“酵母细胞固定化实验”的教学设计.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date“酵母细胞固定化实验”的教学设计“酵母细胞固定化实验”的教学设计文/杨凤华【摘 要】在“酵母细胞固定化实验”一节的教学中,课前教师做好探究工作，找到配制海藻酸钠溶液最适宜的剂量，在实验中人为设置变量，让学生在实验结果的比较过程中将各个细节知识点分解落实到位。【关键词】酵母细胞；固定化；分组实验一、教材分析“酵母细胞的固定化”实验是人教版高中生物教材选修1专题4 酶的研

2、究与应用中的重要实验之一，该实验是近几年教材中新出现的实验，大部分工作多年的老教师没做过这个实验，如果严格按照课本的要求来制作，能否制作出符合要求的凝胶珠，对于缺乏实验经验的教师和学生来说是一次考验，如果实验失败，将会极大地影响教师和学生实验的积极性，为了能够在短短的45分钟内顺利完成此实验，本人结合自己的实践，从教学内容和实验方案方面做如下的尝试。二、实验目标1. 让学生动手对酵母细胞进行固定化，并围绕固定好的酵母细胞（凝胶珠）的形态和颜色来理解固定化过程的操作要领；2. 体会固定化酶的优越性。三、教学过程设计1. 课前准备1. 1分组：学生分为四组（事先在每组选出一个代表，并对所选代表进行

3、预先培训，以便让他们在课堂实验中指导本组同学操作，防止人为因素对实验结果造成影响。）第一组：0.7克海藻酸钠加入10mL蒸馏水第二组：0.7克海藻酸钠加入20mL蒸馏水第三组：0.7克海藻酸钠加入30mL蒸馏水第四组：0.7克海藻酸钠加入40mL蒸馏水1. 2提前一小时用蒸馏水将酵母细胞活化；提前24小时利用固定化酵母细胞和干酵母进行酒精发酵（各准备4组）。1. 3提前做好探究工作，找到配制海藻酸钠溶液最适宜的剂量。2. 实验过程教师指导学生分为4组按照课本的实验步骤进行操作，每一组都有一个事先培训过的代表来指导本组其他同学的操作。3. 1酵母细胞的活化。设疑：酵母细胞为什么要活化？活化前后酵

4、母细胞的代谢速率有何变化？活化为什么要选用50ml的烧杯？2.2 配制0.05mol/L的CaCl2溶液。设疑：CaCl2溶液在此实验中有何作用？4. 3配置海藻酸钠溶液。四组依次配置不同浓度的海藻酸钠溶液。第一组，0.7克海藻酸钠放入50mL小烧杯中加入10mL蒸馏水；第二组，0.7克海藻酸钠放入50mL小烧杯中加入20mL蒸馏水；第三组；0.7克海藻酸钠放入50mL小烧杯中加入30mL蒸馏水；第四组， 0.7克海藻酸钠放入50mL小烧杯中加入40mL蒸馏水。分别将各组小烧杯放在60恒温水浴锅中加热，边加热边搅拌，将海藻酸钠调成糊状，直至完全溶化。（不用酒精灯间断加热，主要因为在加水比较少的

5、情况下，海藻酸钠根本还没来得及溶解就已经焦糊了）5. 4海藻酸钠溶液与酵母细胞混合。设疑：为什么要将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温后加入已活化的酵母细胞？如果不冷却将会导致什么后果？从而提醒学生注意一定要先冷却，再与活化的酵母细胞混合，否则最终固定的将是被烫死的酵母菌，无法发酵。6. 5固定化酵母细胞。每一组都让事先培训过的代表来指导本组其他同学以恒定的速度将注射器中的溶液滴加到配置好的CaCl2溶液中。（注意控制好滴加的速度和注射器的末端与CaCl2溶液液面之间的距离。）同时安排同一小组的个别成员将注射器中的溶液滴加到蒸馏水中，比较并观察现象，从而理解CaCl2溶液在此实验中的作用。7. 学

6、生观察实验现象，完成以下表格8. 结果分析与评价引领学生思考：通过比较四组凝胶珠的颜色和形状，海藻酸钠溶液浓度对实验结果有何影响？同一小组内成员得到的凝胶珠颜色和形状也有差异，从整个操作程序上看，还应该怎样改进？如何检测凝胶珠的质量是否合格？9. 后续实验把提前24小时利用固定化酵母细胞和干酵母进行酒精发酵的烧瓶分发到四个小组，让小组的每一个成员都看一看（看哪个烧瓶中产生的气泡多）；闻一闻（闻哪个烧瓶的酒味更重，除了酒味还有没有其他杂味）；想一想（为什么直接加入酵母菌的烧瓶产生的气泡多？为什么酿出来的酒中有杂味，要想除去异味，还有那些注意事项？直接用干酵母和用固定化酵母细胞发酵各有什么特点？）四、教学反思在酵母细胞的固定化实验中，通过分组实验，每一组配置不同浓度的海藻酸钠，既能体现实验的平行重复原则，又能激发学生的好奇心。通过比较很容易得到结论：海藻酸钠浓度过高，实验失败，海藻酸钠浓度过低，凝胶球所固定的酵母细胞太多，呈白色，这要比空洞的说教更有说服力，而且在潜移默化中让学生学会了如何探究适宜的海藻酸钠浓度。通过后续实验，在给予的适当的提示诱导之后，将问题抛出，细胞的固定化是要求在无菌的条件下操作的，怎么营造一个严格的无菌的环境，引发学生更深层次的思考。-