巧借高中生物課本實驗 培養學生生物核心素養

摘 要：生物學核心素養主要包括生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任，對學生生物學核心素養的培養必須要在具體的生物學教學過程中落到實處，而生物學實驗是生物教學中的一個重要組成部分。

關鍵詞：實驗思路；課本實驗；探究實驗

在浙科版生物教材中有很多圍繞核心概念的課本實驗和活動，我們可以對課本實驗進行拓展，創設探究實驗，激發學生的求知欲，在實驗探究的過程中培養學生科學探究的能力，讓核心素養真正在教學中生根發芽。

本文主要以浙科版生物必修一第三章第三節的課本活動《探究酶的專一性》為例來探討如何借助課本實驗培養學生的生物學核心素養。

步驟一：根據所學知識，明確實驗原理

實驗原理：底物（蔗糖、淀粉）在相應的酶（蔗糖酶、唾液淀粉酶）的作用下發生水解反應，產生還原性糖，還原性糖與本尼迪特試劑在水浴加熱條件下發生顯色反應。

學生根據前面所學的知識，很快就能分析出實驗的原理，明確實驗原理是一個實驗得以進行的前提。

步驟二：根據實驗原理，構思實驗思路

在實際教學中，我并沒有直接給出教材上的實驗分組，而是提供給學生實驗材料，引導學生利用實驗材料，根據分析出的實驗原理，自己設計實驗思路。通過討論，學生會得出以下實驗設計思路：

將思路三表中的“1%淀粉溶液”改成“2%蔗糖溶液”，表格其他內容不變。

通過分析討論，學生會得出以上四種實驗設計，然后引導學生進行歸納，發現思路一和二的設計依據是：底物不同酶液相同，思路三和思路四的設計依據是：底物相同酶液不同。到這里學生就意識到自變量底物有兩種，酶液也有兩種，面對這樣的情況，我們該如何設置分組？

步驟三：再次分析，確定最終實驗方案

通過步驟三，學生會發現上述四種分組里面有些試管是重合的，通過分析整合，學生最終確定實驗分組為6組，然后重新設置新的實驗分組，得出如下與課本一樣的實驗分組。

步驟四：多維度深入探究實驗細節

（1）本實驗的實驗組和對照組分別是什么？

答案：第3組和第6組是實驗組，其他組都是對照組。與本尼迪特試劑發生顯色反應的組就是實驗組，沒有發生顯色反應的都是對照組，明確實驗組和對照組設置的原理。

（2）1號和2號試管的作用？

答案：對照作用，通過1、2號試管可得出淀粉和蔗糖溶液本身不會與本尼迪特試劑發生顯色反應，排除對后續實驗的干擾。

（3）本實驗1、3、5試管中可以改用碘-碘化鉀溶液進行檢測嗎？

答案：不能。因為淀粉沒有被水解時溶液為藍色，淀粉在淀粉酶的作用下沒有全部被水解完也會顯示藍色，因此不能判斷淀粉是否被水解，也不能證明酶的專一性。

（4）有同學提出，在1、2號試管中各加入1 mL的蒸餾水，你認為必要嗎？理由？

答案：觀察發現，3、4、5、6號試管的試劑量都為6 mL，但是1、2號試管為5 mL，為了控制無關變量使實驗設計更加嚴謹，應該在1、2號試管中各加入1 mL的蒸餾水。

設計意圖：該實驗是一個很重要的課本實驗，在教學中改變傳統的教學方式，將直接的講授式教學變為探究式教學，引導學生積極思考。學生自主分析實驗原理，確定自變量、因變量和無關變量，設計實驗方案。

在過程中學生不僅明確了探究實驗的方法與思路，還加深了對酶的專一性的理解，同時培養了學生科學探究的能力。在對實驗方案進行修訂和對實驗細節進行再探討的過程中，有效地培養了學生的分析綜合的能力、批判性思維的能力和創新思維能力！

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準：實驗[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]胡玉華.生物學核心概念及其教存價值和教學理解[J].教學與管理，2012（3）：149-151.

作者簡介：

周東，浙江省麗水市，浙江省麗水市云和中學。