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1 教学背景
人教版高中生物选修一中专题四课题二“探讨加酶洗衣粉的洗涤效果”需用3～4个课时进行教学。本课题主要是进行3个子课题的探究：(1)探究“普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果”；(2)探究“不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响”；(3)探讨“不同种类的加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果的比较”。下面为第一课时的教学实录和教学反思，本课时的教学任务是完成对第一个探究实验的分析以及对第二个研究课题的实验方案进行设计。
2 教学目标及重难点
(1)说出加酶洗衣粉的洗涤原理。
(2)探讨温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响。
(3)教学重点是设计实验方案，难点是实验变量的梯度设计。
3 教学设计思路
本堂课的教学设计思路是充分体现课程的基本理念，倡导学生进行探究性学习，引导学生主动参与探究过程，让学生勤于动手和动脑，培养学生的交流与合作的能力。由于本课题中的3个子课题是递进关系，不是相互并列关系，因此在进行研究方案设计时要循序渐进，先通过教师对探究“普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果”实验的分析，引导学生理清思路，把实验中涉及的变量一一找出，然后应用于设计新的探究实验方案。由于教学中的探究内容与学生的生活比较接近，因此教学中要借此激发学生的学习兴趣，引导学生开展本课题的研究。
4 课堂实录
实验器材：1000mL、500mL烧杯各2只；温度计1个；热水；塑料水槽1只；长柄镊子2把；瓷盘1个；普通洗衣粉、加酶洗衣粉各5g；带有污染物的实验用布。
教师请2个学生上讲台，在教师指导下相互配合完成下列操作：(1)在水槽中将水温调配到40℃；(2)在2个1 000mL的烧杯上贴上标签后分别加入500 mL的热水；(3)在2个烧杯中分别加入2种洗衣粉搅拌均匀；(4)在两种洗衣液中加入相同大小并带有等量污渍的实验用布。
师：(向学生出示2块实验用布)2块布的大小有差别吗?上面的污渍怎样?
生：大小一样，污渍相同。
师：现在我把它们同时放人2种洗衣液的烧杯中，模拟洗涤。
师：大家预测一下实验结果，哪个烧杯中的洗涤效果好?
生：应该是加酶洗衣粉的烧杯。
师：大家根据生活常识的判断非常正确，那什么叫加酶洗衣粉呢?
(幻灯片打出：|思考1|蛋白酶为什么具有如此强的功效?它的作用机理是怎样的?请写出蛋白质分解的反应式。)
教师要求让一个学生板演，其余学生在下面写一下蛋白质在蛋白酶、肽酶催化下分解的反应式。
(幻灯片打出：|思考2|脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶的作用又如何呢?教师等学生略作思考后出示反应式。)。
师：大家回忆必修1的知识，酶的作用受哪些外界因素影响?
生：温度、酸碱度等。
师：对，另外还会受到洗衣粉中的表面活性剂的影响。
(幻灯片打出：|思考3|酶能直接添加到洗衣粉中吗?为什么?科学家是如何解决这一难题的?)
生：不能直接加进去。
师：是的。科学家通过将基因工程生产出的酶用特殊水溶性物质包裹起来，与洗衣粉的其他成分隔离开来。
(幻灯片打出：|思考4|为什么说加酶洗衣粉的使用能减少对环境的污染?)
师：加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展。
师：好，现在我们回过头来分析一下前面进行的实验。该探究实验的课题名称是什么?
生：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果。
师：该实验的原理是什么?
生：生活中的各种污渍主要是蛋白质、脂质、淀粉等多种不溶于水的有机物，这些有机物能在相应的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的催化作用下水解成易溶于水的小分子有机物。
师：该实验遵循的原则是什么?
生：单一变量原则和对照性原则。
师：该实验的自变量是什么?因变量是什么?
生：自变量是不同种类的洗衣粉，因变量是洗涤效果(污渍的残留程度、洗去污渍所需时间长短等)。
(让学生阅读教材P47“[资料一]如何有效地控制变量”，思考下列问题：(1)A同学的实验方案存在问题吗?若有问题，请说明存在的问题。(2)你同意B同学观点吗?请说明理由。)
生1：有问题。A同学未说明控制相同的适宜温度；玻璃棒搅拌的强度难于控制相同等。
生2：不同意。B同学忽略了实验中变量的控制问题。
师：让我们把实验方案归纳总结一下。
教师课件演示下列完整实验方案：
课题名称：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果。实验目的：比较不同洗衣粉的洗涤效果；实验原理：蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶能催化分解污渍中的蛋白质、油、淀粉等，洗涤效果好。实验材料：普通洗衣粉、加酶洗衣粉、天平、白色棉布、1000 mL烧杯、玻棒、温度计、滴管、污渍材料等。实验步骤：(1)实验准备：带有污染物的实验用布的制取：取一定量的污染物制成溶液，取等量的污染物滴加在相同大小、质地的新布上。称取等量的洗衣粉：用天平准确称取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉。(2)实验过程：①取两只大烧杯并编号，在烧杯中分别加入等量500 mL自来水。②将制好的污染布(污渍相同)和洗衣粉(一组为污染布和普通洗衣粉，另一组为污染布和加酶洗衣粉)分别放人两只烧杯中。③用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。一段时间后重复搅拌。④相同的时间后观察洗涤效果。(3)实验结论：加酶洗衣粉的效果好。
师：让我们来看一下实验结果(用镊子同时将2块洗涤后的布夹出，放入500mL烧杯的清水中漂洗后取出让学生观察洗涤效果)。
生：好象2块布的洗涤效果没有明显差别，与预期不太符合。
师：这是为什么呢?原来有许多因素会影响加酶洗衣粉洗涤效果的，如水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。下面我们分组来设计探究方案。
(学生分6个小组进行探究活动，完成下面2个任务：(1)分析教材P47[资料二]。(2)按讲义给出的提纲要求设计实验方案。教师参与6个学习小组的讨论，并注意收集有关信息，便于安排接下来的设计方案的交流。学生经过5～6 min后每个小组都有了自己的方案。)
小组1：教材上[资料二]中设置的温度梯度太大，应该缩小，可将10℃减为5℃。
师：应选择多大范围呢?
生：可先用10℃梯度，再找3组效果好的，设5℃为梯度再进行实验。
师：这在必修三中称为什么实验?
生：预实验。
小组2：我们小组设计的课题名称：温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响；实验目的：比较不同温度下加酶洗衣粉的洗涤效果；实验原理：酶的催化活性受温度影响，在适宜温度下酶的催化活性最高，温度过低或过高酶的催化能力降低；实验材料：加酶洗衣粉、天平、标签、记号笔、计时器、吹风机、量筒、分析天平、 1000 mL烧杯、玻棒、温度计、滴管、新鲜鸡血、水浴缸、温度分别为25℃、30℃、35℃、40℃、25℃、30℃、35℃的清水等；实验步骤没写完。
小组3：我们的研究课题名称是“探究加酶洗衣粉使用时的最适温度”，其他的与小组2类似，实验步骤也写不全。
(小组4、5、6的发言类似，但实验步骤大都说不全。)
师：针对大家对实验步骤设计的不完善，下面给大家一个完整的实验步骤作参考。
(课件中出示实验步骤：①取10 cm×10cm的白色棉布4块，用滴管各滴加5滴新鲜鸡血，晾干备用。②取1000 mL烧杯7个，用天平分别称取0.5 g加酶洗衣粉，依次倒入7个烧杯中。③将25℃、30qC、35℃、40℃、45℃、50℃、55％清水各500 mL依次倒入7个烧杯中，用玻棒搅拌溶化洗衣粉。④取水浴缸7个，依次倒入5000 mL 25℃、30℃、35℃、40％、45℃、50℃、55℃清水，插入温度计保持恒温。⑤将7个烧杯分别放到不同水温的水浴缸中，将带鸡血的棉布分别放到烧杯中浸泡20 min。⑥按相同方式用不同玻棒搅拌棉布相同时间。)
师：在我们设计的各组实验中有没有对照组?
生：没有对照组，但各组之间可相互对照。
师：这样的实验在必修1中称为什么实验?
生：对比实验。
师：大家设计的方案都比较好，大家把实验步骤再完善后，下次我们来进行相关实验。
5 教学反思
将洗衣粉广告引人本课是本节课的常用手段，但笔者考虑到时间原因及本课题重点内容后，巧妙地将探究“普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果”转化为一个演示实验，这样既起引入作用，又解决了!个教学重点，此乃本堂课的一个成功之处。
在准备演示实验过程中，遇到一个难题是市场上买不到不加酶的洗衣粉，后来用人工方法将加酶洗衣粉中有颜色的小颗粒剔除后用于实验，但多次实验下来效果不明显，此时教师灵机一动将失败的实验结果设计为引人影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素的巧妙过渡。
在课堂上让学生自主设计实验方案，会出现五花八门的现象，这与完成教学任务有矛盾和有冲突。课上教师利用对演示实验的分析作一铺垫，设计实验时利用讲义上规定设计的内容等降低了设计难度。让学生在课上设计出一个方案来，笔者考虑到实验步骤的设计有难度，准备了一个参考实验步骤，在必要的时候用板书形式出示给学生，这样就很好地解决了探究性学习与难于完成教学任务的矛盾。这是本堂课的又一个成功之处。
教师对新课程的理解、教育教学观念的转变直接决定能否在中学生物课堂教学中实施探究性学习。只要教师敢于尝试，努力去研究实施就一定能在中学生物课堂教学中进行探究性学习。
人教版高中生物选修一中专题四课题二“探讨加酶洗衣粉的洗涤效果”需用3～4个课时进行教学。本课题主要是进行3个子课题的探究：(1)探究“普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果”；(2)探究“不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响”；(3)探讨“不同种类的加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果的比较”。下面为第一课时的教学实录和教学反思，本课时的教学任务是完成对第一个探究实验的分析以及对第二个研究课题的实验方案进行设计。
2 教学目标及重难点
(1)说出加酶洗衣粉的洗涤原理。
(2)探讨温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响。
(3)教学重点是设计实验方案，难点是实验变量的梯度设计。
3 教学设计思路
本堂课的教学设计思路是充分体现课程的基本理念，倡导学生进行探究性学习，引导学生主动参与探究过程，让学生勤于动手和动脑，培养学生的交流与合作的能力。由于本课题中的3个子课题是递进关系，不是相互并列关系，因此在进行研究方案设计时要循序渐进，先通过教师对探究“普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果”实验的分析，引导学生理清思路，把实验中涉及的变量一一找出，然后应用于设计新的探究实验方案。由于教学中的探究内容与学生的生活比较接近，因此教学中要借此激发学生的学习兴趣，引导学生开展本课题的研究。
4 课堂实录
实验器材：1000mL、500mL烧杯各2只；温度计1个；热水；塑料水槽1只；长柄镊子2把；瓷盘1个；普通洗衣粉、加酶洗衣粉各5g；带有污染物的实验用布。
教师请2个学生上讲台，在教师指导下相互配合完成下列操作：(1)在水槽中将水温调配到40℃；(2)在2个1 000mL的烧杯上贴上标签后分别加入500 mL的热水；(3)在2个烧杯中分别加入2种洗衣粉搅拌均匀；(4)在两种洗衣液中加入相同大小并带有等量污渍的实验用布。
师：(向学生出示2块实验用布)2块布的大小有差别吗?上面的污渍怎样?
生：大小一样，污渍相同。
师：现在我把它们同时放人2种洗衣液的烧杯中，模拟洗涤。
师：大家预测一下实验结果，哪个烧杯中的洗涤效果好?
生：应该是加酶洗衣粉的烧杯。
师：大家根据生活常识的判断非常正确，那什么叫加酶洗衣粉呢?
(幻灯片打出：|思考1|蛋白酶为什么具有如此强的功效?它的作用机理是怎样的?请写出蛋白质分解的反应式。)
教师要求让一个学生板演，其余学生在下面写一下蛋白质在蛋白酶、肽酶催化下分解的反应式。
(幻灯片打出：|思考2|脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶的作用又如何呢?教师等学生略作思考后出示反应式。)。
师：大家回忆必修1的知识，酶的作用受哪些外界因素影响?
生：温度、酸碱度等。
师：对，另外还会受到洗衣粉中的表面活性剂的影响。
(幻灯片打出：|思考3|酶能直接添加到洗衣粉中吗?为什么?科学家是如何解决这一难题的?)
生：不能直接加进去。
师：是的。科学家通过将基因工程生产出的酶用特殊水溶性物质包裹起来，与洗衣粉的其他成分隔离开来。
(幻灯片打出：|思考4|为什么说加酶洗衣粉的使用能减少对环境的污染?)
师：加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展。
师：好，现在我们回过头来分析一下前面进行的实验。该探究实验的课题名称是什么?
生：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果。
师：该实验的原理是什么?
生：生活中的各种污渍主要是蛋白质、脂质、淀粉等多种不溶于水的有机物，这些有机物能在相应的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的催化作用下水解成易溶于水的小分子有机物。
师：该实验遵循的原则是什么?
生：单一变量原则和对照性原则。
师：该实验的自变量是什么?因变量是什么?
生：自变量是不同种类的洗衣粉，因变量是洗涤效果(污渍的残留程度、洗去污渍所需时间长短等)。
(让学生阅读教材P47“[资料一]如何有效地控制变量”，思考下列问题：(1)A同学的实验方案存在问题吗?若有问题，请说明存在的问题。(2)你同意B同学观点吗?请说明理由。)
生1：有问题。A同学未说明控制相同的适宜温度；玻璃棒搅拌的强度难于控制相同等。
生2：不同意。B同学忽略了实验中变量的控制问题。
师：让我们把实验方案归纳总结一下。
教师课件演示下列完整实验方案：
课题名称：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果。实验目的：比较不同洗衣粉的洗涤效果；实验原理：蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶能催化分解污渍中的蛋白质、油、淀粉等，洗涤效果好。实验材料：普通洗衣粉、加酶洗衣粉、天平、白色棉布、1000 mL烧杯、玻棒、温度计、滴管、污渍材料等。实验步骤：(1)实验准备：带有污染物的实验用布的制取：取一定量的污染物制成溶液，取等量的污染物滴加在相同大小、质地的新布上。称取等量的洗衣粉：用天平准确称取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉。(2)实验过程：①取两只大烧杯并编号，在烧杯中分别加入等量500 mL自来水。②将制好的污染布(污渍相同)和洗衣粉(一组为污染布和普通洗衣粉，另一组为污染布和加酶洗衣粉)分别放人两只烧杯中。③用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。一段时间后重复搅拌。④相同的时间后观察洗涤效果。(3)实验结论：加酶洗衣粉的效果好。
师：让我们来看一下实验结果(用镊子同时将2块洗涤后的布夹出，放入500mL烧杯的清水中漂洗后取出让学生观察洗涤效果)。
生：好象2块布的洗涤效果没有明显差别，与预期不太符合。
师：这是为什么呢?原来有许多因素会影响加酶洗衣粉洗涤效果的，如水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。下面我们分组来设计探究方案。
(学生分6个小组进行探究活动，完成下面2个任务：(1)分析教材P47[资料二]。(2)按讲义给出的提纲要求设计实验方案。教师参与6个学习小组的讨论，并注意收集有关信息，便于安排接下来的设计方案的交流。学生经过5～6 min后每个小组都有了自己的方案。)
小组1：教材上[资料二]中设置的温度梯度太大，应该缩小，可将10℃减为5℃。
师：应选择多大范围呢?
生：可先用10℃梯度，再找3组效果好的，设5℃为梯度再进行实验。
师：这在必修三中称为什么实验?
生：预实验。
小组2：我们小组设计的课题名称：温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响；实验目的：比较不同温度下加酶洗衣粉的洗涤效果；实验原理：酶的催化活性受温度影响，在适宜温度下酶的催化活性最高，温度过低或过高酶的催化能力降低；实验材料：加酶洗衣粉、天平、标签、记号笔、计时器、吹风机、量筒、分析天平、 1000 mL烧杯、玻棒、温度计、滴管、新鲜鸡血、水浴缸、温度分别为25℃、30℃、35℃、40℃、25℃、30℃、35℃的清水等；实验步骤没写完。
小组3：我们的研究课题名称是“探究加酶洗衣粉使用时的最适温度”，其他的与小组2类似，实验步骤也写不全。
(小组4、5、6的发言类似，但实验步骤大都说不全。)
师：针对大家对实验步骤设计的不完善，下面给大家一个完整的实验步骤作参考。
(课件中出示实验步骤：①取10 cm×10cm的白色棉布4块，用滴管各滴加5滴新鲜鸡血，晾干备用。②取1000 mL烧杯7个，用天平分别称取0.5 g加酶洗衣粉，依次倒入7个烧杯中。③将25℃、30qC、35℃、40℃、45℃、50℃、55％清水各500 mL依次倒入7个烧杯中，用玻棒搅拌溶化洗衣粉。④取水浴缸7个，依次倒入5000 mL 25℃、30℃、35℃、40％、45℃、50℃、55℃清水，插入温度计保持恒温。⑤将7个烧杯分别放到不同水温的水浴缸中，将带鸡血的棉布分别放到烧杯中浸泡20 min。⑥按相同方式用不同玻棒搅拌棉布相同时间。)
师：在我们设计的各组实验中有没有对照组?
生：没有对照组，但各组之间可相互对照。
师：这样的实验在必修1中称为什么实验?
生：对比实验。
师：大家设计的方案都比较好，大家把实验步骤再完善后，下次我们来进行相关实验。
5 教学反思
将洗衣粉广告引人本课是本节课的常用手段，但笔者考虑到时间原因及本课题重点内容后，巧妙地将探究“普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果”转化为一个演示实验，这样既起引入作用，又解决了!个教学重点，此乃本堂课的一个成功之处。
在准备演示实验过程中，遇到一个难题是市场上买不到不加酶的洗衣粉，后来用人工方法将加酶洗衣粉中有颜色的小颗粒剔除后用于实验，但多次实验下来效果不明显，此时教师灵机一动将失败的实验结果设计为引人影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素的巧妙过渡。
在课堂上让学生自主设计实验方案，会出现五花八门的现象，这与完成教学任务有矛盾和有冲突。课上教师利用对演示实验的分析作一铺垫，设计实验时利用讲义上规定设计的内容等降低了设计难度。让学生在课上设计出一个方案来，笔者考虑到实验步骤的设计有难度，准备了一个参考实验步骤，在必要的时候用板书形式出示给学生，这样就很好地解决了探究性学习与难于完成教学任务的矛盾。这是本堂课的又一个成功之处。
教师对新课程的理解、教育教学观念的转变直接决定能否在中学生物课堂教学中实施探究性学习。只要教师敢于尝试，努力去研究实施就一定能在中学生物课堂教学中进行探究性学习。