探究影響酶活性的因素實(shí)驗之我見

曹建

【摘要】以溫度影響酶活性實(shí)驗為例，探討該實(shí)驗存在的問題和解決方法以及如何在實(shí)驗探究中形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗態(tài)度。

【關(guān)鍵詞】溫度；影響；酶活性

【中圖分類號】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）17-0278-02

探究實(shí)驗的設(shè)置初衷是鼓勵孩子主體探究，鼓勵學(xué)生直接參與而獲得新知，但實(shí)踐教學(xué)過程中舉步維艱。

一、影響酶活性實(shí)驗在實(shí)際教學(xué)中存在困難

1.該節(jié)實(shí)驗內(nèi)容多，既要研究溫度又要研究PH對酶活性影響，從問題的提出、假設(shè)的設(shè)置、實(shí)驗內(nèi)容和步驟的制定，到實(shí)驗注意事項的反思一節(jié)課內(nèi)難完成，不能真正做到自主探究并實(shí)現(xiàn)實(shí)驗初衷。課堂上時間極緊張，探究性實(shí)驗走過場，變成了驗證性實(shí)驗，或者是“語言實(shí)驗”。

2.即使教師給學(xué)生實(shí)驗機(jī)會，但教師憂心學(xué)生在操作中浪費(fèi)時間而無效果，所以實(shí)際教學(xué)中教師親自設(shè)置詳細(xì)的實(shí)驗步驟，學(xué)生照著學(xué)案的步驟進(jìn)行，導(dǎo)致實(shí)驗走向“模仿化”，學(xué)生自主思維消失，科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性只能“紙上談兵”。

二、影響酶活性實(shí)驗的改進(jìn)措施

對本節(jié)課的處理方式應(yīng)為“詳解一例，化繁就簡，師生同問，實(shí)踐思考”，在有限的時間內(nèi)，重點(diǎn)操作一個實(shí)驗，讓學(xué)生時間和空間集中在一個實(shí)驗上，充分感受科學(xué)實(shí)驗的嚴(yán)謹(jǐn)性、實(shí)驗設(shè)計的完整性。

措施一：詳解一例。在教學(xué)活動過程中，采用“詳解一例”的方法從本節(jié)課選擇“溫度影響酶活性”的實(shí)驗來引導(dǎo)學(xué)生從提出問題、作出假設(shè)、實(shí)驗設(shè)計、實(shí)施實(shí)驗、結(jié)果分析、過程討論等環(huán)節(jié)來充分體驗單一變量原則、重復(fù)性原則、可行性原則。

措施二：提出問題，化繁就簡。溫度影響酶活性的實(shí)驗是一個較為寬泛的問題，而在教學(xué)過程中，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生將問題細(xì)化，提出一個具有操作性、指導(dǎo)性、可研究的具體化問題。同時實(shí)驗材料應(yīng)該簡便易得便于實(shí)驗。

措施三：基于生活實(shí)際做出假設(shè)。假設(shè)的提出需要建立在已有的知識和實(shí)際應(yīng)用基礎(chǔ)之上，教師只需要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有知識基礎(chǔ)分析唾液淀粉酶的常用環(huán)境37℃左右，即可引導(dǎo)學(xué)生作出合理假設(shè)：在零到37℃之間，酶活性隨溫度的升高而增大，之后酶活性隨溫度的升高降低至失活。

措施四：設(shè)計實(shí)驗，師生同問，嚴(yán)謹(jǐn)思考。教師應(yīng)該結(jié)合教學(xué)現(xiàn)狀和生活實(shí)際考慮實(shí)驗中應(yīng)該注意的一些因素，從而較好地完成實(shí)驗設(shè)計過程。

①如何設(shè)置溫度？如何保證溫度的穩(wěn)定性？淀粉和淀粉酶原本的溫度是否會影響實(shí)驗？醫(yī)學(xué)試驗已經(jīng)表明唾液淀粉酶是耐高溫一種酶，所以37℃以上不適于引導(dǎo)學(xué)生以溫度梯度的方式來探究溫度對酶活性的影響，直接引導(dǎo)學(xué)生用一百攝氏度的溫度來進(jìn)行操作。為引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新性和嚴(yán)謹(jǐn)性實(shí)驗思維，教師應(yīng)該開放性的引導(dǎo)學(xué)生設(shè)置31℃和42℃溫度條件進(jìn)行該實(shí)驗。引導(dǎo)學(xué)生想到用恒溫水浴鍋或者冰水箱來保證試驗過程中得到驗證溫度穩(wěn)定性。引導(dǎo)學(xué)生考慮外在條件對實(shí)驗溫度的影響，從而引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗過程中對淀粉和淀粉酶分別保溫五分鐘之后再進(jìn)行反應(yīng)。

②關(guān)于實(shí)驗組和對照組的設(shè)置。學(xué)生常會認(rèn)為室溫下的作用對象是對照組，教師有必要提出“能以室溫下加入淀粉和淀粉酶的試管作為對照嗎？”，因為作用對象是底物淀粉，要看每個溫度下酶的催化效率，應(yīng)以未加酶的淀粉作為對照。所以該試管仍然是另外一個實(shí)驗組，而不是對照組。而如果不加酶，那么在考慮對比實(shí)驗中單一變量原則，還應(yīng)該加入與酶等量的蒸餾水，如果不加，會有水和酶兩個變量，應(yīng)排除水對實(shí)驗結(jié)果的干擾。

③關(guān)于實(shí)驗結(jié)果的偶然性及其他因素。如何避免實(shí)驗結(jié)果的偶然性？如何進(jìn)行試驗結(jié)果檢測？遵循實(shí)驗的可重復(fù)性原則，設(shè)置重復(fù)組，在每個溫度梯度下，實(shí)驗組和對照組各重復(fù)兩組。根據(jù)實(shí)驗教學(xué)經(jīng)驗，該實(shí)驗不能用還原糖進(jìn)行檢測。因為還原糖的檢測需要恒溫水浴，會引入溫度變量。因此，該實(shí)驗要選擇用等量的碘液檢測底物淀粉，根據(jù)顏色深淺來判斷試驗結(jié)果以及淀粉的剩余情況。

措施五：討論拓展，實(shí)驗思維延伸。對31℃和42℃下的試驗結(jié)果進(jìn)行再分析。該實(shí)驗?zāi)芊裼谩罢崽呛驼崽敲浮眮硖鎿Q“淀粉和淀粉酶”來進(jìn)行探究實(shí)驗？能否用“蛋白溶液和蛋白酶”來進(jìn)行該實(shí)驗？原因呢？從而讓實(shí)驗思維繼續(xù)延伸。

三、實(shí)驗效果和教學(xué)反思

在課堂上完成實(shí)驗之后，引導(dǎo)學(xué)生在課下進(jìn)行實(shí)驗設(shè)計書寫，實(shí)驗過程反思，從問題的提出、假設(shè)的設(shè)置、實(shí)驗內(nèi)容和步驟的制定，到實(shí)驗注意事項的反思都能真正做到自主探究并實(shí)現(xiàn)實(shí)驗初衷。這樣預(yù)習(xí)設(shè)計實(shí)驗反思的實(shí)驗教學(xué)方式將對比實(shí)驗一目了然，快捷清晰的展現(xiàn)，讓學(xué)生在對比中迅速找到實(shí)驗結(jié)果也迅速高效地予以分析，從而提升學(xué)生思維的廣度和訓(xùn)練的深度，也極大地提高了學(xué)生分析對比提取信息的能力。

生物實(shí)驗探究課以尊重學(xué)生對自我實(shí)驗成果的思考方式引導(dǎo)學(xué)生主動獲取信息，并進(jìn)行信息對比，從而對自己的實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行反思。改良后的實(shí)驗教學(xué)方式給學(xué)生留出更多的時間和空間，讓自我思考空間加大，自主學(xué)習(xí)能力提升。

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