深度探究“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”

陶艾艾

摘要：“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”實(shí)驗(yàn)，是人教版生物必修1《分子與細(xì)胞》的第二個實(shí)驗(yàn)，教材把這個實(shí)驗(yàn)安排在細(xì)胞中各類有機(jī)化合物的內(nèi)容之前，是為高一學(xué)生初步認(rèn)識細(xì)胞中蛋白質(zhì)、糖類和脂肪這些有機(jī)物奠定一個理性的基礎(chǔ)，這個實(shí)驗(yàn)也是高考生物中的一個高頻考點(diǎn)。教材的這個實(shí)驗(yàn)偏向于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而新課改的理念是倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，故筆者把這個實(shí)驗(yàn)改為引導(dǎo)學(xué)生參與設(shè)計(jì)的探究性實(shí)驗(yàn)，將這個實(shí)驗(yàn)作為高一學(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的起點(diǎn)，引發(fā)學(xué)生對教程中實(shí)驗(yàn)的思考，提高學(xué)生的批判性思維能力和創(chuàng)新意識。

關(guān)鍵詞：深度探究? 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)? 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)? 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

一、引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)

人教版高中生物必修1《分子與細(xì)胞》的第二個實(shí)驗(yàn)是選擇某一種生物組織樣液進(jìn)行一種有機(jī)物的檢測，這會讓學(xué)生產(chǎn)生該樣液只含這一類物質(zhì)的誤會，也不利于學(xué)生的理解，為此筆者把這個實(shí)驗(yàn)改為一個作為高中生物探究性實(shí)驗(yàn)入門的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)課前，利用導(dǎo)學(xué)案引導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。核心問題為：（1）是不是實(shí)驗(yàn)中提供的每種實(shí)驗(yàn)材料只能用來鑒定一種物質(zhì)？比如牛奶除了能用來檢測蛋白質(zhì)外，還是否含有還原糖，是否含有脂肪呢？（2）你們有沒有什么想要探究的生物材料？也可自帶生活中常見的生物材料來實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行探究。在選擇生物材料時有沒有什么需要注意的地方？（3）你們組將選擇哪些材料進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)？是否需要對照組？若是需要，如何設(shè)置對照組？（4）請根據(jù)教材中的實(shí)驗(yàn)寫出你們的實(shí)驗(yàn)步驟，并設(shè)計(jì)表格來記錄你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，每個實(shí)驗(yàn)小組都要必須用到斐林試劑、雙縮脲試劑、蘇丹Ⅲ染液或蘇丹Ⅳ染液及碘液這四種試劑。

每一種材料都可以用各種試劑進(jìn)行檢測，讓學(xué)生選擇自己感興趣的生物材料（可自帶，也可選擇實(shí)驗(yàn)室提供的）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并在探究中尋找答案。另外，很多教輔資料中都說甘蔗汁不適合用來做還原糖的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)楦收嶂懈缓崽牵€原糖含量極少。但事實(shí)上經(jīng)查閱，一些資料證實(shí)了成熟的甘蔗中也含有一定量的還原糖，而且甘蔗汁還原糖含量的高低是衡量甘蔗成熟度的重要標(biāo)志，測定甘蔗汁還原糖可了解甘蔗成熟情況，這在甘蔗育種工作中是很重要的。實(shí)驗(yàn)室中也為學(xué)生準(zhǔn)備了鮮榨的甘蔗汁，這樣可以引導(dǎo)學(xué)生探究甘蔗汁中是否含有還原糖，讓學(xué)生學(xué)會在實(shí)驗(yàn)中尋找問題的答案，培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí)的求知態(tài)度和實(shí)事求是的世界觀，而不是人云亦云或者靠猜測來回答問題，讓學(xué)生運(yùn)用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和科學(xué)的方法去解決學(xué)習(xí)和生活中遇到的實(shí)際問題，從而提高學(xué)生的理性思維和科學(xué)探究能力。

二、分組實(shí)驗(yàn)，結(jié)果分享

實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備的材料有馬鈴薯勻漿、紅薯勻漿、梨汁、牛奶、花生勻漿、浸泡過的花生，學(xué)生帶的材料五花八門，有飲料（比如蘋果汁、運(yùn)動飲料、水溶C等等），也有鮮榨的果蔬汁、雞蛋等等。提醒學(xué)生有些自帶的飲料屬于非生物材料，不是很適合當(dāng)作本實(shí)驗(yàn)的材料，但是也可以進(jìn)行探究，只要保證本組選擇了合適的生物材料即可。這樣可以提高他們的實(shí)驗(yàn)探究興趣，讓他們體會到生物學(xué)這門學(xué)科和我們的生活并不遙遠(yuǎn)。學(xué)生分組完成實(shí)驗(yàn)，并將要求用的材料和得出的結(jié)論填寫到表格中。部分學(xué)生的結(jié)果如下：

1.馬鈴薯勻漿的探究實(shí)驗(yàn)

2.紅薯勻漿（山芋汁）的探究實(shí)驗(yàn)

3.甘蔗汁的探究實(shí)驗(yàn)

4.牛奶的探究實(shí)驗(yàn)

5.花生勻漿的探究實(shí)驗(yàn)

三、關(guān)于實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)思考和改進(jìn)

1.一般教師帶著學(xué)生做這個實(shí)驗(yàn)，往往用的都是實(shí)驗(yàn)室事先準(zhǔn)備好的材料，而在上這節(jié)課第一課時時，筆者除了讓學(xué)生設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，還布置任務(wù)，讓學(xué)生自帶生活常見中的一兩種生物材料，比如自榨的果蔬汁（如去皮的葡萄汁、蘋果汁等，要求榨汁后材料沒有顏色或者顏色很淺，不影響實(shí)驗(yàn)的觀察）或者平時自己喝的飲料（同樣飲料本身不能帶顏色）、雞蛋、全脂牛奶和脫脂牛奶等等。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生往往對自帶的材料更感興趣，這樣極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和做實(shí)驗(yàn)的熱情，也能讓學(xué)生將生物學(xué)這門學(xué)科和我們的生活聯(lián)系在一起。探究實(shí)驗(yàn)中要確保每個組所選的材料會用到斐林試劑、雙縮脲試劑、蘇丹Ⅲ染液和碘液這四種試劑，設(shè)置好對照實(shí)驗(yàn)，并設(shè)計(jì)表格，方便實(shí)驗(yàn)時填寫數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時候，讓每個學(xué)生至少設(shè)計(jì)一個上面的表格，這樣一方面學(xué)生更容易理解探究實(shí)驗(yàn)中的單一變量原則和對照原則，另一方面方便記錄現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，通過一個組內(nèi)結(jié)果的對比分析，可以讓學(xué)生得出哪些材料富含某種化合物，更適合做哪種實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。結(jié)合前面第二章第一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生更加能理解理論上細(xì)胞中各類有機(jī)化合物多少都有，只是含量會有差別。

2.有很多教輔資料都說甘蔗中富含蔗糖，不適合用來做還原糖的實(shí)驗(yàn)，但是用甘蔗汁做的多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，甘蔗汁中也含不少還原糖，足夠與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)然，可以適當(dāng)提醒學(xué)生甘蔗汁中的還原糖含量與甘蔗的品種以及成熟度有關(guān)。

3.教材中，脂肪的檢測有兩種方法，但是向花生勻漿中添加蘇丹Ⅲ染液，無明顯現(xiàn)象，這個方法可以舍去。用顯微鏡觀察花生子葉切片，對學(xué)生來說最大的問題是如何把花生子葉切成薄片，書上說的徒手切片對學(xué)生來說操作起來比較煩瑣，而且不容易成功，可以改成用刀片從花生子葉的橫切面上進(jìn)去刮取部分材料，然后染色，這樣操作更為簡便，效果也非常好。

4.關(guān)于生物組織中淀粉的檢測，可以利用生活中常見的材料。材料容易獲得，而且成本低廉。比如將少量的馬鈴薯或者紅薯制成勻漿，再用水進(jìn)行稀釋;或者直接選擇適量的小麥粉溶于水，甚至淘米水也可用來做該實(shí)驗(yàn)。但是在選擇馬鈴薯勻漿或者紅薯勻漿時，濃度不可太高，不能讓勻漿產(chǎn)生沉淀，否則加入碘液后顏色深到發(fā)黑，從而影響觀察的效果。

參考文獻(xiàn)：

譚芳，楊榮仲，李松，等.影響甘蔗汁還原糖測定的因素[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（4）：412414.