杜福武

[摘 要] 在實際教學(xué)實踐中，常常受到某種因素的影響而導(dǎo)致實驗不能開展，使得“探究性”實驗變?yōu)椤膀炞C性”實驗，甚至導(dǎo)致不少教師為了趕時間將課堂的“探究性實驗”改為“演示實驗”或者“講實驗”?，F(xiàn)行人教版生物教材中的“探究酵母菌呼吸方式”實驗，由于授課時間在冬季，氣溫較低導(dǎo)致酶活性降低，導(dǎo)致實驗耗時長。針對改變溫度可大大縮短實驗時間對實驗進行改進，收到了“耗時短，現(xiàn)象明顯”的良好效果。

[關(guān)鍵詞] 細胞呼吸 酶的活性 反應(yīng)溫度

[中圖分類號] G633.91 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674 6058（2015）20 0115

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》中強調(diào)學(xué)生通過實踐，增強探究和創(chuàng)新意識，學(xué)習(xí)科學(xué)和研究方法，發(fā)展綜合運用知識的能力。新課改注重對學(xué)生的動腦、動手能力的培養(yǎng)，立足于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)精神。在教學(xué)過程中，我們始終堅持“問題發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生探究精神。通過學(xué)習(xí)我們發(fā)現(xiàn)了“探究酵母菌細胞呼吸的方式”的實驗存在不足之處。

當(dāng)進行這一實驗時，是在冬天，由于天氣寒冷，酶的活性很低，導(dǎo)致實驗耗時很長，課堂上無法完成實驗。教師為了加快學(xué)習(xí)進度，因此省去了實驗環(huán)節(jié)。但這又造成了學(xué)生對實驗流程不熟悉，對知識點不夠理解，因此達不到應(yīng)有的課堂教學(xué)效果。為此，

我們對該實驗進行分析，既然是由于溫度較低導(dǎo)致酶的活性下降，造成了實驗耗時很長。那么在實驗過程中，改變其實驗環(huán)境的溫度，就可以大大縮短實驗時間。因此，根據(jù)這一條件，我們對實驗進行了重新設(shè)計和改進。

一、實驗?zāi)康?/p>

探究酵母菌呼吸的最適溫度。

二、實驗原理

1.細胞中幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)都是由酶來催化的。酵母菌細胞生活在一定的環(huán)境中，環(huán)境條件的改變會影響酵母菌細胞內(nèi)酶的活性。

2.二氧化碳可使澄清石灰水變混濁，根據(jù)澄清的石灰水開始出現(xiàn)渾濁所需時間的長短判斷酶促反應(yīng)速度的大小，即酶活性的大小。

3.二氧化碳能使澄清石灰水變混濁，判斷酵母菌呼吸產(chǎn)生二氧化碳。

三、實驗材料和用具

新鮮的食用酵母菌、錐形瓶、彎曲玻璃導(dǎo)管、橡皮塞、橡皮球、天平、量筒、葡萄糖粉末、氫氧化鈉固體、澄清石灰水。

四、實驗步驟

1.用錐形瓶和其他用具按教材示意圖組裝好實驗裝置，并檢查裝置氣密性。

2.配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%NaOH溶液，用于吸收二氧化碳，排除空氣中二氧化碳對實驗結(jié)果的干擾。

3.酵母菌培養(yǎng)液的配制：

取5g新鮮的食用酵母菌，放入錐形瓶中。用14℃的水配制120mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液，再加入錐形瓶中，并控制溫度在14℃保持不變。

4.檢測澄清石灰水變化情況：

擠壓已連接的橡皮球，讓空氣間斷而持續(xù)地依次通過了各個錐形瓶。觀察錐形瓶中澄清石灰水變化情況，分別記錄當(dāng)開始出渾濁和完全渾濁時所需的時間。

5.進行其他不同環(huán)境溫度下的實驗。

分別用水溫為28℃（室溫）、35℃、40℃、45℃、50℃配制相同質(zhì)量濃度的酵母菌培養(yǎng)液，重復(fù)步驟3。

五、實驗記錄

二氧化碳可使澄清石灰水變混濁，根據(jù)剛開始出現(xiàn)混濁和完全混濁時間的長短可得到最適合酵母菌細胞呼吸的溫度。具體實驗數(shù)據(jù)如下表。

我們經(jīng)過對實驗數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)酵母菌培養(yǎng)液環(huán)境溫度處于45℃時實驗耗時最短。為了避免實驗的偶然性，我們進行了多次實驗，都證明了培養(yǎng)液環(huán)境溫度處于45℃時，實驗所需時間最短。

根據(jù)實驗結(jié)果，我們對教材實驗進行改進：配制酵母菌培養(yǎng)液時，用45℃的水配制，并保持反應(yīng)環(huán)境溫度為45℃。

六、實驗改進

綜上可知，通過控制培養(yǎng)液環(huán)境溫度在45℃，可以 極大地縮短實驗時間。在課堂上，不僅真實展現(xiàn)了實驗過程，還提高了課堂效率，加快了教學(xué)進展，不僅提高教師的授課質(zhì)量，還讓學(xué)生通過動手實驗，加深對知識點的理解。

實驗過程中，我們還發(fā)現(xiàn)了一個問題。那就是實驗器械裝置繁多，如果平時教師上課攜帶，操作很不方便。為此，我們制作了一個簡易實驗反應(yīng)裝置架。如下圖。

該裝置所需材料全部來自于房子裝修后所剩余的廢棄的三合板，充分地對廢物進行了再次利用。該裝置整體以白色為背景，更有利于觀察實驗現(xiàn)象，合適有氧呼吸和無氧呼吸兩套裝置放入。除此之外，為了方便器械的取出，前擋板我們還設(shè)計成可移動的，要取出器械，將前擋板取出后即可。由于該裝置全部是由三合板制作而成，所以質(zhì)量非常小，利于教師上課時攜帶。

通過研究，我們改進教材方案，使其更加科學(xué)、合理，充分地提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。實驗器材裝置架制作完成，也方便了教師的課堂教學(xué)。通過實驗改進，大大提高了學(xué)生的動手能力，學(xué)生對知識點的理解也更透徹了。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 趙平.快速簡便的“探究酵母菌細胞的呼吸方式”的實驗[J].生物學(xué)通報，2011，46（5）.

[2] 劉成權(quán).利用酵母菌探究細胞呼吸方式的教學(xué)設(shè)計與實驗改進[J].生物學(xué)教學(xué)，2008（8）.

（責(zé)任編輯 黃春香）