【基金項目】本文為甘肅省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2017年度課題《高中生物學(xué)實驗創(chuàng)新的“自主、合作”教學(xué)模式研究》(課題批準(zhǔn)號:GS[2017]GHB2255)的成果之一。
【中圖分類號】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)07-0152-02
一、教材分析
“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”是人教版高中《生物》第一冊第三章第一節(jié)的一個實驗。通過這個實驗讓學(xué)生加深對酶的“專一性”的理解,讓學(xué)生初步學(xué)會探索性實驗的設(shè)計方法。
二、學(xué)情分析
在第一章已經(jīng)學(xué)習(xí)并做了“生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定”實驗,學(xué)生具備了相應(yīng)的基礎(chǔ)知識和基本技能。教師只要引導(dǎo)得當(dāng)、悉心指導(dǎo),學(xué)生就能完成探究任務(wù)。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo):通過實驗,讓學(xué)生加深對酶“專一性”的理解;進(jìn)一步加深對可溶性還原糖鑒定方法的理解和掌握。
2.能力目標(biāo):初步學(xué)會實驗方案的設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力、創(chuàng)新思維能力和分析、解決問題的能力。
3.情感態(tài)度與價值觀:通過做實驗,讓學(xué)生體驗成功的快樂和失敗的沮喪,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶剿骺茖W(xué)和大膽質(zhì)疑的精神;通過分組實驗培養(yǎng)學(xué)生的合作、探究精神。
四、實驗重點
初步學(xué)會探索酶的“專一性”的方法。
五、實驗難點
讓學(xué)生學(xué)會探索性實驗的設(shè)計方法和探索方法。
六、實驗準(zhǔn)備
1.擺放器材
2.配制溶液(配制α-淀粉酶、淀粉、蔗糖、葡萄糖、0.1g/mlNaOH、0.05g/mlCuSO4溶液)
3.開水
4.加酶洗衣粉和沒有加酶的洗衣粉各一袋
5.給學(xué)生印發(fā)導(dǎo)學(xué)案
6.安排學(xué)生預(yù)習(xí)實驗
七、設(shè)計思路
本著體現(xiàn)新課標(biāo)的基本理念,本節(jié)課通過課前預(yù)習(xí),做導(dǎo)學(xué)案,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí);以生活中常見的加酶洗衣粉為例,創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生興趣;讓學(xué)生帶著問題閱讀教材,以熟悉實驗方法步驟;通過分組實驗,培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力;由實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題,通過小組討論、交流,培養(yǎng)學(xué)生合作探究意識;通過學(xué)生自主探究,培養(yǎng)學(xué)生獲取知識的方法;最后通過知識遷移,拓展延伸,提高學(xué)生運用知識的能力。在整個教學(xué)過程中突出學(xué)生的主體地位,發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,面向全體學(xué)生,關(guān)注每位學(xué)生,充分調(diào)動學(xué)生的積極性,調(diào)控好課堂節(jié)奏,引導(dǎo)學(xué)生順利地完成任務(wù)。
八、教學(xué)過程
1.創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)興趣
教師左右手展示加酶洗衣粉和沒有加酶的洗衣粉,提問:“哪種洗衣粉洗衣效果好?”學(xué)生答:“加酶洗衣粉?!苯處熣f明加酶洗衣粉中含有蛋白酶,然后設(shè)疑:“蛋白酶能催化所有物質(zhì)分解嗎?”
設(shè)計意圖:以學(xué)生身邊熟悉的洗衣粉創(chuàng)設(shè)情境,提出問題,激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。
2.提出問題,閱讀教材
要求學(xué)生帶著下面問題,閱讀教材。
(1)在已知淀粉酶能夠催化淀粉水解的情況下,本實驗設(shè)置2號試管(加蔗糖溶液)還有沒有必要?為什么?
(2)為什么要將試管的下半部浸到60℃左右的熱水中?
(3)婓林試劑如何使用,作用是什么?
設(shè)計意圖:讓學(xué)生帶著問題閱讀教材,學(xué)生在思考中閱讀,這樣既熟悉了教材,也讓學(xué)生的思維在實踐中得到鍛煉,體驗對照實驗。
3.分組實驗,交流結(jié)果
(1)分組實驗:要求學(xué)生按教材中方法步驟進(jìn)行分組實驗,教師巡視,指導(dǎo)規(guī)范操作,發(fā)現(xiàn)問題,并根據(jù)學(xué)生實驗進(jìn)度適時提示如下:①步驟2中水溫要保持在60℃左右,②婓林試劑的正確使用方法,加入婓林試劑后溶液為藍(lán)色、原因,③注意觀察步驟4中溶液顏色的變化。
設(shè)計意圖:通過分組實驗培養(yǎng)學(xué)生的合作精神,動手操作能力和觀察能力。
(2)交流結(jié)果:各小組間相互參觀、交流,有利于彌補(bǔ)不足、發(fā)現(xiàn)問題。
4.發(fā)現(xiàn)問題,討論交流
(1)發(fā)現(xiàn)問題:加淀粉溶液的試管都出現(xiàn)磚紅色;加蔗糖溶液的試管大多數(shù)小組仍為藍(lán)色,個別小組出現(xiàn)磚紅色。
(2)討論交流:
問題1:加淀粉溶液的試管都出現(xiàn)磚紅色,原因是什么?
問題2:加蔗糖溶液的試管仍為藍(lán)色,原因是什么?
問題3:加蔗糖溶液的試管也出現(xiàn)磚紅色,原因又是什么?
要求學(xué)生以實驗組為小組討論上述問題,之后,請小組代表發(fā)言解釋原因、發(fā)表觀點。
設(shè)計意圖:通過分析實驗現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的精神;通過小組討論、交流,培養(yǎng)學(xué)生合作探究精神和發(fā)散性思維。
5.自主探究,得出結(jié)論
(1)實驗探究:對加蔗糖溶液的試管出現(xiàn)磚紅色的原因進(jìn)行探究。
①向含有淀粉溶液的試管中加婓林試劑,震蕩混合后,水浴加熱2分鐘,沒有出現(xiàn)磚紅色,說明淀粉溶液中沒有還原糖。
②向含有蔗糖溶液的試管中加婓林試劑,震蕩混合后,水浴加熱2分鐘。如果溶液仍為藍(lán)色,則說明蔗糖溶液中沒有還原糖;如果出現(xiàn)磚紅色,則說明蔗糖溶中有還原糖。
(2)討論交流,得出結(jié)論
對上述兩個問題討論交流,得出結(jié)論。
①由α-淀粉酶不能催化蔗糖分解,能催化淀粉分解成還原糖,說明淀粉酶具有“專一性”。
②為了使實驗結(jié)果準(zhǔn)確,做實驗時要做到如下幾點:A試管、量筒要清洗干凈,防止上個班做完實驗試管沒清洗干凈殘留還原糖。B滴管不能交互使用。C蔗糖要純凈,不能混有還原糖。D蔗糖溶液要新鮮,要用新配制的,防止放置時間太長,蔗糖溶液被溶液中的微生物分解成還原糖。
設(shè)計意圖:根據(jù)實驗事實,設(shè)計臺階式提問,讓問題引領(lǐng)學(xué)生一步步自主探究,逐步解決問題,品嘗成功的喜悅,初步掌握自然科學(xué)研究的方法,養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
6.知識遷移,拓展延伸
由α-淀粉酶不能催化蔗糖分解,能催化淀粉分解成還原糖,可以推測蔗糖酶不能催化淀粉分解,能催化蔗糖分解成還原糖。學(xué)生上講臺把課前做的實驗結(jié)果展示給大家。(蔗糖酶最適PH值為4.2~4.5,最適溫度60℃)
設(shè)計意圖:豐富實驗內(nèi)容,使實驗更有說服力;通過知識遷移,使學(xué)生進(jìn)一步加深對酶“專一性”的理解。
九、教學(xué)反思
本節(jié)課設(shè)計的重點是學(xué)生分組實驗,在學(xué)生做實驗的過程中,教師要指導(dǎo)規(guī)范操作,很容易觀察到實驗現(xiàn)象,之后,在小組間交流時,發(fā)現(xiàn)加蔗糖溶液的試管有的小組仍為藍(lán)色,有的小組變成了磚紅色,發(fā)現(xiàn)了問題,緊接著對這一問題出現(xiàn)的原因進(jìn)行分組討論、實驗探究,這是這節(jié)課的亮點,學(xué)生興趣濃厚,討論激烈,課堂氣氛活躍。本實驗設(shè)計還有一些不足之處,如學(xué)生動手操作速度慢,設(shè)計的問題較多,導(dǎo)致時間緊張,討論不夠充分。
作者簡介:
殷大文,男,大學(xué)本科學(xué)歷,中學(xué)高級職稱。