巧借高中生物課本實(shí)驗(yàn) 培養(yǎng)學(xué)生生物核心素養(yǎng)

摘 要：生物學(xué)核心素養(yǎng)主要包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任，對(duì)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)必須要在具體的生物學(xué)教學(xué)過程中落到實(shí)處，而生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物教學(xué)中的一個(gè)重要組成部分。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)思路；課本實(shí)驗(yàn)；探究實(shí)驗(yàn)

在浙科版生物教材中有很多圍繞核心概念的課本實(shí)驗(yàn)和活動(dòng)，我們可以對(duì)課本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展，創(chuàng)設(shè)探究實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲，在實(shí)驗(yàn)探究的過程中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力，讓核心素養(yǎng)真正在教學(xué)中生根發(fā)芽。

本文主要以浙科版生物必修一第三章第三節(jié)的課本活動(dòng)《探究酶的專一性》為例來探討如何借助課本實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。

步驟一：根據(jù)所學(xué)知識(shí)，明確實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)原理：底物（蔗糖、淀粉）在相應(yīng)的酶（蔗糖酶、唾液淀粉酶）的作用下發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生還原性糖，還原性糖與本尼迪特試劑在水浴加熱條件下發(fā)生顯色反應(yīng)。

學(xué)生根據(jù)前面所學(xué)的知識(shí)，很快就能分析出實(shí)驗(yàn)的原理，明確實(shí)驗(yàn)原理是一個(gè)實(shí)驗(yàn)得以進(jìn)行的前提。

步驟二：根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，構(gòu)思實(shí)驗(yàn)思路

在實(shí)際教學(xué)中，我并沒有直接給出教材上的實(shí)驗(yàn)分組，而是提供給學(xué)生實(shí)驗(yàn)材料，引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)材料，根據(jù)分析出的實(shí)驗(yàn)原理，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路。通過討論，學(xué)生會(huì)得出以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：

將思路三表中的“1%淀粉溶液”改成“2%蔗糖溶液”，表格其他內(nèi)容不變。

通過分析討論，學(xué)生會(huì)得出以上四種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納，發(fā)現(xiàn)思路一和二的設(shè)計(jì)依據(jù)是：底物不同酶液相同，思路三和思路四的設(shè)計(jì)依據(jù)是：底物相同酶液不同。到這里學(xué)生就意識(shí)到自變量底物有兩種，酶液也有兩種，面對(duì)這樣的情況，我們?cè)撊绾卧O(shè)置分組？

步驟三：再次分析，確定最終實(shí)驗(yàn)方案

通過步驟三，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)上述四種分組里面有些試管是重合的，通過分析整合，學(xué)生最終確定實(shí)驗(yàn)分組為6組，然后重新設(shè)置新的實(shí)驗(yàn)分組，得出如下與課本一樣的實(shí)驗(yàn)分組。

步驟四：多維度深入探究實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)

（1）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組分別是什么？

答案：第3組和第6組是實(shí)驗(yàn)組，其他組都是對(duì)照組。與本尼迪特試劑發(fā)生顯色反應(yīng)的組就是實(shí)驗(yàn)組，沒有發(fā)生顯色反應(yīng)的都是對(duì)照組，明確實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組設(shè)置的原理。

（2）1號(hào)和2號(hào)試管的作用？

答案：對(duì)照作用，通過1、2號(hào)試管可得出淀粉和蔗糖溶液本身不會(huì)與本尼迪特試劑發(fā)生顯色反應(yīng)，排除對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的干擾。

（3）本實(shí)驗(yàn)1、3、5試管中可以改用碘-碘化鉀溶液進(jìn)行檢測(cè)嗎？

答案：不能。因?yàn)榈矸蹧]有被水解時(shí)溶液為藍(lán)色，淀粉在淀粉酶的作用下沒有全部被水解完也會(huì)顯示藍(lán)色，因此不能判斷淀粉是否被水解，也不能證明酶的專一性。

（4）有同學(xué)提出，在1、2號(hào)試管中各加入1 mL的蒸餾水，你認(rèn)為必要嗎？理由？

答案：觀察發(fā)現(xiàn)，3、4、5、6號(hào)試管的試劑量都為6 mL，但是1、2號(hào)試管為5 mL，為了控制無關(guān)變量使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更加嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)該在1、2號(hào)試管中各加入1 mL的蒸餾水。

設(shè)計(jì)意圖：該實(shí)驗(yàn)是一個(gè)很重要的課本實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)中改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，將直接的講授式教學(xué)變?yōu)樘骄渴浇虒W(xué)，引導(dǎo)學(xué)生積極思考。學(xué)生自主分析實(shí)驗(yàn)原理，確定自變量、因變量和無關(guān)變量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

在過程中學(xué)生不僅明確了探究實(shí)驗(yàn)的方法與思路，還加深了對(duì)酶的專一性的理解，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究的能力。在對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行修訂和對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行再探討的過程中，有效地培養(yǎng)了學(xué)生的分析綜合的能力、批判性思維的能力和創(chuàng)新思維能力！

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)：實(shí)驗(yàn)[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]胡玉華.生物學(xué)核心概念及其教存價(jià)值和教學(xué)理解[J].教學(xué)與管理，2012（3）：149-151.

作者簡(jiǎn)介：

周東，浙江省麗水市，浙江省麗水市云和中學(xué)。