“檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)”探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

于凱

【摘要】探討“檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)”探究實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案。

【關(guān)鍵詞】生物組織 糖類(lèi) 脂肪 蛋白質(zhì) 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）29-0298-01

一、實(shí)驗(yàn)分析和學(xué)情分析

“檢測(cè)生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)”是高中生物新課標(biāo)人教版課本中的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)被安排在學(xué)習(xí)“細(xì)胞中的元素和化合物”之后，一方面為之后學(xué)習(xí)各類(lèi)有機(jī)物奠定感性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)，另一方面，由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置上注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的選擇，對(duì)檢測(cè)結(jié)果的預(yù)期和實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，因此有利于培了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，為以后的探究性實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展構(gòu)建了一個(gè)較高的平臺(tái)。

本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生能夠正確使用實(shí)驗(yàn)器具，選擇實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)選擇、運(yùn)用和分享實(shí)驗(yàn)成果和信息，如果把該實(shí)驗(yàn)當(dāng)成一個(gè)單純的驗(yàn)證性試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，不利于學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。同時(shí)，高一學(xué)生生物基礎(chǔ)不一，之前沒(méi)接觸過(guò)生物探究實(shí)驗(yàn)，缺乏相應(yīng)的探究精神和態(tài)度。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)目標(biāo)

掌握用化學(xué)試劑檢測(cè)生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的原理和方法，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷出組織樣液中有機(jī)物的種類(lèi)。

2.能力目標(biāo)

學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究的方法（如制定實(shí)驗(yàn)對(duì)照的方法、重復(fù)實(shí)驗(yàn)的方法），提高報(bào)告和評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力以及理論應(yīng)用于實(shí)際的能力。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：

培養(yǎng)合作精神，實(shí)事求是的科學(xué)精神，滿足獲得成功的情感需要。

4.教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)

重點(diǎn)是檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)，脂肪和蛋白質(zhì)的原理和方法，難點(diǎn)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹贫ㄌ骄繉?shí)驗(yàn)方案的方法及根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析問(wèn)題的方法。

三、試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

從遵循新課標(biāo)要求和學(xué)生實(shí)際出發(fā)，筆者采用的是教師編寫(xiě)導(dǎo)學(xué)案，學(xué)生依據(jù)導(dǎo)學(xué)案對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，然后學(xué)生在課堂上完成原理性實(shí)驗(yàn)和分組探究性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生對(duì)糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)的檢測(cè)原理、方法、材料如何選擇、要遵循的實(shí)驗(yàn)原則等問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，并通過(guò)學(xué)生討論、分析、匯總實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)一步提高學(xué)生的探究能力。

四、教學(xué)程序

1.編寫(xiě)導(dǎo)學(xué)案

導(dǎo)學(xué)案是幫助學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)的知識(shí)索引，要求教師根據(jù)《課標(biāo)》的要求，依據(jù)必修一本實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容，從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，設(shè)計(jì)合理的導(dǎo)學(xué)案。

2.實(shí)驗(yàn)動(dòng)員、知識(shí)準(zhǔn)備

通過(guò)課前劃分學(xué)習(xí)小組（共分6組，每組8人），完成導(dǎo)學(xué)案，使學(xué)生初步掌握實(shí)驗(yàn)原理。3.課堂探究學(xué)習(xí)

（1）創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課

通過(guò)講述劣質(zhì)奶粉和健康飲品的事例，引出學(xué)習(xí)檢測(cè)各類(lèi)有機(jī)物方法的必要性。

（2）觀看演示視頻，完成必做原理性實(shí)驗(yàn)

原理性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是：用斐林試劑檢測(cè)梨汁中的還原糖，用碘液檢測(cè)馬鈴薯勻漿的淀粉，用蘇丹Ⅲ染液檢測(cè)花生種子勻漿中的脂肪，用雙縮脲試劑檢測(cè)豆?jié){中的蛋白質(zhì)，該演示實(shí)驗(yàn)保留到最后做對(duì)照組。

（3）深入研究，自主學(xué)習(xí)

實(shí)驗(yàn)材料有兩類(lèi)，一類(lèi)是教師提供梨汁、馬鈴薯勻漿、豆?jié){、花生種子勻漿，一類(lèi)是學(xué)生自帶饅頭、肥肉、熟雞蛋、芬達(dá)、可樂(lè)、雪碧、脈動(dòng)、餅干等。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中假設(shè)每位學(xué)生都是食品檢驗(yàn)員，請(qǐng)每個(gè)小組自選待測(cè)樣品進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。

材料選擇上要求：每組至少選擇一組教師材料，而且至少要有兩個(gè)小組選擇相同的實(shí)驗(yàn)材料，這樣做目的是教給學(xué)生多次重復(fù)試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理念。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求學(xué)生分別用斐林試劑、碘液、蘇丹Ⅲ、雙縮脲試劑對(duì)每種材料進(jìn)行檢測(cè)，目的是使學(xué)生知道每種生物材料中都有可能含有多種有機(jī)物。

此外，我們也鼓勵(lì)學(xué)生選取若干種自帶材料進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，這樣既有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，又有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

各小組自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇選擇儀器、確定實(shí)驗(yàn)步驟、并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表。教師巡視了解情況，對(duì)于學(xué)生共有的錯(cuò)誤與不足之處給予糾正，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成熟就可以讓學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。

接下來(lái)我們來(lái)看一下各小組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果：第1、2小組選擇梨汁和小草作為實(shí)驗(yàn)材料，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)小草進(jìn)行酒精脫色、研磨成勻漿。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表結(jié)果填寫(xiě)項(xiàng)目中，他們?cè)O(shè)計(jì)了兩欄，一欄是預(yù)測(cè)結(jié)果，一欄是實(shí)際結(jié)果，這切實(shí)貫徹了“提出問(wèn)題-作出假設(shè)-進(jìn)行實(shí)驗(yàn)-得出結(jié)果”的探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程。生物組織中大多都含有多種有機(jī)物，但是1、2小組檢測(cè)結(jié)果顯示：梨汁只含有還原糖，小草勻漿中未能檢測(cè)出糖類(lèi)等有機(jī)物。

第3、4小組想知道早、午餐都進(jìn)食了哪些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，于是他們選擇豆?jié){、肥肉、餅干作為實(shí)驗(yàn)材料，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：在豆?jié){中檢測(cè)出蛋白質(zhì)，在肥肉漿中檢測(cè)出了脂肪，在餅干中檢測(cè)出了淀粉和蛋白質(zhì)。

第5、6小組想知道日常飲品是否像廣告中所說(shuō)的那么健康，于是他們選用馬鈴薯勻漿、可樂(lè)、營(yíng)養(yǎng)快線和脈動(dòng)作為實(shí)驗(yàn)材料，這里可樂(lè)本身的顏色可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀測(cè)，但是由于可樂(lè)的顏色是脫不掉的，所以它正好可以作為反面典型材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：在馬鈴薯勻漿中檢測(cè)出了淀粉，可能還有脂肪，在營(yíng)養(yǎng)快線中檢測(cè)出了還原糖和蛋白質(zhì)，在脈動(dòng)中檢測(cè)出了還原糖，而可樂(lè)由于本身顏色的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能確定。

（4）成果交流、評(píng)價(jià)反思

各小組完成實(shí)驗(yàn)并記錄好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，報(bào)告本組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及推測(cè)結(jié)果，其他小組進(jìn)行判斷、評(píng)價(jià)。 最后，再由學(xué)生總結(jié)，教師點(diǎn)評(píng)。在交流、反思部分，主要圍繞三個(gè)問(wèn)題：①預(yù)測(cè)與實(shí)際是否相符，如小草中應(yīng)該含有糖類(lèi)等多種有機(jī)物，但是卻沒(méi)有被檢測(cè)出來(lái)，關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，第一小組學(xué)生分析得出兩點(diǎn)原因：一是提取小草中各種有機(jī)物的方法不科學(xué)，導(dǎo)致有機(jī)物的提取量極少，而本實(shí)驗(yàn)是對(duì)各種化合物的定性檢測(cè)，因此不被檢測(cè)出極少量的各類(lèi)化合物；二是小草中的還原糖類(lèi)等有機(jī)物含量極少，不易被檢測(cè)出。②各小組間的異同問(wèn)題，如同樣的實(shí)驗(yàn)材料做實(shí)驗(yàn)，有些小組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，有些小組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，第5小組學(xué)生分析得出：有些小組并未嚴(yán)格遵照實(shí)驗(yàn)步驟或者在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作不規(guī)范。③其他問(wèn)題，如選用可樂(lè)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，可樂(lè)本身的顏色有礙于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，因此第6小組學(xué)生分析得出，在進(jìn)行顏色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)選白色或無(wú)色的實(shí)驗(yàn)材料。設(shè)計(jì)本環(huán)節(jié)的目的是培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)能力和分享實(shí)驗(yàn)成果的意識(shí)。

五、教學(xué)評(píng)價(jià)及反思

在本實(shí)驗(yàn)中筆者始終堅(jiān)持以學(xué)生為本，把學(xué)生的全面發(fā)展作為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。通過(guò)把原來(lái)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改成簡(jiǎn)單的探究性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)探究突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。因此，本實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果較好。雖然教師和實(shí)驗(yàn)員在上課前已經(jīng)做了充分的準(zhǔn)備，但由于個(gè)別學(xué)生不重視課前預(yù)習(xí)，而且是高中階段第一次用探究的手段去做實(shí)驗(yàn)，對(duì)一些探究過(guò)程不大理解；再加上一些學(xué)生的動(dòng)手能力比較弱，許多實(shí)驗(yàn)的操作不規(guī)范。在今后的教學(xué)中將始終堅(jiān)持以“自主性、探究性、合作性、完整性”為課堂教學(xué)的四個(gè)基本維度，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為指導(dǎo)，側(cè)重科學(xué)方法教育，注重培養(yǎng)自疑自析的能力，注重學(xué)生探究、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。