“酵母細(xì)胞的固定化技術(shù)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

吳文娟

摘 要：本實(shí)驗(yàn)課主要采用“學(xué)導(dǎo)式”的教學(xué)方法，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并通過觀看視頻、課堂演示的方法規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，充分做到教學(xué)做合一，從而提高生物實(shí)驗(yàn)課的課堂效率，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。

關(guān)鍵詞：學(xué)導(dǎo)式；讓學(xué)引思；固定化技術(shù)；實(shí)驗(yàn)

一、教材分析

本節(jié)課是蘇教版選修一“制備和應(yīng)用固定化酶”中的實(shí)驗(yàn)，教材對酵母細(xì)胞固定化的全過程講解很詳細(xì)。新課標(biāo)要求在選修一這一模塊中，要重在培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動手操作的能力。因此，在掌握基礎(chǔ)知識的前提下，本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究實(shí)驗(yàn)的能力，能讓學(xué)生通過實(shí)踐掌握細(xì)胞的固定化技術(shù)，增進(jìn)學(xué)生對生物技術(shù)應(yīng)用的了解。

二、教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)：掌握制備固定化酵母細(xì)胞的方法；理解各試劑在實(shí)驗(yàn)中的作用及注意事項(xiàng)。

技能目標(biāo)：將基礎(chǔ)知識應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動手操作的能力；對實(shí)驗(yàn)的問題、現(xiàn)象相互交流討論，提高思考問題、解決問題的能力。

情感態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生對生物科學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的志向。

三、重點(diǎn)難點(diǎn)

重點(diǎn)：掌握酵母細(xì)胞固定化的方法。

難點(diǎn)：酵母細(xì)胞固定化過程中的關(guān)鍵步驟，如海藻酸鈉溶液的配制、凝膠珠的制備。

四、教法學(xué)法

采用“學(xué)導(dǎo)式”的教學(xué)方法，即在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過親自動手實(shí)驗(yàn)、觀察、分析、思考而獲得知識和技能。在教學(xué)過程中做到“讓學(xué)引思”，從而挖掘?qū)W生的潛能，調(diào)動學(xué)生的積極性，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。

學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，在已有的知識基礎(chǔ)上，主動學(xué)習(xí)，積極思考，合作完成實(shí)驗(yàn)。不僅能掌握新知識，也培養(yǎng)了自己獨(dú)立思考的能力，形成了自學(xué)掌握新知識的習(xí)慣。

五、教學(xué)過程

1.實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)

將學(xué)生分成實(shí)驗(yàn)小組，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。各小組在實(shí)驗(yàn)課之前要自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)方案的內(nèi)容包括確立實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、實(shí)驗(yàn)材料，擬定實(shí)驗(yàn)步驟，明確實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分工，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行估測。

教師會對各個實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行批閱，指出各方案存在的問題及可能出現(xiàn)的偏差，以引起學(xué)生的注意，并要求對實(shí)驗(yàn)方案及時修正完善。在修正的過程中，要讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，注意?shí)驗(yàn)順序的合理安排。

2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)材料：提前1小時活化酵母菌細(xì)胞、無水CaCl2、海藻酸鈉、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液、蒸餾水

實(shí)驗(yàn)器材：燒杯、玻璃棒、錐形瓶、酒精燈、三腳架、石棉網(wǎng)、火柴

3.視頻學(xué)習(xí)

學(xué)生在觀看視頻的過程中，對比自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，對整個實(shí)驗(yàn)過程有一個系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。教師結(jié)合批閱學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的情況，指出實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟。指導(dǎo)學(xué)生對自己的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)一步完善。

在實(shí)驗(yàn)之前觀看視頻，并輔以教師的指導(dǎo)，有助于學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)過程，把握關(guān)鍵步驟，提高實(shí)驗(yàn)課的效率，也培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)肅的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

4.課堂演示

生物實(shí)驗(yàn)課的課堂實(shí)驗(yàn)演示是少不了的，因?yàn)椴徽搶W(xué)生課前如何預(yù)習(xí)研究，真正的實(shí)驗(yàn)操作及操作的規(guī)范性還需要教師指導(dǎo)。但是如果教師只是一味地按部就班演示，那學(xué)生只能作為一名旁觀者被動地去接受。因此教師可安排一組同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，實(shí)驗(yàn)過程中對實(shí)驗(yàn)步驟做一些說明。其他小組的同學(xué)密切注視這一小組同學(xué)的操作是否與自己的實(shí)驗(yàn)方案不同，取長補(bǔ)短。當(dāng)有同學(xué)提出不同意見時，教師可引導(dǎo)學(xué)生討論，并趁機(jī)教學(xué)生如何正確操作，注意點(diǎn)是什么。這樣既達(dá)到了實(shí)驗(yàn)演示的效果，也讓學(xué)生積極主動地參與到實(shí)驗(yàn)演示的過程中。

5.小組實(shí)驗(yàn)

各小組按照擬定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行，在實(shí)驗(yàn)過程中小組成員既分工又合作，能夠在實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)的過程中思考，在思考中得到進(jìn)一步的認(rèn)識。

教師則觀察各小組的實(shí)驗(yàn)情況，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中可能還會出現(xiàn)一些問題，教師要起到指導(dǎo)作用。既不能越俎代庖，也不能對學(xué)生的求助熟視無睹，從而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)操作能力和解決問題的能力。

6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

學(xué)生小組作為檢測員相互檢測凝膠珠的質(zhì)量，在檢測過程中可以掌握檢驗(yàn)方法。教師對實(shí)驗(yàn)完成較好的小組進(jìn)行肯定，展示實(shí)驗(yàn)成果。并將固定好的酵母菌細(xì)胞投入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液中進(jìn)行后期發(fā)酵；對實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)偏差的小組進(jìn)行鼓勵，并發(fā)動大家一起找出原因。

7.問題討論

教師提出問題進(jìn)行集體討論、歸納、總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，積極思維。

實(shí)驗(yàn)課最后總結(jié)用問題點(diǎn)燃學(xué)生思維的火花，因?yàn)樗季S是大腦對感知事物本質(zhì)和規(guī)律的反應(yīng)。所以積極的思維對學(xué)生鞏固已學(xué)知識、加深理解、提高學(xué)習(xí)效果具有重大意義。