祁培玉

我在讲授人教版高中生物教材第一册中《实验五探索淀粉酶对淀粉

和蔗糖的作用》这一课时注重了学生

的知识形成过程，从不同角度启迪学生的思维，收到了意想不到的教学效果。其具体做法如下：

先提出问题：现提供淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液及若干试剂来验证酶的专一性，该怎样设计实验步骤？学生就此展开了热烈的讨论，提出了好几种设计方案。我选取了最典型的一种方案说明：对于一种酶（如淀粉酶）而言，根据酶的专一性只能催化一种或一类反应，那么淀粉酶就只能催化淀粉的水解而不催化蔗糖的水解，从而可验证酶具有专一性。因此在具体的实验操作中需要设计两组实验才具有说服力（对照原则的初步形成），即取两支试管，分别加入淀粉溶液和蔗糖溶液，再分别在两支试管内各加入淀粉酶溶液，其中一支试管内会发生反应，另一支试管内将不会发生反应，实验设计既可完成。教师首先肯定并赞扬学生的设计，但也要指出该实验方案在具体的操作中可能存在着不完善的地方，如在这两组试验中加入反应物的量有什么规定，作为实验结果应是直观的或是便于检测的，但上述溶液均是无色的，因此是否进行反应也无从得知等等。对于第一个问题，如果学生回答不出来，可进一步启发：如果比较两个学生成绩的好坏，应怎样比较？是用同一套试题还是用不同的试题？学生体会到只有两个学生用同一套试题才能比较出成绩的好坏；再比如比较两个人的高矮须站在同一平面上才可进行。因此应在两只试管里加入等量的淀粉溶液和蔗糖溶液（等量原则的初步形成）。对于第二个问题，学生会自然想到对产物进行检验以及如何检验。在学生讨论的基础上，老师可启发：由于蔗糖淀粉均是非还原性糖，而它们的水解产物均是还原性糖，学生恍然大悟，可用斐林试剂。于是就形成了设计思路，从而验证酶的专一性。

设计完成后，学生兴趣盎然，老师趁热打铁，引导学生看这两组实验中有几个变量（单一因子变量原则的初步形成）。最后师生共同总结实验设计过程中遵循的一些基本原则：对照原则、等量原则、单一因子变量原则等。并让学生体会这些原则在该实验设计中的应用。

应该说到目前为止就完成了大纲规定的任务，只需要学生按部就班地做完实验即可。但我并不满足，为此，我在授课时又进行了如下探讨，我们能用斐林试剂检验，难道就没有别的方法进行检验吗？学生会自然地想到用碘液检验。老师肯定学生的想法，并进一步启发学生，如果用此方法，该怎样设计实验步骤，学生讨论后认为在盛有底物的试管中应先加入试剂再加入酶，和前面滴加的顺序相反。实验现象是一支试管中出现了蓝色，加入酶溶液后蓝色逐渐消失，另一支试管无现象。

至此，许多学生为又找到了另外一种方法而沾沾自喜，但是这种方法合理吗？老师并没有急于下结论，却让学生再想再讨论，看能不能发现其中的问题。如果不能，老师可进一步启发，1号试管蓝色消失，可证明1号试管发生了反应，但2号试管无现象，就一定没有发生反应吗？我们知道碘液只有遇到淀粉才有蓝色的特征反应，我们可假设2号试管没有发生反应，即在整个实验过程中蔗糖都存在，因此都表现为碘液自身的颜色，并没有出现蓝色并消失的现象。假设发生了反应，即蔗糖变成了其他物质，但反应前后都没有淀粉存在，因此在反应前后也仍都表现为碘液自身的颜色。总之，蔗糖是否发生了反应，用碘液无法检验。因此，用碘液做指示剂在该实验中不能说明酶的专一性，反观用斐林试剂做指示剂就行。老师再让学生仔细体会其中的差异，许多学生恍然大悟，学习兴趣进一步高涨。

我又进一步引导学生：前面我们是在底物变酶不变的思路下完成实验设计的，那么我们能不能打破这种思维定式呢？学生会马上意识到用底物不变酶变的思路设计，并且根据前面的经验会很快设计出试验流程。毫无疑问这种方法是正确的。但我还是不肯罢休：前面的设计中不能用碘液检验，那么在这个设计中能否用碘液检验呢？问题一提出，教室里沸腾了，经过思考和热烈的讨论，学生认为完全可以，但是添加的顺序有点变化，并且给出了设计流程。至此，教室里的气氛达到了空前活跃的程度。是的，同样是一个实验，设计思路不同，所用的指示剂就不同；同样是一种指示剂，设计思路的调整，就变不可用为可用，一波三折，让老师和学生感慨良多。这也启发了我，物质的变化运动是绝对的，变化的内因是由物质的性质决定的，只有深入认识了事物的内部规律，才能做到以不变应万变。在今后的教学工作中，一定要深入钻研教材，真正把活的知识教给学生，始终把启迪学生的思维当作教学的第一要旨。

（本文作者单位：甘肃省永昌县第四中学）