改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案 提高課堂效率

杜福武

[摘 要] 在實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中，常常受到某種因素的影響而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)不能開展，使得“探究性”實(shí)驗(yàn)變?yōu)椤膀?yàn)證性”實(shí)驗(yàn)，甚至導(dǎo)致不少教師為了趕時(shí)間將課堂的“探究性實(shí)驗(yàn)”改為“演示實(shí)驗(yàn)”或者“講實(shí)驗(yàn)”?，F(xiàn)行人教版生物教材中的“探究酵母菌呼吸方式”實(shí)驗(yàn)，由于授課時(shí)間在冬季，氣溫較低導(dǎo)致酶活性降低，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)。針對(duì)改變溫度可大大縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，收到了“耗時(shí)短，現(xiàn)象明顯”的良好效果。

[關(guān)鍵詞] 細(xì)胞呼吸 酶的活性 反應(yīng)溫度

[中圖分類號(hào)] G633.91 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674 6058（2015）20 0115

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》中強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過實(shí)踐，增強(qiáng)探究和創(chuàng)新意識(shí)，學(xué)習(xí)科學(xué)和研究方法，發(fā)展綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。新課改注重對(duì)學(xué)生的動(dòng)腦、動(dòng)手能力的培養(yǎng)，立足于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)精神。在教學(xué)過程中，我們始終堅(jiān)持“問題發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生探究精神。通過學(xué)習(xí)我們發(fā)現(xiàn)了“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”的實(shí)驗(yàn)存在不足之處。

當(dāng)進(jìn)行這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，是在冬天，由于天氣寒冷，酶的活性很低，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)耗時(shí)很長(zhǎng)，課堂上無法完成實(shí)驗(yàn)。教師為了加快學(xué)習(xí)進(jìn)度，因此省去了實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。但這又造成了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)流程不熟悉，對(duì)知識(shí)點(diǎn)不夠理解，因此達(dá)不到應(yīng)有的課堂教學(xué)效果。為此，

我們對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，既然是由于溫度較低導(dǎo)致酶的活性下降，造成了實(shí)驗(yàn)耗時(shí)很長(zhǎng)。那么在實(shí)驗(yàn)過程中，改變其實(shí)驗(yàn)環(huán)境的溫度，就可以大大縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間。因此，根據(jù)這一條件，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和改進(jìn)。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

探究酵母菌呼吸的最適溫度。

二、實(shí)驗(yàn)原理

1.細(xì)胞中幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)都是由酶來催化的。酵母菌細(xì)胞生活在一定的環(huán)境中，環(huán)境條件的改變會(huì)影響酵母菌細(xì)胞內(nèi)酶的活性。

2.二氧化碳可使澄清石灰水變混濁，根據(jù)澄清的石灰水開始出現(xiàn)渾濁所需時(shí)間的長(zhǎng)短判斷酶促反應(yīng)速度的大小，即酶活性的大小。

3.二氧化碳能使澄清石灰水變混濁，判斷酵母菌呼吸產(chǎn)生二氧化碳。

三、實(shí)驗(yàn)材料和用具

新鮮的食用酵母菌、錐形瓶、彎曲玻璃導(dǎo)管、橡皮塞、橡皮球、天平、量筒、葡萄糖粉末、氫氧化鈉固體、澄清石灰水。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1.用錐形瓶和其他用具按教材示意圖組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，并檢查裝置氣密性。

2.配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%NaOH溶液，用于吸收二氧化碳，排除空氣中二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。

3.酵母菌培養(yǎng)液的配制：

取5g新鮮的食用酵母菌，放入錐形瓶中。用14℃的水配制120mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液，再加入錐形瓶中，并控制溫度在14℃保持不變。

4.檢測(cè)澄清石灰水變化情況：

擠壓已連接的橡皮球，讓空氣間斷而持續(xù)地依次通過了各個(gè)錐形瓶。觀察錐形瓶中澄清石灰水變化情況，分別記錄當(dāng)開始出渾濁和完全渾濁時(shí)所需的時(shí)間。

5.進(jìn)行其他不同環(huán)境溫度下的實(shí)驗(yàn)。

分別用水溫為28℃（室溫）、35℃、40℃、45℃、50℃配制相同質(zhì)量濃度的酵母菌培養(yǎng)液，重復(fù)步驟3。

五、實(shí)驗(yàn)記錄

二氧化碳可使澄清石灰水變混濁，根據(jù)剛開始出現(xiàn)混濁和完全混濁時(shí)間的長(zhǎng)短可得到最適合酵母菌細(xì)胞呼吸的溫度。具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。

我們經(jīng)過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)酵母菌培養(yǎng)液環(huán)境溫度處于45℃時(shí)實(shí)驗(yàn)耗時(shí)最短。為了避免實(shí)驗(yàn)的偶然性，我們進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，都證明了培養(yǎng)液環(huán)境溫度處于45℃時(shí)，實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間最短。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)：配制酵母菌培養(yǎng)液時(shí)，用45℃的水配制，并保持反應(yīng)環(huán)境溫度為45℃。

六、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

綜上可知，通過控制培養(yǎng)液環(huán)境溫度在45℃，可以 極大地縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間。在課堂上，不僅真實(shí)展現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)過程，還提高了課堂效率，加快了教學(xué)進(jìn)展，不僅提高教師的授課質(zhì)量，還讓學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

實(shí)驗(yàn)過程中，我們還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題。那就是實(shí)驗(yàn)器械裝置繁多，如果平時(shí)教師上課攜帶，操作很不方便。為此，我們制作了一個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)反應(yīng)裝置架。如下圖。

該裝置所需材料全部來自于房子裝修后所剩余的廢棄的三合板，充分地對(duì)廢物進(jìn)行了再次利用。該裝置整體以白色為背景，更有利于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，合適有氧呼吸和無氧呼吸兩套裝置放入。除此之外，為了方便器械的取出，前擋板我們還設(shè)計(jì)成可移動(dòng)的，要取出器械，將前擋板取出后即可。由于該裝置全部是由三合板制作而成，所以質(zhì)量非常小，利于教師上課時(shí)攜帶。

通過研究，我們改進(jìn)教材方案，使其更加科學(xué)、合理，充分地提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)器材裝置架制作完成，也方便了教師的課堂教學(xué)。通過實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，大大提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解也更透徹了。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 趙平.快速簡(jiǎn)便的“探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式”的實(shí)驗(yàn)[J].生物學(xué)通報(bào)，2011，46（5）.

[2] 劉成權(quán).利用酵母菌探究細(xì)胞呼吸方式的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)改進(jìn)[J].生物學(xué)教學(xué)，2008（8）.

（責(zé)任編輯 黃春香）