《果胶酶在果汁生产中的应用》教学设计

邓媛

【摘 要】本文以生活中的实例展开探讨“果胶酶在果汁生产中的应用”，通过资料分析、小组讨论、实验设计和完善、习题巩固等多种教学手段，能充分发挥学生的主观能动性，培养学生搜集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。

【关键词】果胶酶 酶的活性 实验设计 自主探究

一、设计思路和教材解析

“果胶酶在果汁生产中的应用”是人教版教材选修1专题4课题1的内容。我们都知道各种酶已广泛应用于食品、环保和化工等各个行业，对于酶的研究和学习势在必行。本专题是在必修课的基础上，进一步学习探究影响酶活性的因素以及酶在日常生活和工业生产上的应用。

本节内容本身不难，但重在要训练学生自主设计实验和修改完善实验的能力和技巧，通过分组讨论实验原理、设计实验步骤、预测实验结果，能充分发挥学生的自主学习能力，激发他们的学习思维。

二、课前准备

搜集超市中的水果加工品，如果汁、果干、果粉、果酒等图片及营养成分分析的资料，建议学生进行课前预习及回顾必修教材中有关酶的知识，老师搜集典例并完善课件。

三、课题目标和重难点

1、课题目标

简述果胶酶的作用;检测果胶酶的活性;探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适温度和最适PH。

2、课题重点

温度和pH对果胶酶活性的影响。

3、课题难点

果胶酶的最适用量。

四、教学过程

1、设疑导入

出示各种水果加工品的精美图片，引导学生思考下列几个问题：（1）水果加工品与时鲜水果相比有什么优势？（2）你们在日常生活中，购买这些产品时注重这些产品的哪些指标呢？（3）如果你是一名水果加工品的制造商，从产品外观质量的角度阐明，为了让自己的产品畅销可以从哪些方面采取措施呢？师生从以上问题探讨中，应该共同总结出：1、水果的加工技术，不仅可以缓解产销矛盾，而且能够提高产品的附加值，满足人们不同层次的需要。2、制作果汁要解决两个问题，一是果汁的出汁率低，耗时长;二是榨取的果汁浑浊、黏度高，容易发生沉淀。

2、基本知识：果胶酶的作用和果胶酶的用量

学生回顾必修1中有关酶的基本知识，比如酶的本质、酶的产生场所和作用场所、酶的作用条件等。并引导学生阅读教材42-43页的基础知识部分（约3分钟），回答空白处部分（PPT展示下列问题）：

（1）果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由____聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解____，瓦解植物细胞的____及____，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的____，也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括____、____和____等。

（2）酶的活性是指____的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的____来表示。在科学研究与工业生产中，酶反应速度用单位时间内、单位体积中____或____来表示。

（3）____、 ____和____等条件会影响酶的活性。

设计意图：通过对必修1中酶的基础知识的回顾让学生重拾遗忘的知识，在让学生自主阅读后老师直接开始对本节基础知识考查，原因是这部分基础知识通俗易懂，学生完全可以自己理解，所以通过阅读后直接考查，不仅能刺激学生的感官，让他们养成边看边记边理解的好习惯，还能从学生的回答中找到可能出现的易错易混点以待老师释疑。

3、实验设计

（1）前期准备：引导学生阅读“资料一：探究温度和PH对酶活性的影响”和“资料二：探究果胶酶的用量”，并思考实验的原理、步骤、结果与结论等。

（2）中期设计：

已知条件：若干洁净的试管、淀粉、碘液、水浴锅、冰箱。请2-3个学生设计“探究温度对酶活性影响”的步骤，让其他学生从中“挑刺”，判断设计实验的同学是否遵循实验的对照原则、单一变量原则、科学性原则，实验的自变量和因变量的选择是否合理，实验中温度的控制应该注意哪些细节等问题。

（3）后期归纳完善：探究温度对酶活性影响。

实验原理：

果胶酶活性受温度的影响，在最适温度下，其活性最高;果肉出汁率、澄清度与果胶酶活性成正比。

实验步骤：

骤l：制备6 mL淀粉溶液并在常温下冷却。

步骤2：取唾液若干。

步骤3：取3支试管各加入2 mL可溶性淀粉。

步骤4：将1号、2号、3号试管分别放入37℃温水、沸水、冰块环境中。

步骤5：向3支试管中加等量的稀释的唾液，摇匀后放置5分钟。

步骤6：向3支试管中各滴加1滴碘液，结果1号不变蓝，2、3号均变蓝。

注意事项及思考：

步骤4与步骤5能否调换顺序？请说明理由。

在探究溫度或pH的影响时，是否需要设置对照？如果需要，应该如何设置对照组？

设计意图：在我国新一轮基础教育课程改革中，特别强调学生学习方式的变革，有效促进学生开展探究性学习是改革的目标之一。本节课通过2-3个学生的实验设计和相互完善，能充分发挥学生的主观能动性，培养学生搜集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。多个学生的实验设计也更能有效充分的让学生和老师发现教学中的问题并及时更正。

4、课堂小结和巩固练习

（略）

五、教后反思

本节课的最大亮点是勇于放手让学生自主解决很多基础知识和实验探究问题，通过及时的检测了解学生学习的情况，特别是在实验设计时，不再是老师的全堂包办，而是在给足已知条件的前提下放手让学生小组间自行设计，并从各小组中抽取代表进行回答，最后再由师生共同完善实验原理、实验步骤、实验结果与结论等。本节课不足之处在于：老师有“赶时间”的嫌疑，留给学生思考讨论的时间不是很足，针对学生的疑惑处理方式不够灵活。