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探究影响酶活性因素的实验设计改进
王国智
（陇南市文县第一中学 甘肃 陇南 746000）
摘 要：高中生物探究性实验教学是一种有效激发学生思维,突出学生主体地位,调动学生主观能动性和不断提升学生综合素质的教学手段,而生物探究实验本身其实关系到学生基础知识的学习、理解、巩固和应用.基于此,教师应当加强在探究性实验教学中的引领和指导作用,不断优化探究性实验教学,以提高探究实验教学的效率和质量.
关键词：探究；改进；讨论；交流
作者简介：
王国智,甘肃省陇南市文县第一中学,研究方向：高中生物.
一、实验改进目的
突出学生主体地位,加强教师在探究性实验教学中的引领和指导作用,不断优化探究性实验教学,提高实验教学的效率和质量.
二、改进体现在两个方面
（1）在“探究影响酶活性的因素”实验中,为了让学生更好的掌握影响酶活性的因素,同时懂得“影响酶促反应速率的因素”并不一定都是“影响酶活性的因素”,所以将“探究影响酶活性的因素”实验改为“探究影响酶促反应速率的因素”,探究因素为pH、温度、底物浓度、酶浓度.
（2）为了提高本实验的效率,我改变以往每个小组pH、温度、底物浓度、酶浓度四个因素都探究的传统做法,将每个因素的探究设3个平行,由3个小组来做,这样4个因素的探究就由12个小组同时来完成.
三、课前准备
（1）实验材料的准备.制作新鲜猪肝研磨液、配制pH为2、7、13的缓冲溶液、可溶性淀粉溶液、不同浓度H2O2溶液、碘液、冰块、卫生香、温度计等.
（2）科学分组.按照互补互助的原则,将全班学生合理搭配分成12个小组,每组5人.
（3）学生设计探究实验方案.依据科学探究的一般规律以及实验设计的基本原则,各组同学共同设计出本组的探究实验方案,这样就形成12份实验方案,经由老师批阅,各组同学共同修改,最终形成实验操作方案.
四、实验过程
(一)任务分配
1、2、3组探究温度对酶促反应速率的影响,4、5、6组探究pH对酶促反应速率的影响,7、8、9组探究底物浓度对酶促反应速率的影响,10、11、12组探究酶浓度对酶促反应速率的影响.
(二)实验操作步骤
（1）温度对酶促反应速率的影响（1、2、3组做）.取3份2ml可溶性淀粉溶液,分别置于0℃、37℃、100℃保温5min,各滴加2滴唾液淀粉酶溶液和1滴碘液,观察溶液的颜色变化.
（2）pH对酶促反应速率的影响（4、5、6组做）.
（3）底物浓度对酶促反应速率的影响（7、8、9组做）.分别取浓度为3%、5%、10%的H2O2溶液2ml各一份,37℃保温5min,各加1滴肝脏研磨液,做3组对照实验.实验中注意试管中气泡产生的速度、多少,并在实验结束时用带火星的香头进行检测.
（4）酶浓度对酶促反应速率的影响（10、11、12组做）.取浓度为5%的H2O2溶液3份,37℃保温5min,分别滴加1滴、2滴、3滴肝脏研磨液,做3组对照实验,观察实验中气泡产生的速度并在实验结束时用带火星的香头进行检测.
（三）实验结果的交流、分析
各小组对自己小组的实验进行观察记录,并对结果进行讨论分析,得出相应结论：①在37℃的条件下,溶液不变蓝；0℃和100℃条件下的溶液都变蓝,并且将0℃条件逐渐升温溶液蓝色会逐渐变浅直至消失,而100℃条件下的溶液随着温度的降低蓝色并未发生改变.从而得出：37℃是唾液淀粉酶的最适宜温度,低温抑制了酶的活性,高温使酶失活.②在pH为7的条件下,产生的气泡大,数量最多,用带火星的香头检验时,明显变亮甚而燃烧,说明过氧化氢酶的最适pH为7,pH为2和13时反应不明显,火星检验无变化,过酸或过碱会使酶失活.③底物浓度较小时,气泡产生较小、较少、较慢,反应速度较小.随着底物浓度升高,气泡产生逐渐增多、变快,反应速度逐渐增大,当达到一定浓度后,反应速度变化不再显著,甚而不变.④实验中随酶量的增大,反应速度显著加快.
五、实验总结与评价
(一)总结
1.实验设计方面
首先,在探究温度对酶促反应速率的影响实验中,不能选H2O2酶作为研究对象,因为H2O2的分解容易受温度条件的影响；其次,在探究pH对酶促反应速率的影响实验中,不能选淀粉酶作为研究对象,因为淀粉的分解会受H+的影响；再就是,在探究温度和pH对酶促反应速率影响的实验操作中,先让反应物具备为酶设定的温度、pH,然后再加酶；在探究底物浓度和酶浓度对酶促反应速率影响的实验操作中,整个要保持在37℃的恒温水浴条件下进行.
2.实验结论方面
①37℃是唾液淀粉酶的最适温度；pH等于7是H2O2酶的最适pH.低温会使酶的活性受到抑制,高温、过酸、过碱都会使酶失活；②在探究影响酶促反应速率的4个因素中,温度和pH会影响酶的活性,而底物浓度和酶浓度并不影响酶的活性.
(二)评价
①省时省力.在实验设计过程中,把所有组将4个因素都探究一遍改为3个组探究1个因素,这样共形成12份实验设计方案,有效减轻了学生负担,提高了学生的积极性和参与度,减轻了老师的工作量,可以给学生充分的指导,省时省力,使得实验更加高效；②省材料.实验改进以后,避免了不必要的重复,减少了材料的浪费；③交流、讨论更充分.实验改进后,有效地保障了实验的顺利完成,学生有了较充足的时间进行交流讨论,从而大大提高了实验的效果和质量.
参考文献：
[1]吴.提高高中生物学实验教学的有效性.福建基础教育研究,福建：2012第11期.
[2]杨培俊,玛依拉．对“叶绿体中色素的提取和分离”实验的改进.中学生物学,南京：南京师范大学出版社,2007第23卷第1期.
注：该文为甘肃省2017年度“十三五”教育科学规划课题《高中生物探究实验课高效性研究》（立项批准号：GS[2017}GHB0940)阶段性成果.
实验设计论文范文结:
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