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國一上生物⏱ 約 20 分鐘其他Bc-IV-1

2.2 酵素與新陳代謝

任務簡報:小惠切開的蘋果放置一段時間後切面變成褐色;她也聽說吃鳳梨會讓嘴巴刺痛。準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

小欣老師
1讀故事情境先進入狀況
2動手玩實驗先看步驟再操作
3記錄與闖關填數據、答問題
4自我驗證最後回頭打勾⭐
1

情境引導

小惠同學
🧭 探險情境

小惠切開的蘋果放置一段時間後切面變成褐色;她也聽說吃鳳梨會讓嘴巴刺痛。這些現象和「酵素」有什麼關係?溫度或酸鹼度又會不會影響酵素的作用?

2

實驗工作站:其他

先把 5 個步驟讀完,再動手做!

💻 電腦版:同一個框框裡,左邊讀步驟、右邊做實驗,實驗畫面會一直陪著你。📱 手機版:先讀步驟,往下就是實驗艙。

🧑‍🏫 操作指導語(請依序完成)

小欣老師
  1. 1

    選擇酵素:進入模擬頁面後,選擇「Amylase」(澱粉酶)作為研究對象。

  2. 2

    基準測試:先在預設溫度、pH 下執行一次模擬(Run Simulation),記錄澱粉分解為麥芽糖的反應速率。

  3. 3

    測試溫度:保持 pH 不變,依序調整溫度(例如 10°C、25°C、37°C、50°C、70°C),每次按 Reset 後重新執行,記錄各溫度下的反應速率。

  4. 4

    測試 pH:保持溫度在最適值,依序調整 pH(例如 pH 2、5、7、9、12),重複上述步驟記錄反應速率。

  5. 5

    整理歸納:將所有數據整理成表格,找出反應速率最快的溫度與 pH 範圍。

💡 實驗小提醒
  • 每次只改變一個變因(溫度或 pH),其餘保持不變,才能公平比較。
  • 每次調整後記得按「Reset」再重新執行,避免數據累積造成誤判。

🧪 實驗艙(讀完左邊步驟,在這裡動手做):

biologysimulations.com🔎 放大操作
實驗艙空白或卡卡的?點右上角「🔎 放大操作」在新分頁開啟,手機操作更順手。
3

數據實驗室

小惠同學

把觀察到的結果填進格子;不知道怎麼填?按「填入範例」看看!

📏 參考範圍:變因(溫度/pH) 約 -50~150;反應速率(相對值) 約 0~1000。填的數字差太多時會出現橘色提醒——再量一次看看!

變因(溫度/pH)數值反應速率(相對值)備注
4

探究關卡

小欣老師

用你的觀察與數據回答問題。卡住了就按提示;先寫下想法(5 個字以上),才能解鎖參考答案喔!

探究 1觀察與定題

你觀察到溫度或 pH 如何影響反應速率?你想進一步探究的問題是什麼?

回到實驗艙或數據表,找找看:什麼現象讓你最意外、最好奇?
試著用「我觀察到……」開頭,再問一個「為什麼」或「跟什麼有關」的問題。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

學生應能觀察到反應速率隨溫度上升先增加、超過某溫度後急遽下降;pH 也有類似的先升後降趨勢。可探究問題例如「不同酵素的最適溫度/pH 是否相同?」

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 2計劃與執行

這次實驗中,操縱變因、應變變因、控制變因分別是什麼?

想一想:這個實驗中你改變了什麼?哪些條件保持不變?
照著操作步驟回顧你實際做了哪些動作,把觀察到的結果寫下來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

操縱變因為「溫度」或「pH」;應變變因為「反應速率」;控制變因包含酵素濃度、受質濃度、反應時間等。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 3分析與發現

畫出「溫度—反應速率」或「pH—反應速率」的折線圖,曲線有什麼特徵(是否有高峰)?

看看你填的數據表:數字怎麼變化?有什麼規律或差異?
用「因為……所以……」把數據和背後的原因連起來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

折線圖應呈現「鐘型曲線」:反應速率隨溫度或 pH 上升而增加,達到最適值後迅速下降。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 4討論與傳達

根據你的數據,這個酵素的最適溫度與最適 pH 大約是多少?請用「酵素」「催化」「最適溫度」等詞彙說明你的結論。
為什麼溫度過高會讓酵素失去作用?這與蛋白質的特性有什麼關係?

想想看:生活中哪裡也看得到類似的現象或應用?
試著用這一課學到的科學詞彙,把想法說清楚給同學聽。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

此酵素的最適溫度通常接近人體體溫(約 35–40°C),最適 pH 依酵素種類而異;溫度過高會使酵素(蛋白質)的立體結構被破壞(變性),導致活性喪失且無法恢復。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

5

延伸挑戰(進階,選做)

還不過癮?點開下面的挑戰卡,繼續探險!

🚀 延伸挑戰:使用 LabXchange Enzyme Activity Lab 探討 pH 對酵素活性的影響 ▶

連結:https://www.labxchange.org/library/items/lb:LabXchange\:5abde14b\:lx_simulation:1 這個模擬讓你設計實驗並用顏色變化/吸光值測量酵素活性,試著和本次模擬結果互相比較。

labxchange.org · 需登入🔎 放大操作

這個實驗由 LabXchange 平台提供,需要登入免費帳號才能玩,而且不開放直接嵌入(放進來只會是灰灰的空白)。請點按鈕在新分頁開啟:

🚀 前往 LabXchange 實驗

在新分頁完成後,記得回來繼續闖關!
🚀 延伸挑戰:查詢「加酶洗衣粉」的原理 ▶

查詢市售酵素洗衣粉如何利用蛋白酶、脂肪酶分解衣物上的污漬,並討論為什麼洗衣說明會建議「溫水」而非「熱水」。

google.com · 查資料任務 🔎 開新分頁查

這一關是查資料任務(不是虛擬實驗),點下面按鈕用 Google 搜尋相關資料:

🔍 去查查看

查到資料後,試著用自己的話整理重點;記得回來繼續闖關!
6

反思時光

最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!

反思 1學習反思

生活中有哪些現象和酵素的作用有關(例如切開的蘋果變褐、加酶洗衣粉、消化不良)?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

這題沒有標準答案,寫下你的真實想法就很棒!

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

反思 2學習反思

如果要用真實酵素(如過氧化氫酶/馬鈴薯)做實驗,可能會遇到哪些操作上的挑戰?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

這題沒有標準答案,寫下你的真實想法就很棒!

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

🏁

自我驗證:我學會了嗎?

跑完一整輪了!現在回頭檢查——下面四件事你真的會了嗎?會就打勾;不太確定?點旁邊的按鈕回那一關再練一次。

  • 🔁 回第 2 關
  • 🔁 回第 2 關
  • 🔁 回第 3 關
  • 🔁 回第 4 關
小惠同學小欣老師
🏆 探究迴圈完成!
你剛剛做了真正的科學探究:觀察 → 實驗 → 記錄 → 分析 → 表達 → 回頭驗證。
這就是科學家的一天。幫自己鼓掌!👏