再談探究“饅頭在口腔中的變化”的實驗改進

王本華 （安徽省懷寧縣石牌初級中學 安徽安慶 246100）

探究“饅頭在口腔中的變化”是人教版生物學七年級下冊教材中一個重要的探究性模擬實驗。本實驗的實驗目的是將抽象的生理過程通過實驗模擬的方式呈現(xiàn)，使學生直觀地感受到饅頭的消化與牙的咀嚼、舌的攪拌以及唾液的分泌都有關，為學生建構消化這一概念提供事實支撐；通過模仿對照組所給方案，嘗試設計實驗方案，培養(yǎng)學生科學探究能力。對初一學生而言，本實驗的實驗變量多、細節(jié)多、操作繁瑣，使得該探究性實驗的有效開展存在一定的難度。筆者結合教學實踐，對影響實驗教學的各因素進行了改進，改進后的實驗更具實際操作性，有利于學生積極動手參與實驗，幫助學生建構“消化”這一重要概念，提高他們的科學探究能力。

1 變多變量為單一變量，降低實驗難度

教科書在本節(jié)實驗的“提示”中提出影響?zhàn)z頭消化的3個因素：①牙的咀嚼；②舌的攪拌；③唾液的分泌。這三個因素的提出為教師引導學生進行實驗設計提供了依據(jù)。本實驗的原理是利用淀粉遇碘變藍這一直觀現(xiàn)象來判斷饅頭中淀粉的分解程度，使實驗結果可見。牙齒的咀嚼和舌的攪拌的模擬以及溫度的界定都強調了實驗設計的嚴密性和邏輯性，要求學生在實驗設計中遵從對照原則和單一變量原則，避免無關因素對實驗結果的干擾。本實驗變量多且復雜，七年級學生的實驗設計能力弱，所作出的實驗設計科學性不強，不能很好地得到預期的實驗結果。

筆者引導學生將本實驗中多因素變量分解成單一因素變量，每個實驗小組隨機選取其中一個變量因素，嚴格遵從對照原則和單一變量原則設計分組實驗進行探究。具體教學過程設計如下：教師首先創(chuàng)設情境，引導學生回憶饅頭在口腔中越嚼越甜的生活經驗，提出饅頭為什么越嚼越甜的問題。學生通過思考、小組討論后提出：饅頭變甜與牙的咀嚼、舌的攪拌、唾液的分泌有關。然后，再引導學生針對某一個因素自主設計實驗進行探究，包括對照實驗。實驗結束時，教師引導學生自評互評，各實驗小組匯報、交流探究過程，展示實驗結果。學生通過親歷實驗探究的具體過程，交流、展示對比各組實驗結果，得出“饅頭在口腔中的消化與牙的咀嚼、舌的攪拌以及唾液的分泌有關”的結論。這樣改進降低了實驗難度，減少了學生實驗操作上的混亂，提高了實驗成功率。

2 改進唾液收集方法，節(jié)約實驗時間

收集足夠量的純凈的唾液是本實驗的難點，也是實驗成功的關鍵。教科書在參考方案中提出唾液的收集方法為：用涼開水將口漱凈，口內含一塊消毒棉絮。約1 min后，用干凈的鑷子取出棉絮，將唾液擠壓到小燒杯中。筆者在實際教學發(fā)現(xiàn)：①雖然采用了“干凈鑷子”和“消毒棉絮”，但仍有部分學生（尤其是女生）不愿取唾液，感覺不衛(wèi)生、惡心；②口含消毒棉絮，擠出的唾液量少，甚至擠不出來；③各小組全部完成取唾液過程耗時較多，約4 min，影響了實驗的效果和效率。

筆者改進了收集唾液的方式和時間。①收集方式：學生先用涼開水將口漱凈，再喝一些水，使口腔保持濕潤，嘴微微張開，舌尖頂住上顎，5 min后將分泌的唾液吐入小燒杯，然后將收集的唾液混合，平均分配給各小組使用。②收集時間：課前組織學生收集唾液。

改進收集唾液的方式和時間的優(yōu)點有：①學生不直接接觸唾液，樂于接受取唾液的方式，提高了參與實驗的積極性；②收集唾液安排在課前，節(jié)省了時間，可以更充分地引導學生分析、交流、展示實驗結果，有利于培養(yǎng)、提高學生的科學思維能力。

3 用面條替代饅頭，提高實驗效果、效率

教材提供參考的實驗材料是新鮮饅頭，新鮮饅頭做實驗材料存在如下不足：①新鮮饅頭黏性大、過于柔軟，不容易切成碎屑，增加了淀粉分解的時間；②很難切成大小相同的小塊，難以做到等量，無法排除加入的饅頭的量這一無關因素對實驗結果產生的干擾。

饅頭與面條制作的原料都是面粉，其主要成分是淀粉，筆者用面條替代新鮮饅頭進行實驗。實驗前，教師指導小助手取市售袋裝中等寬度的面條6根，放于沸水中煮熟（煮8 min）、撈起、過冷水，切成若干個0.5 cm長的小段備用。實驗時，每個小組各取4小段，平均分成兩份，分別裝于兩支試管中，一支試管作為對照組，另一支作為實驗組。①研究唾液對面條消化影響的實驗中，一支試管注入2 mL唾液，用玻璃棒斜靠試管內壁將其碾碎，制成淀粉溶液并充分攪拌；另一支試管注入2 mL清水，用玻璃棒斜靠試管內壁將其碾碎，制成淀粉溶液并充分攪拌。②研究牙的咀嚼對面條消化的影響的實驗中，一支試管注入2 mL唾液，用玻璃棒斜靠試管內壁將其碾碎，制成淀粉溶液并充分攪拌；另一只試管注入2 mL唾液，不碾碎，攪拌。③研究舌的攪拌對面條消化的影響的實驗中，一支試管注入2 mL唾液，用玻璃棒斜靠試管內壁將其碾碎，制成淀粉溶液并充分攪拌；另一只試管注入2 mL唾液，用玻璃棒斜靠試管內壁將其碾碎，不攪拌。

用面條替代饅頭有如下優(yōu)點：①計數(shù)方便，實驗材料的量能很好控制，解決了等量問題，排除了無關因素對實驗結果產生的干擾；②實驗材料的取用符合《義務教育生物學課程標準（2011年版）》（以下簡稱《課程標準》）提倡本土化原則；③煮熟的面條軟硬適度，易制成淀粉溶液，攪拌后能與唾液淀粉酶充分接觸，縮短了淀粉的分解時間，提高了實驗效率。

4 顛換加碘液與加唾液的順序，呈現(xiàn)明顯、直觀實驗現(xiàn)象

細細咀嚼面條，面條在口腔中變甜，是因為面條中淀粉在唾液淀粉酶的作用下轉化為麥芽糖，這是一個動態(tài)的漸變過程。人教版教材提供的參考方案是先加唾液，淀粉在唾液淀粉酶的催化下分解后，再加碘液檢驗，這樣能判斷淀粉是否被分解，但不能直觀地呈現(xiàn)動態(tài)的漸變過程。筆者通過反復實踐，顛換加碘液和加唾液的順序；先加碘液于淀粉溶液中，出現(xiàn)藍色，證明有淀粉存在；后加唾液，利用藍色逐漸消退的現(xiàn)象，證明淀粉被逐漸分解了。這樣的實驗呈現(xiàn)方式符合初中生的認知心理。

實驗教學既是一類探究活動，也是生物學教學的基本形式之一。因此，初中生物學教師應重視實驗教學，加強和完善生物學實驗教學。筆者以《課程標準》的精神為指導，對人教版義務教育教科書《生物學》七年級下冊探究“饅頭在口腔中的變化”的實驗進行了改進，改進后的實驗的設計更加嚴密，具有實際操作性，節(jié)省了資源及實驗教學時間，提高了實驗的教學效果、效率。