深度探究“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”的實驗教學過程

陳潔花

摘要：“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”實驗，是必修一第二章第一節《細胞中的元素與化合物》的一個重要的實驗，實驗安排在學習蛋白質，糖類和脂類等知識之前，對接下來學習各類有機物奠定感性認識基礎，這個實驗也是高考生物中的一個高頻考點，另一方面，結合高一學生的認知特點和心理特征，對于培養生物學科的興趣是一個很好的機會。教材的這個實驗偏向于驗證性實驗，而新課改的理念是倡導學生進行探究性實驗，培養學生的實驗探究能力，故筆者把這個實驗改為引導學生參與設計的探究性實驗，將這個實驗作為高一學生進行探究性實驗的起點，引發學生對教程中實驗的思考，提高學生的批判性思維能力和創新意識。

關鍵詞：深度探究 ?實驗設計 ?實驗改進 ?實驗創新

一、引導學生設計探究實驗

人教版高中生物必修1《分子與細胞》的第二個實驗是選擇某一種生物組織樣液進行一種有機物的檢測，這會讓學生產生該樣液只含這一類物質的誤會，為此筆者把這個實驗改為一個作為高中生物探究性實驗入門的實驗，在實驗課前，利用導學案引導學生分組進行實驗設計。實驗材料有兩類，一類是教師提供梨汁、馬鈴薯勻漿、牛奶、花生種子勻漿，一類是學生自帶饅頭、熟雞蛋、可樂、雪碧、脈動、餅干等。實驗過程中假設每位學生都是食品檢驗員，請每個小組自選待測樣品進行探究實驗。

材料選擇上要求：每組至少選擇一組教師材料，而且至少要有兩個小組選擇相同的實驗材料，這樣做目的是教給學生多次重復試驗，實驗結果更為準確的實驗設計理念。

每一種材料都可以用各種試劑進行檢測，讓學生選擇自己感興趣的生物材料（可自帶，也可選擇實驗室提供的）進行實驗設計，并在探究中尋找答案。

二、分組實驗，結果分享

實驗室準備的材料有馬鈴薯勻漿、梨汁、牛奶、花生勻漿、浸泡過的花生，學生帶的材料五花八門，有飲料（比如蘋果汁、運動飲料、水溶C等等），也有鮮榨的果蔬汁、雞蛋等等。提醒學生有些自帶的飲料屬于非生物材料，不是很適合當作本實驗的材料，但是也可以進行探究，只要保證本組選擇了合適的生物材料即可。這樣可以提高他們的實驗探究興趣，讓他們體會到生物學這門學科和我們的生活并不遙遠。學生分組完成實驗，并將要求用的材料和得出的結論填寫到表格中。部分學生的結果如下：

第1、2小組選擇梨汁和白蘿卜汁作為實驗材料，在實驗結果記錄表結果填寫項目中，他們設計了兩欄，一欄是預測結果，一欄是實際結果，這切實貫徹了“提出問題-作出假設-進行實驗-得出結果”的探究實驗過程。生物組織中大多都含有多種有機物，但是1、2小組檢測結果顯示：梨汁和白蘿卜汁只含有還原糖。

第3、4小組想知道早、午餐都進食了哪些營養物質，于是他們選擇牛奶、肥肉、餅干作為實驗材料，實驗結果顯示：在牛奶中檢測出蛋白質，在肥肉漿中檢測出了脂肪，在餅干中檢測出了淀粉和蛋白質。

第5、6小組想知道日常飲品是否像廣告中所說的那么健康，于是他們選用馬鈴薯勻漿、可樂和脈動作為實驗材料，這里可樂本身的顏色可能會影響實驗結果的觀測，但是由于可樂的顏色是脫不掉的，所以它正好可以作為反面典型材料。實驗結果顯示：在馬鈴薯勻漿中檢測出了淀粉，可能還有脂肪，在脈動中檢測出了還原糖，而可樂由于本身顏色的影響，實驗結果不能確定。

三、關于實驗的幾點思考和改進

1.一般教師帶著學生做這個實驗，往往用的都是實驗室事先準備好的材料，而在上這節課第一課時時，筆者除了讓學生設計探究實驗，還布置任務，讓學生自帶生活常見中的一兩種生物材料，比如自榨的果蔬汁（如去皮的葡萄汁、蘋果汁等，要求榨汁后材料沒有顏色或者顏色很淺，不影響實驗的觀察）或者平時自己喝的飲料（同樣飲料本身不能帶顏色）、雞蛋、全脂牛奶和脫脂牛奶等等。實驗中發現學生往往對自帶的材料更感興趣，這樣極大地激發學生的學習興趣和做實驗的熱情，也能讓學生將生物學這門學科和我們的生活聯系在一起。探究實驗中要確保每個組所選的材料會用到斐林試劑、雙縮脲試劑、蘇丹Ⅲ染液和碘液這四種試劑，設置好對照實驗，并設計表格，方便實驗時填寫數據。在設計實驗的時候，讓每個學生至少設計一個上面的表格，這樣一方面學生更容易理解探究實驗中的單一變量原則和對照原則，另一方面方便記錄現象進行實驗結果的分析，通過一個組內結果的對比分析，可以讓學生得出哪些材料富含某種化合物，更適合做哪種實驗的結論。結合前面第二章第一節內容的學習，學生更加能理解理論上細胞中各類有機化合物多少都有，只是含量會有差別。

2.教材中，脂肪的檢測有兩種方法，但是向花生勻漿中添加蘇丹Ⅲ染液，無明顯現象，這個方法可以舍去。用顯微鏡觀察花生子葉切片，對學生來說最大的問題是如何把花生子葉切成薄片，書上說的徒手切片對學生來說操作起來比較煩瑣，而且不容易成功，可以改成用刀片從花生子葉的橫切面上進去刮取部分材料，然后染色，這樣操作更為簡便，效果也非常好。

3.關于生物組織中淀粉的檢測，可以利用生活中常見的材料。材料容易獲得，而且成本低廉。比如將少量的馬鈴薯或者紅薯制成勻漿，再用水進行稀釋;或者選擇淘米水也可用來做該實驗。

參考文獻：

[1]劉雪琴，李勇慧，張敏.2010.探究性教學在生物實驗中的應用.洛陽師范學院學報，29（2）：177-179.

[2]母華強.2011.“還原糖及蛋白質的鑒定”實驗的學生探究活動.生物學教學，36（9）：59-60.