊地进行实验,从而能更好地观察实验现象,使学生对实验过程的理解和分析更加透彻。改进后的实验方案能够将酶催化的高效性以具体的数字呈现给学生,达到可视化、直观形象化,使学生在探究过程中轻松地理解数学模型。

验证酶的高效性实验的可视化改进

对验证酶的高效性的微型实验做了可视化改进。拨动一滴含有催化剂的溶液,使之与一滴过氧化氢溶液反应,用手机配合微距镜头拍摄其过程,实现现象和过程的可视化。该技术放大了细节现象,使实验者能更精确地观察气泡产生的速率,为进一步的半定量研究打下基础。

“利用手持技术探究酶的高效性”教学设计

采用手持技术，结合探究性教学和四重表征的教学模式，进行“探究酶的高效性”教学设计，探索将手持技术与高中生物教学进行整合的有效途径，为中学生物探究实验教学提供参考。

自制简易教具探究酶的高效性

自制酶的高效性实验演示仪,可实现气液分离,使卫生香复燃现象更加明显;可将定性观察上升为定量分析.用二氧化锰替换氯化铁溶液,将新鲜的肝脏研磨液换成定量的H2O2酶,使酶有高效性的实验结论更加严谨.

基于“教学做合一”教育理论的教学设计——以“酶的作用与本质”为例

本文基于对陶行知先生提出的“教学做合一”教育理论的理解,以“酶的作用与本质”的教学为例,在整个设计思路上旨在一切从学生出发更多的让学生参与进来。教师采用直观的教学方式,指导和引领学生发现问题进而寻求方法解决问题,注重学生亲身感受,让学生在行动中学习,在兴趣中学习,主张把课堂交还给学生自己,注重学生生物学核心素养的培养。

“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验研究综述

对实验及其教学进行研究是提高生物学教学有效性的必要手段,也是中学生物学教学研究的重点。目前,“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验研究主要集中在实验改进和实验教学两个方面。其中,实验改进以实验材料的改进和实验装置的改进为主,探讨如何提高实验的操作性和实用性;实验教学以精心设计探究过程、巧用任务驱动策略、强化生物学概念、强调实验操作规范为主,探讨如何激发学生的创造性和主动性。

“调查底物浓度对过氧化氢酶活性的影响”一节英国课堂的探究教学设计

以英国中学的"调查底物浓度对过氧化氢酶活性的影响"一节观摩教学为例,介绍如何以过氧化氢溶液浓度为自变量、过氧化氢酶酶活性为因变量探究酶的高效性特征;在实验操作中掌握酶的固定化技能;重视学生的动手和合作能力,重视培养学生的问题分析思维能力。点评并反思本节教学设计能动,以利于探究教学的错答。