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高中生物实验教学的生活化途径

2023-02-25

数理化解题研究 2023年3期
关键词:洗衣粉试管蛋白酶

赵 婷

(安徽省太湖中学 246000)

实验是高中生物的重要教学内容,是高考的必考知识点.为更好地提升学生的实验学习体验,调动其学习的积极性,挖掘其生物实验学习潜力,有必要探寻与应用实验教学的生活化途径.本文结合自身授课经验,认真联系学生生活,积极应用生活化途径开展实验教学活动,这种方法不仅激活了高中实验课堂,而且有效地提升了学生实验综合能力.

1 运用生活化实验素材

生活中很多的材料、用品可做相关的生物实验.教学中联系学生生活,积极准备相关的生活实验素材,在课堂上展示具体实验过程,并围绕实验设计问题与学生在课堂上积极互动,激活生物实验课堂的同时,深化其对实验原理的认识与理解.如在讲解细胞呼吸作用时,可运用小麦种子做如图1所示实验,探究其萌发过程中细胞的呼吸方式.

课堂上围绕上述实验,设计如下问题与学生进行互动:

(1)图1乙中KOH溶液中放置桶筒状滤纸的目的是什么?

(2)若实验中图1乙装置的墨滴向左移,而图1甲装置的墨滴不动,则小麦种子细胞的呼吸方式是什么?图1乙装置的墨滴向左移,而图1甲装置的墨滴右移,则小麦种子细胞的呼吸方式又是什么?

图1

(3)为校正两装置中因物理因素引起的气体体积变化,该如何设置对照组?

小麦种子是学生生活中较为常见的事物.运用小麦种子做细胞呼吸方式的实验,既能增加实验的趣味性,又能深化学生对细胞呼吸方式的理解与认识.显然上述实验是通过小麦种子呼吸过程中释放气体的多少来判断其呼吸方式.其中图1乙装置中小麦细胞呼吸放出的CO2会被KOH溶液吸收.若图1甲装置墨滴不移动,乙装置墨滴左移,表明小麦细胞呼吸消耗的O2和放出CO2的量相等,其只进行有氧呼吸.若图1甲装置的墨滴右移,图1乙装置左移,表明细胞呼吸放出的CO2大于消耗的O2的量,此时其进行有氧和无氧呼吸.为校正物理因素影响,可再设置另一组对照实验:在大试管中放入无活性的小麦种子,在小烧杯中放入清水.

2 创设生活化实验情境

创设生活化实验情境可达到巩固学生所学、提升学生实验能力的良好目的.教学中认真联系学生所学实验知识,充分利用生活中的可利用资源创设生活化实验情境,使学生感受到生物实验学习的乐趣,进一步巩固其所学,使其切实打牢实验基础.如教学中可运用洋葱做如下实验,并与学生一起分析,使学生更好地理解与掌握所学知识.

实验目的:探究洋葱肥大的鳞茎中所含糖是淀粉还是可溶性还原糖.

实验原理:淀粉、可溶性还原糖分别可与不同的试剂发生显色反应.

实验器材:洋葱以及所需试剂、仪器等.

实验步骤:(1)鉴定是否含有可溶性还原糖:制备洋葱组织样液,取样液2mL注入试管中,向其中加入____试剂2mL,经过____处理后,观察是否出现____色沉淀;(2)检验是否含有淀粉:取样液2mL注入试管中,滴加2滴____,观察颜色.

实验结果:若(1)中有颜色变化,(2)中无颜色变化,表明____;若观察到____,表明洋葱只含有淀粉而不含还原性糖;若观察到(1)(2)均有颜色变化,表明____.

学生对洋葱并不陌生.课堂通过创设上述生活化实验情境能很好地检验学生是否熟练地掌握检验淀粉、还原糖的相关实验知识.其中斐林试剂可鉴别还原糖,在水浴的条件与还原糖作用产生砖红色沉淀;碘液可检验淀粉,遇到淀粉会显蓝色.观察两个试管中的颜色变化可推导出相关的实验结论.若仅有(1)中有沉淀生成,表明只含有还原糖;若仅有(2)中有颜色变化表明只含有淀粉;若(1)(2)均有变化表明含有还原糖和淀粉.

3 注重生活化实验训练

高中生物实验教学中为使学生更好地掌握生物实验理论,提高学生的实验能力,把握生物实验的相关细节,应注重组织学生开展生活化实验训练活动,使其在训练中不断地积累经验,弥补不足.如课堂上可向学生展示如下训练习题:

使用土豆(含有过氧化氢酶)、注射器,按照如图2所示组装实验装置,做探究酶促反应实验.请根据所学回答问题.

图2

(1)实验中使用的土豆片为4片时,每隔5分钟收集一次其产生的气体量.20分钟后发现气体量不再增加,其原因是____.

(2)若使用8片土豆片进行实验,与使用4片土豆片做实验的实验现象的不同之处为:____,原因是____.若要获得更多气体,在保持溶液体积不变的情况下可采取的方法是____,看到的实验现象是____.

(3)为保证实验的科学性,还应注重在实践的过程中保持____不变.

根据所学酶促反应知识可知,当反应物的量一定时,随着在反应中逐渐的消耗,生成物的量会逐渐减少,直至不再有生成物产生.使用8片土豆做实验相当于增加了过氧化氢酶的浓度,因此其反应速率会加快,但最终生成物的量并不会发生改变.若增加反应物的浓度,即实验中的过氧化氢溶液的浓度,反应速率不仅加快,而且最终生成物的量也会有所增加.实验的过程中影响霉素反应的因素较多,尤其应确保在同一温度条件下进行.

4 布置生活化实验任务

为更好地锻炼学生的学以致用能力,确保生物实验探究的科学性,应注重布置生活化实验任务,将生物实验课堂延伸到课下,使学生亲身感受生物实验的整个过程,促进其生物实验综合能力的提升.洗衣粉是人们生活中的必需品,尤其各种含酶制剂的洗衣粉能很好地提高洗涤效果.教学中可为学生布置如下探究任务:设计实验探究蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶成分是否是蛋白质.同时向学生提供如下实验器材:0.1g/mL的NaOH溶液(双缩脲试剂A)、0.01g/mL的CuSO4溶液(双缩尿试剂B)、蛋白酶洗衣粉、普通洗衣粉、滴管、试管、蒸馏水.要求学生根据探究过程填写如下内容:

实验原理:________________________.

实验步骤:

(1)________________________;

(2)________________________;

(3)________________________;

实验结论:________________________.

显然该探究实验依据的原理是蛋白质能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应.实验时取2支试管分别编号为1和2.向2支试管中各加入2mL的蛋白酶洗衣粉溶液和普通洗衣粉溶液.向2支试管中各加入等量的0.1g/mL的NaOH溶液,振荡,再向2支试管中加入3~4滴的0.01g/mL的CuSO4溶液,振荡,观察试管中的颜色.若1号试管颜色变为紫色,2号试管颜色无变化,表明蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶成分是蛋白质;若2支试管均未出现紫色,表明蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶成分不是蛋白质.

高中生物实验教学中应积极探寻生活化教学途径,并在教学中大胆的尝试与应用.同时,实验教学过程中应与学生积极互动,营造良好的实验教学氛围,很好地调动学生的学习热情.另外,教学的过程中注重与学生沟通交流,及时发现与解决实验教学活动中的不足,并对相关细节进行优化、调整,达到预期的授课效果.

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