《探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式》實(shí)驗(yàn)易忽視的兩個問題

吳雪林

摘 要： 《探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式》實(shí)驗(yàn)采用對比實(shí)驗(yàn)的方法探究酒精和二氧化碳是在有氧還是無氧條件下產(chǎn)生的。對比實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的常用方法之一，同樣要嚴(yán)格遵循單一變量原則。檢測酒精產(chǎn)物時如培養(yǎng)液中葡萄糖沒有消耗完，則在有氧條件下提取的濾液加酸性重鉻酸鉀溶液也會變成灰綠色。這兩個問題在實(shí)驗(yàn)探究過程中往往被忽視或分析錯誤。

關(guān)鍵詞： 《探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式》 對比實(shí)驗(yàn) 單一變量 酒精檢測

人教版必修一《探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式》實(shí)驗(yàn)完成時間長，操作過程復(fù)雜，而教材、教參對該實(shí)驗(yàn)的原理、方法介紹較簡單，所以在教學(xué)實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)很多老師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究時往往分析不到位，甚至出現(xiàn)錯誤，尤其表現(xiàn)在以下兩個方面。

一、對比實(shí)驗(yàn)如何體現(xiàn)單一變量原則

人教版必修一教材給出的參考案例采用有氧和無氧條件下進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)的方法，探究酵母菌產(chǎn)物二氧化碳和酒精到底在什么條件下產(chǎn)生？具體給了兩套裝置作參考，圖如下。

裝置1：

對比實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的常用方法之一，通常設(shè)置兩個或兩個以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對結(jié)果的比較分析，探究某種因素與實(shí)驗(yàn)對象的關(guān)系。對比實(shí)驗(yàn)不設(shè)置對照組，而是實(shí)驗(yàn)組之間相互對照。本節(jié)探究活動中，只設(shè)置有氧和無氧兩個實(shí)驗(yàn)組，就沒有設(shè)置對照組，但對比實(shí)驗(yàn)也是對照實(shí)驗(yàn)，必須遵循單一變量原則，否則得出的結(jié)論缺乏可信度。有些老師和學(xué)生可能對對比實(shí)驗(yàn)概念認(rèn)識不到位，在分析時有些勉強(qiáng)，有時還存在科學(xué)性錯誤。譬如針對裝置2盛放培養(yǎng)液中錐形瓶存在空氣的狀況，向?qū)W生提出：該裝置如何控制無氧條件？有學(xué)生回答瓶內(nèi)裝滿培養(yǎng)液，對此有些老師給予了肯定的回答，其實(shí)這種回答就沒有考慮到單一變量原則。設(shè)想：給該瓶裝滿，按照單一變量原則裝置1中培養(yǎng)液瓶也應(yīng)裝滿，問題是如果裝置1培養(yǎng)液瓶裝滿，如何通氣？還有按照教材的提示，裝置2培養(yǎng)液瓶應(yīng)放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，按照單一變量原則，裝置1培養(yǎng)瓶是不是也同樣放置一段時間，再連通盛有澄清石灰水瓶呢？這一點(diǎn)很多老師在分析時沒有考慮到。還有葡萄糖培養(yǎng)液中溶解氧是不是也該除去，這是老師容易忽略的地方，嚴(yán)格地講裝置2培養(yǎng)液瓶中的葡萄糖溶液應(yīng)煮沸處理冷卻再加干酵母。

二、檢測酒精存在的問題

有些問題如果沒有親歷親為是很難預(yù)知的，就像上述提到的兩個問題。本實(shí)驗(yàn)中還會遇到通氣時如何保證空氣中二氧化碳完全被氫氧化鈉所吸收的問題，還會碰到溴麝香草酚藍(lán)配制后變色的問題，如此等等，這些問題不做實(shí)驗(yàn)是無法體會到的。所以我們提倡讓學(xué)生多動手做實(shí)驗(yàn)，而不是將探究停留在黑板上、PPT上、試卷上，要讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，走近大自然，做生物科學(xué)的發(fā)現(xiàn)者。