高中生物知識(shí)盲點(diǎn) 點(diǎn)燃創(chuàng)新思維火花

張賢華　伍尚元　胡紹雄

【摘要】 人教版高中教科書(shū)生物必修1第92頁(yè)參考資料的實(shí)驗(yàn)，要求酵母菌培養(yǎng)液放置8～10h，用重鉻酸鉀檢驗(yàn)酒精，其中隱含酵母菌培養(yǎng)液放置8～10h，葡萄糖已經(jīng)完全消耗這個(gè)知識(shí)盲點(diǎn)，師生容易忽視，因此網(wǎng)上出現(xiàn)許多初中生物發(fā)酵現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)方案錯(cuò)誤的在短時(shí)間內(nèi)使用重鉻酸鉀檢驗(yàn)酒精，建議教科書(shū)對(duì)這個(gè)知識(shí)盲點(diǎn)給予顯性說(shuō)明。

【關(guān)鍵詞】 酵母菌培養(yǎng)液 重鉻酸鉀檢測(cè)酒精 知識(shí)盲點(diǎn)

【中圖分類號(hào)】 G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1992-7711（2019）01-095-01

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在全縣生物教學(xué)比武活動(dòng)中，張賢華老師取得全縣第一名成績(jī)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)《初中生物發(fā)酵現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)》，在省市實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新大賽獲得好成績(jī)。

一、論證和準(zhǔn)備

提高發(fā)酵速度，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間

經(jīng)過(guò)多種材料反復(fù)試驗(yàn)，結(jié)論是使用干酵母粉和葡萄糖，發(fā)酵液水溫為40-45度，水浴溫度為45-50度，發(fā)酵速度最快。分析認(rèn)為是因?yàn)槟戏角锛緶囟忍幱谑畮锥鹊牡乩須夂?，發(fā)酵容器熱傳導(dǎo)等因素綜合作用的結(jié)果。

配制澄清石灰水

使用實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期存放生石灰配制澄清石灰水檢驗(yàn)發(fā)酵氣體效果不佳，改用新出窯的生石灰，配制石灰水裝滿礦泉水瓶靜置幾個(gè)小時(shí)取澄清石灰水，導(dǎo)入發(fā)酵氣體澄清石灰水變渾濁，對(duì)比試驗(yàn)人呼出的氣體用吸管吹入澄清石灰水同樣變渾濁，檢驗(yàn)二氧化碳試驗(yàn)現(xiàn)象明顯。

消除導(dǎo)出發(fā)酵氣體中的泡沫

發(fā)酵氣體導(dǎo)出時(shí)有大量泡沫溢出，影響發(fā)酵氣體導(dǎo)入澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳?？朔冯y情緒堅(jiān)持反復(fù)試驗(yàn)，通過(guò)精確觀察掌握發(fā)酵進(jìn)程，利用輕微震蕩錐形瓶的操作，有效解決導(dǎo)出發(fā)酵氣體泡沫溢出的實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)。

特制500ml具支錐形瓶

參考玻璃儀器500ml具支錐形瓶作為抽濾瓶實(shí)驗(yàn)裝置，創(chuàng)新設(shè)計(jì)“特制500ml具支錐形瓶”，將支管放在錐形瓶瓶壁30mm的位置，作為“發(fā)酵現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)的發(fā)酵器具，分別在瓶口和支管導(dǎo)出發(fā)酵氣體和液體，檢驗(yàn)二氧化碳和酒精。

二、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)效果

1.強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新教育

自制教具“特制500ml具支錐形瓶”低于創(chuàng)新設(shè)計(jì)的預(yù)期效果，與雙孔橡膠塞效果差不多，但體現(xiàn)師生的積極實(shí)踐探究精神。

2.課題使用PPT、增加實(shí)操作研究小視頻

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)大大縮短了發(fā)酵時(shí)間，以學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和生活經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，幫助學(xué)生更直觀地認(rèn)知發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的物質(zhì)成份，從而滲透科學(xué)方法教育。

三、高中教科書(shū)生物知識(shí)盲點(diǎn)打開(kāi)了實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維

檢索百度文庫(kù)、道客巴巴、豆丁網(wǎng)等網(wǎng)站，看到許多初中生物發(fā)酵現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)方案增加了用重鉻酸鉀檢驗(yàn)酒精實(shí)驗(yàn)，方法本身沒(méi)有錯(cuò)，只是實(shí)驗(yàn)中間過(guò)程有葡萄糖的存在會(huì)影響結(jié)果的唯一性。因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)演示的短時(shí)間內(nèi)，酵母菌培養(yǎng)液同時(shí)存在酒精和葡萄糖，此時(shí)使用重鉻酸鉀或高錳酸鉀檢驗(yàn)酒精，均可同時(shí)與酒精和葡萄糖發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)用于檢驗(yàn)酒精反應(yīng)不具有唯一性。

人教版高中教科書(shū)生物必修1第92頁(yè)參考資料：“檢測(cè)酒精的產(chǎn)生：橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與乙醇（俗稱酒精）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色?！彪[含根據(jù)通常環(huán)境溫度的高低，酵母菌培養(yǎng)液放置8～10h葡萄糖完全消耗的知識(shí)盲點(diǎn)，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)探究的最初也忽視了這個(gè)知識(shí)盲點(diǎn)。因此，建議教科書(shū)對(duì)這個(gè)知識(shí)盲點(diǎn)給予顯性說(shuō)明。

酒精檢測(cè)儀使用重鉻酸鉀檢測(cè)人呼氣的酒精含量，因?yàn)槠咸烟菦](méi)有揮發(fā)性，人呼氣的微量水分中葡萄糖極其微量應(yīng)忽略不計(jì)，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)具有唯一性。

中國(guó)教育裝備行業(yè)協(xié)會(huì)教育裝備研究院2018年度課題

《縣域中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理信息化研究》CEFR18014R9

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1]人民教育出版社課程教材研究所生物課程教材研究開(kāi)發(fā)中心編著.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)生物（必修1）——分子與細(xì)胞（M）.北京：人民教育出版社，2010年，第92頁(yè).