丁晶
對于高中生物必修一(人教版)中的“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”這一實驗,傳統的教學策略是教師講解該實驗的原理與步驟之后,由學生進行操作驗證某些生物組織的三大類有機物。筆者踐行此傳統教學策略之后,發現這種方法有利于學生對于實驗理論和技能的掌握,但不利于學生創新能力和探究能力的培養。因此,在教學過程中嘗試著將這一實驗進行了探索與改進。
1 實驗的誤區
此實驗屬于探究型實驗,但是大多數教師在教學中為了縮短實驗教學時間,簡化了實驗步驟,將其變成驗證型實驗。實驗通常是對某一種實驗材料只進行一類物質的檢測,導致學生誤認為一種材料中只含有一類物質。比如:用蘋果或梨檢測還原糖,用花生檢測脂肪等。學生就會誤認為蘋果中只有還原糖而沒有其他物質,花生中只有脂肪……而一般的教學觀點是每個細胞中含有的化合物的種類相同,都會含有六類化合物,只是含量上有些差異。因此筆者讓學生自主進行實驗探究,由他們自己發現材料中的物質含量的差別。這樣既滲透了教學內容,又提升了學生的學習興趣,提高了他們的生物實驗素養。
2 方案的改進
2.1 材料的改進
雖然教材中給出了具體的實驗材料讓學生進行探究實驗,但是筆者并不給學生提供實驗材料,而是要求他們課后自行尋找材料。學生可以找到很多自己經常吃的一些食物,如蘋果、香蕉、梨、白蘿卜、獼猴桃,菜花,黃豆、芝麻等。在實驗中,學生發現了各種材料在操作中的優缺點。
傳統教學中,教師經常會選蘋果和梨作為還原糖鑒定的實驗材料,但是蘋果和梨的組織樣液經常會因氧化而變成褐色,影響實驗效果。而學生選擇的白蘿卜,它的組織樣液無色,放置時間長也不會氧化變色,而且白蘿卜的組織液中還原糖含量高,實驗現象明顯。
教材上檢測脂肪的材料是花生,但是花生的徒手切片不易制作,效果很差。學生選擇的肥豬肉中的脂肪細胞,脂肪顆粒太大幾乎占滿了整個細胞,用顯微鏡觀察時細胞都是橘黃色,不利于學生的正常認知(化學試劑到底是染細胞還是染物質的)。但學生選擇的芝麻既富含脂肪,又不用切片,操作更簡單,所以更適合做為實驗材料。
當然,以上這些材料的選擇是通過學生在實驗過程中比較得出的結論,有比較才有鑒別,通過自己的親自操作,親身感受實現探索發現的過程。
2.2 方式的改變
傳統的實驗一般都是在實驗室里,按照操作步驟進行。其實這一實驗內容相對簡單,材料用具不多(可以每組發一套實驗器材和試劑),試劑無毒無害,條件(水浴,勻漿用榨汁機)容易滿足,因此筆者把實驗方式改成學生課后分組進行探究實驗,課上選最成功的一組實驗進行操作展示。這種方式更容易調動學生的積極性。學生可以在家中檢測任何一種材料,在這一過程中,他們會發現很多問題,教師的作用就是引導解決問題。由于課前學生們已經把這幾個實驗做了很多次,所以課上的操作都非常熟練。這種改變不僅提高了學生的學習興趣,鍛煉了其動手操作能力,而且還提高了學生的生物科學素養,面向全體學生,體現了新課標的教學理念。
2.3 方法的改善
關于脂肪的檢測是每個小組的難題,因為徒手切片不好切,而且用染液染勻漿,染液本身也有顏色,沒法判斷看到的橘黃色是被染色的脂肪還是染液本身的顏色。對此,通過學生們的積極思考,不同的小組找到了不同的解決辦法。
① 把浸泡的花生種子,去種皮,橫切,將橫切的切面在潔凈的載玻片中央來回涂3~4次,然后染色觀察,可以看到被染色的脂肪顆粒。
② 用花生種子的勻漿染色后制成裝片,借助顯微鏡進行觀察,可以清楚的看到脂肪顆粒。
③ 換用芝麻做實驗材料,將一粒芝麻放在兩個載玻片之間,用手垂直均勻用力擠壓,然后染色觀察,也會看到很多圓形的橘黃色的脂肪顆粒。
這些都是學生在實驗過程中積極探索得出的方法,充分體現出學生在實驗過程中創新和探究能力的不斷提高,實現了真正意義上的的探究性學習。
3 課堂的延伸
在這個實驗中,不同的小組選擇相同的材料進行實驗,有可能實驗結果卻不相同。比如:同是測香蕉,有的小組測得香蕉含淀粉多,有的測得含還原糖多,這是為什么呢?教師要引導學生課后下認真分析,仔細觀察香蕉的成熟度,預測可能是隨著香蕉的成熟度的變化物質在進行著轉化。然后再通過學生自行查閱資料,進行核實。
這個實驗到底與生活有何聯系呢?有的學生想到了此實驗可作為尿糖、尿蛋白的鑒定方法;有的學生想到了可以用這種方法幫助糖尿病人選擇食物或飲料;有的學生說可以用來檢測不同的奶粉蛋白質含量的高低……