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【教案簡介】
主題名稱 如何進行引導式探究：溫度對酵母菌酵素的影響 搭配課程 高中 生物 科 基礎生物（上） 第 1 章 教學對象 高中 生物 科 一 年級
教學時間 50 分鐘
學習目標
一. 欲培養學生的能力與態度：
使學生可利用已學過的知識，進行已知題目的探究實驗，學習自行形 成假設、找出變因，並試著利用提供的材料做實驗設計、執行實驗、觀 察與記錄結果、和同儕與教師討論，最後從過程中了解科學本質。
二. 學生能獲得的知識內容：
1. 酵母菌的呼吸作用：
無氧酒精發酵：1C6H12O6 2CO2 + 2C2H5OH + 2ATP 有氧呼吸：C6H12O6 + 6O2 CO2 + H2O + ATP
2. 影響酵素活性的因素(成分蛋白質)：
溫度、酸鹼度、受質濃度、重金屬離子等。
教學活動 1.地點：實驗室較佳，但教室亦可。
2.建議每組 3~4 人。
教學建議
1.酵母菌與糖水的量可讓學生自行決定，但建議提醒學生不要裝超過容 器高度的 1/3(示範使用 5 咖啡小匙的酵母粉加上 5 毫升的葡萄糖液)，
以免產氣後酵母菌糖水液滿出容器(如圖 1~2)。
酶素 酶素
圖 1 酵母菌糖 水液不要超過 容器高度的 1/3
圖 2 產氣後的 酵母菌糖水液 可能會滿出容 器
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2.一開始的氣泡不要計算，等產氣穩定後再計算產氣泡速率。
3.在低溫下要等較久才會觀察到氣泡，可以先做低溫組。
4.若等很久都不見氣泡產生，有可能是裝置漏氣。
5.若無恆溫器(保溫容器)，則水浴的溫度可以先準備比設定溫度還高幾度 的水，如實驗設定 60 度，可以先裝好 65 度的水預備，以免實驗過程 中降溫太快影響實驗結果。
6.點眼瓶的裝置出自於「阿簡生物筆記：酵母菌的科學探究活動。」
網頁中還有不同的探究實驗活動設計可提供參考。
學生先備知識 1. 已學習高一基礎生物 1-3 酵素、1-4 呼吸作用。
2. 國中課本內有酵母菌，已聽過酵母菌。
預期成效
1. 學習科學探究的過程，包含能形成假設、找出變因，設計與執行實 驗、 記錄結果與討論。
2. 了解溫度對酵素活性的影響，在一定的溫度範圍內，溫度越高，酵素 活性越高。
3. 了解呼吸作用需要酵素。
4. 了解呼吸作用的原料與產物為何。
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【教學流程與策略】
教學內容架構
投影片
教學策略
頁碼 教學重點
準備活動 無
引起動機 1
約 4000 年前，古埃及人已知道將麵團放 在空氣中，烤出來的餅又膨鬆又好吃，但不知 道原理，以為是神的贈禮。
18 世紀中，法國科學研究學會宣布誰能解 開葡萄汁變葡萄酒的奧秘，便能獲得一筆黃 金，但可惜這份獎金一直無人能領取。
後來的科學家們發現無論是蓬鬆的餅還是 葡萄酒都是因為一種單細胞生物──酵母菌 (yeast)的作用。科學家布赫納將酵母菌和穀類 磨碎後過濾取得「酵母汁」，並且加入糖，一段 時間後，產生了許多二氧化碳泡泡，汁液則成 為酒精，就像釀酒一樣，他認為雖然酵母汁裡 沒有活的酵母菌，但磨碎的酵母菌應有釋放某 種物質，這物質可以在生物體外作用，促使醱 酵反應進行，這種物質就是酵素，現今酵素的 英文為 enzyme，意為「在酵母菌中」的意思
（enzyme 是希臘文 en = in and zyme = yeast）。
利用科學史小 故事引出本次 實驗的主角─
─酵母菌與酵 素，同時引起 動機。
複習已知 2
(1)複習酵母菌的呼吸作用與無氧發酵。
(2)複習會影響酵素活性的因子有哪些。
可用師生問答 的方式簡單地 複習已知的知 識。
探究活動 3
(1) 宣布探究主題：溫度對酵母菌酵素的影響。
(2) 引導學生用科學家的方式思考：
a. 形成假設：使用
「 若_____ 越_____，則_____ 越_____ 」。
b. 找出變因：找出操縱變因、控制變因、應
逐步發下學習 單以引導探究 實驗的進行。
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變變因為何。
c.老師說明現有的材料與設備，請學生設計 實 驗以驗證假設。(注意事項詳見教學簡案 中的教學建議)
d.操作實驗與紀錄。
e.小組與全班討論。
【備課資料】
1.酵母菌探究實驗：
阿簡生物筆記酵母菌的科學探究活動。
http://a-chien.blogspot.tw/2013/10/blog-post_10.html 2.酵母菌與酵素的科學史：
施純如、黃信明 。酵素與蛋白質結構的發現。
http://web.svdcc.fju.edu.tw/~bio/excel/content04/html/12.htm
