觀察比較激興趣 巧設(shè)實驗探新知

姜桂波

按照生物科學(xué)的發(fā)展規(guī)律和人的認知規(guī)律，生物知識的學(xué)習(xí)應(yīng)該建立在實驗的基礎(chǔ)上，使學(xué)生養(yǎng)成在實驗中探索求知的習(xí)慣。對學(xué)生實驗探究能力的培養(yǎng)不能只囿于教材內(nèi)容，一個優(yōu)秀的教師應(yīng)該超出這個標準，讓學(xué)生有更多的觀察和實驗的機會，還應(yīng)該鼓勵學(xué)生提出問題，設(shè)計和完成實驗，讓學(xué)生經(jīng)歷思考探究的過程。我以“酶的特性”教學(xué)內(nèi)容為例，談?wù)勅绾卧谠囼炛刑岣邔W(xué)生的探究能力。

眼見為實激發(fā)興趣

學(xué)生們通過學(xué)習(xí)酶的概念，知道了酶具有催化作用，但是催化作用的效果究竟是什么樣子的，學(xué)生并沒有體會。為了讓他們能夠真正感受到酶的催化作用，我進行了實驗演示：將過氧化氫滴加到新鮮的馬鈴薯塊莖上，讓學(xué)生們觀察并描述實驗現(xiàn)象。當學(xué)生們看到大量氣泡迅速產(chǎn)生時，一下子就被吸引了。隨后，學(xué)生在描述、爭辯中分析出了過氧化氫分解的原理：H2O2 → H2O + O2 ↑。

演示實驗極大地激發(fā)了學(xué)生們認識酶的興趣，于是我趁熱打鐵拋出了問題：FeCl3是化學(xué)催化劑，也能催化H2O2分解，二者的作用和效果有什么不同？由此引出對酶的特性的學(xué)習(xí)。

動手動腦學(xué)習(xí)新知

在問題的引導(dǎo)下，酶的高效性時，我提供了實驗步驟圖表（如表1），引導(dǎo)學(xué)生分析對照實驗的實驗組、對照組、自變量、因變量，然后指導(dǎo)學(xué)生動手實驗。學(xué)生們通過分析實驗現(xiàn)象，總結(jié)出實驗結(jié)論——酶具有高效性，進一步由表及里分析酶具有高效性的原因——降低反應(yīng)所需活化能的效果更加顯著，并明白了其生物學(xué)意義——保證新陳代謝反應(yīng)高效有序的進行。

認識了酶具有高效性的特性之后我又提出：假如將H2O2酶催化H2O2分解的實驗做如下更改，實驗結(jié)果又將如何？

1.更換底物：將H2O2換成淀粉液。

2.更換酶：將H2O2酶換成淀粉酶。

我又給出了實驗步驟圖表（如表2），學(xué)生按步驟操作。同理，先讓學(xué)生分析實驗中的對照情況，然后指導(dǎo)學(xué)生動手實驗，分析實驗現(xiàn)象。通過動手實驗、動腦分析，學(xué)生自己總結(jié)出了酶具有高效性、專一性的特性。實踐使學(xué)生們對知識的理解更加深刻了。

探索求知提升能力

認識了酶的高效性、專一性，我又提出：大部分酶是蛋白質(zhì)，酶催化性能的發(fā)揮會受到哪些因素影響？學(xué)生們爭先發(fā)言，提出了溫度、PH、強酸、強堿等多種影響因素，于是我讓學(xué)生完成以下的實驗設(shè)計方案：

1.實驗假設(shè)。2.選擇什么實驗材料（底物、酶）。3.實驗的自變量是什么，怎樣控制，因變量是什么，怎樣檢測。4.酶液應(yīng)該什么時候加入。5.根據(jù)假設(shè)，預(yù)期會看到怎樣的實驗結(jié)果。6.對兩個實驗的結(jié)果進行分析，得出結(jié)論：（1）在你所設(shè)計的實驗中，哪支試管中的酶活性最高？（2）通過實驗，你們小組的結(jié)論是什么？7.思考進一步要探究的問題。

有了前面的實驗分析做鋪墊，學(xué)生們很順利地完成了實驗方案的設(shè)計并利用實物投影展示了自己的實驗設(shè)計思路，再由學(xué)生進行評價，梳理實驗設(shè)計方案后動手實驗進行驗證。學(xué)生經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，酶的催化性能的發(fā)揮需要適宜的溫度和PH條件，細胞內(nèi)的代謝反應(yīng)在溫和的條件下能高效率的進行。

編輯 肖佳曉