實(shí)驗(yàn)“淀粉酶對(duì)淀粉水解的作用”的改進(jìn)和創(chuàng)新

摘 要 “淀粉酶對(duì)淀粉水解的作用”實(shí)驗(yàn)中通常會(huì)遇到這樣一些問(wèn)題：斐林試劑要臨時(shí)配制，且實(shí)驗(yàn)后試管不易清洗；在學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)中唾液難以收集等。針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中‘的種種局限和不足，筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新，如增加對(duì)比裝置、采用本迪森試劑代替斐林試劑、提前收集唾液隔天使用等措施，解決了當(dāng)中常見(jiàn)的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞 本迪森試劑 唾液淀粉酶 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B

1 分組實(shí)驗(yàn)中的常見(jiàn)問(wèn)題

在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)“淀粉酶對(duì)淀粉水解的作用”當(dāng)中，很多生物教師和學(xué)生都會(huì)遇到以下一些問(wèn)題。

1．1斐林試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用

因?yàn)殪沉衷噭┖懿环€(wěn)定，在配置過(guò)程中形成的氫氧化銅溶液是懸濁液，有較強(qiáng)活性，反應(yīng)現(xiàn)象明顯，但放置久容易形成沉淀，就很難反應(yīng)。故應(yīng)將組成試劑的2種溶液分別配制，使用時(shí)再加以混合，即現(xiàn)配現(xiàn)用。從學(xué)生實(shí)驗(yàn)的安全考慮，斐林試劑使用的A液是氫氧化鈉，雖然濃度比較低，但仍然有一定的腐蝕性。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，試管壁上形成黏附物，主要成分是氫氧化銅和氧化亞銅等，很難清洗，給學(xué)生和實(shí)驗(yàn)員老師帶來(lái)比較大的麻煩。

1．2使用唾液淀粉酶的尷尬

中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課堂時(shí)間只有短短的45min時(shí)間，而大多數(shù)中學(xué)生物老師在教學(xué)當(dāng)中都會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)問(wèn)題：學(xué)生對(duì)唾液的收集至少要花費(fèi)大半節(jié)課的時(shí)間。大部分學(xué)生特別是一些愛(ài)清潔好面子的學(xué)生很難在課堂眾目睽睽下收集唾液，有學(xué)生認(rèn)為這是一種很惡心的事情。

2 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新

針對(duì)分組實(shí)驗(yàn)當(dāng)中出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題，筆者在查閱資料基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的現(xiàn)實(shí)生物教學(xué)實(shí)踐，提出了以下的改進(jìn)方法，并在筆者自己的實(shí)踐教學(xué)中得到了實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，解決了實(shí)際問(wèn)題。

2．1用本迪森試劑(又稱班氏試劑)替代斐林試劑

斐林試劑和本迪森試劑，二者都可用于鑒定可溶性還原糖，但兩種試劑的配制、反應(yīng)原理及使用方法均有所不同，教材只介紹了斐林試劑的配制和使用方法，對(duì)本迪森試劑的配制和反應(yīng)原理沒(méi)做任何解釋。本迪森試劑一般用于尿糖的測(cè)定，有時(shí)也用于其他實(shí)驗(yàn)中可溶性還原糖的鑒定。配制方法：取檸檬酸鈉86.5g和無(wú)水碳酸鈉50g放入1000mL錐形瓶中，加水350mL，加熱至溶解。另取100mL錐形瓶加入硫酸銅8.65g，加水約50mL，加熱溶解。待二者冷卻至室溫，將硫酸銅溶液慢慢倒入前液，隨時(shí)攪勻，并補(bǔ)足水量至500mL。

本迪森試劑在配制過(guò)程中，當(dāng)把硫酸銅溶液倒入由檸檬酸鈉和無(wú)水硫酸鈉配制的溶液中時(shí)，硫酸銅與硫酸鈉和檸檬酸鈉相遇，能產(chǎn)生出一種可溶性的又能解離出Cu²⁺的可溶性鹽，即檸檬酸鈉此時(shí)能防止氫氧化銅沉淀的形成，作為一種親水性掩蔽絡(luò)合物形成劑。而正是由于形成了親水性掩蔽絡(luò)合物形成劑，不容易形成沉淀，該試劑配制好以后可較長(zhǎng)時(shí)間保存。在現(xiàn)代社會(huì)強(qiáng)調(diào)學(xué)生安全第一的前提下，本迪森試劑中用碳酸鈉替代腐蝕性較強(qiáng)的氫氧化鈉，降低了實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)性。

實(shí)踐中，筆者和本校的生物實(shí)驗(yàn)員老師一起，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前幾天配置了2000mL的本迪森試劑，可用于筆者所在學(xué)校14個(gè)班級(jí)的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。如果事先配置的試劑過(guò)多，可以留到下一學(xué)年使用。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，由于本迪森試劑不容易形成沉淀的特點(diǎn)，筆者發(fā)現(xiàn)盛放本迪森試劑的試管非常容易清洗。本迪森試劑不用現(xiàn)配現(xiàn)用和容易清洗的特點(diǎn)，節(jié)省了學(xué)生寶貴的時(shí)間。

2．2唾液提前收集

唾液淀粉酶的催化活性在常溫下可以保存較長(zhǎng)時(shí)間，于是筆者采取的操作方法是：提前一天由生物課代表發(fā)給每個(gè)學(xué)生一支試管或一次性紙杯，按要求在課前收集唾液。做實(shí)驗(yàn)時(shí)再拿到實(shí)驗(yàn)室。這樣操作可以避免學(xué)生在上課時(shí)取唾液的尷尬和浪費(fèi)時(shí)間。

總之，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物教學(xué)的基本形式之一。選擇實(shí)驗(yàn)的替代試劑，能調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性。對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還提倡實(shí)驗(yàn)的低成本，簡(jiǎn)單易行和低風(fēng)險(xiǎn)性。而本實(shí)驗(yàn)，用本迪森試劑代替斐林試劑，唾液淀粉酶提前收集等方法來(lái)分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以在教師指導(dǎo)下對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行思考，這樣可以在選擇替代實(shí)驗(yàn)材料上產(chǎn)生出許多創(chuàng)造性的思維，體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)下的生物教學(xué)人文和學(xué)生主體精神。