檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)的拓展設(shè)計(jì)*

彭韶沖

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》提出了生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任[1]?？梢娍茖W(xué)探究在生物學(xué)教學(xué)中的重要作用和地位。進(jìn)一步加深對(duì)科學(xué)探究的認(rèn)識(shí)、從學(xué)科核心素養(yǎng)的角度全面提高探究教學(xué)的效率，是落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)要求的關(guān)鍵[2]。通過教學(xué)實(shí)踐，在人教版生物教材原有的檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過巧用實(shí)驗(yàn)材料，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化成探究型實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生擁有適度的自主權(quán)，探究同一問題可能存在的多種解決方法。

一、教材與學(xué)情分析

檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)屬于人教版高中生物學(xué)必修一《分子與細(xì)胞》第二章第1節(jié)“細(xì)胞中的元素和化合物”的內(nèi)容。本實(shí)驗(yàn)通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生檢測(cè)不同實(shí)驗(yàn)材料中的不同有機(jī)物。

實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)材料為：蘋果或梨勻漿，馬鈴薯勻漿，花生種子，花生種子勻漿，豆?jié){，鮮肝研磨液。這些實(shí)驗(yàn)材料所含的有機(jī)物成分，憑借學(xué)生的生活常識(shí)，不需要通過實(shí)驗(yàn)，基本都能預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如果選取外觀相似的實(shí)驗(yàn)材料，并用字母代替材料名稱，讓學(xué)生通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)利用試劑驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)材料的性質(zhì)，而非靠生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，學(xué)生的探究能力將得到提升。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

本實(shí)驗(yàn)的基本教學(xué)目標(biāo)：通過驗(yàn)證非常規(guī)的實(shí)驗(yàn)材料的有機(jī)物成分，掌握驗(yàn)證有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng)原理；通過討論和設(shè)計(jì)檢測(cè)有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)步驟，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

三、材料用具

實(shí)驗(yàn)材料：稀釋的雪梨勻漿、稀釋的蛋清、白粥粥水。

1.材料處理

(1)取100 g雪梨去皮去心，切塊后加入100 mL蒸餾水，用榨汁機(jī)攪拌成雪梨勻漿，加蒸餾水至500 mL。盛放在燒杯中，用標(biāo)簽紙標(biāo)示A液。

(2)取雞蛋蛋清，按蛋清:蒸餾水為2:8的比例進(jìn)行稀釋。盛放在燒杯中，用標(biāo)簽紙標(biāo)示B液。

(3) 取100 g白米，加入1 000 mL水，煮成粥后取上清液。盛放在燒杯中，用標(biāo)簽紙標(biāo)示C液。

2.實(shí)驗(yàn)用具

試管、試管架、試管夾、50 mL燒杯、10 mL量筒、滴管、水浴鍋。

3.試劑

斐林試劑(甲液：質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液：質(zhì)量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液)，雙縮脲試劑(甲液：質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液：質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液)，碘液，蒸餾水。

四、方法步驟

1.實(shí)驗(yàn)材料的前期設(shè)置

從A液中取3份2 mL的組織樣液分別放在3支試管中，用油性筆分別在試管壁上端標(biāo)示a1，a2，a3。

從B液中取3份2 mL的組織樣液分別放在3支試管中，用油性筆分別在試管壁上端標(biāo)示b1，b2，b3。

從C液中取3份2 mL的組織樣液分別放在3支試管中，用油性筆分別在試管壁上端標(biāo)示c1，c2，c3。

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

通過小組討論，確定檢測(cè)有機(jī)成分的最簡(jiǎn)便方法，并設(shè)計(jì)記錄表格，寫出檢測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。

思考：9種組織樣液如何分組，才能簡(jiǎn)化檢測(cè)過程？如何設(shè)置對(duì)照組？是否需要進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)？

3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

按照設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟方案進(jìn)行操作，仔細(xì)觀察，認(rèn)真記錄。

4.分析結(jié)果

A，B，C三種待測(cè)樣液中所含的有機(jī)物各是什么？哪種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案最為簡(jiǎn)捷？

5.結(jié)論和應(yīng)用

不同小組進(jìn)行分享和交流，對(duì)比不同小組的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，討論本次檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的最佳設(shè)計(jì)方案。

表1

五、教學(xué)反思

在教學(xué)實(shí)踐中，教師可以以探究為核心，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)多樣化，除了設(shè)計(jì)出適合學(xué)生的探究性實(shí)驗(yàn)，也可以將原有的教材實(shí)驗(yàn)重新設(shè)計(jì)，把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成探究性實(shí)驗(yàn)，將探究教學(xué)的課程管理屬性歸還給學(xué)生，使得學(xué)生有更多的參與思考、觀察、動(dòng)手、記錄和交流活動(dòng)的實(shí)踐機(jī)會(huì)。

檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)的拓展設(shè)計(jì)，對(duì)教材的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了取舍，選取了雪梨勻漿、稀釋的蛋清、白粥粥水3種外觀相似的材料，并用字母代替實(shí)驗(yàn)材料名稱，在實(shí)驗(yàn)中注重學(xué)生的探究能力以及生物學(xué)核心素養(yǎng)的提升，活躍了學(xué)生的思維、提升了學(xué)生的參與度和對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟、原理的熟練程度。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師既要指導(dǎo)學(xué)生按照規(guī)范化的方法步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。