陶春竹

筆者參與了某次貴陽市生物學(xué)科實(shí)驗(yàn)設(shè)計案例評比活動分享會。實(shí)驗(yàn)案例設(shè)計的內(nèi)容較多，參賽教師主要針對初中生物實(shí)驗(yàn)操作困難的地方做出了一些改進(jìn)，包括實(shí)驗(yàn)材料、方法、步驟等方面。這些改進(jìn)有的恰到好處，有些則存在一定的問題。下面就以探究“饅頭在口腔中的變化”為例，來談?wù)剬?shí)驗(yàn)改進(jìn)中出現(xiàn)的一些問題與啟示。

“饅頭在口腔中的變化”是義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書人教版《生物學(xué)》七年級下冊第二章第二節(jié)“消化和吸收”中的探究內(nèi)容。該實(shí)驗(yàn)主要是讓學(xué)生形成動手能力和探究能力，使學(xué)生懂得如何聯(lián)系生活實(shí)際提出問題、作出假設(shè)和設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，并在實(shí)驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。而如何有效地組織學(xué)生進(jìn)行探究活動，發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的疑難問題，是教學(xué)的重點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)材料的替換

教材中要求選取新鮮的饅頭并切碎，由于新鮮饅頭在切碎時會粘在刀具上，不能完全將其碾碎，因而有人選擇將新鮮饅頭放在恒溫箱里烘上若干時間使其變硬；或是將其切成條狀，根據(jù)天氣狀況，放置幾個小時；或是在冰箱中放置幾個小時，等饅頭有了一定的硬度后再切，并在實(shí)驗(yàn)前為每個學(xué)習(xí)小組切成條形狀后發(fā)給學(xué)生。經(jīng)過這樣三種不同的處理方式，饅頭易切碎，但實(shí)驗(yàn)又會出現(xiàn)一個新的變量，即饅頭變得不新鮮了是否會影響實(shí)驗(yàn)的效果。

另有教師用秈米做成顆粒狀的稀飯來替代新鮮饅頭，這也存在一個問題，即很多人在吃稀飯時是不會有咀嚼這一習(xí)慣動作的，這很難讓學(xué)生聯(lián)系到生活實(shí)際。如果將其做成顆粒狀的干白米飯效果會更好。實(shí)驗(yàn)中，教師建議取2粒稀飯米粒放在試管中，用玻璃棒碾碎，但有的學(xué)生由于操作不當(dāng)，會將試管弄破，因而存在安全隱患。

2 收集唾液的方法

在取唾液時，教材中的方法是用涼開水將口漱干凈，在口中含一塊消毒棉絮，過一會兒，再用干凈的鑷子取出棉絮，擠壓棉絮中的唾液到小燒杯中。用這種方法收集唾液，一部分會被棉花本身所吸收，取到的量很少。消毒棉絮含在嘴里也會讓人引起不適感，有的學(xué)生不愿意照做，或者是有惡心感，增加了他們對做實(shí)驗(yàn)的恐懼感。

有教師提議用涼開水漱口后，將消毒的棉簽置于舌下腺來取唾液，棉簽頭會浸滿唾液，再將其直接插入試管。但因受棉簽的大小所限制，唾液的量無法掌控，而將其放置舌下腺，同樣也會有不適感，且取出的量不多。另一種是用涼開水漱口后，口含清水一段時間，再將其吐在燒杯里，雖然唾液被稀釋了，但通過加倍使用唾液來彌補(bǔ)不足。其實(shí)，這種方法同樣存在一個問題，即不能完全模擬實(shí)驗(yàn)，將水含在口中，等待唾液分泌到清水中的量，也會因人而異，這樣的處理方式會極大的影響實(shí)驗(yàn)效果，唾液的用量也就不具有了相同性，實(shí)驗(yàn)的成功與否完全看實(shí)驗(yàn)者自己，對實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性產(chǎn)生很大的影響，對本可以減少的誤差反而讓其增加，欠缺了科學(xué)性。

如果讓學(xué)生口含一根干凈吸管，吸管的另一端接入小燒杯中。學(xué)生分泌的唾液就會沿著吸管到達(dá)燒杯里，而口含吸管也會讓學(xué)生聯(lián)想到他們平常喜歡喝的某種飲料，這樣他們分泌的唾液就會大大增加，收集到的唾液也相對純凈，減少了實(shí)驗(yàn)的誤差，同時也會讓學(xué)生覺得自然。干凈吸管的使用比只給學(xué)生一個干凈的燒杯，讓其放在下唇邊緣，同時舌尖緊抵上顎或下顎門齒下方，讓他們聯(lián)想好吃的東西收集足量唾液的效果更好。

3 保溫的方法

因口腔的溫度大約是37℃，3支已經(jīng)預(yù)處理好的試管同樣需要進(jìn)行保溫處理。教材中要求放置在37℃的溫水中5～10 min，溫水會隨時間的延長而逐漸降低溫度。水浴加熱是比較經(jīng)濟(jì)且便于操作的，但溫度的測量有些難度，因?yàn)橛行W(xué)生在測溫時溫度計與燒杯的底部接觸，測溫不準(zhǔn)確。若直接加熱，試管內(nèi)的液體易受熱不均勻，會粘在試管內(nèi)壁上。有教師通過測量學(xué)生手心的溫度，判斷人手心的溫度是可以給試管進(jìn)行保溫的。但雙手握試管，溫度雖容易保持恒溫，但是最高溫度也達(dá)不到37℃，會大大影響酶的活性。況且每個人的手心溫度是存在一定差異的，這樣就會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的又一變量的誤差增大了。雖然有的教師認(rèn)為，將兩手搓熱以后再去給試管保溫就好，溫度雖較之前的略有提升，但這樣一個不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)做法，就無法體現(xiàn)出自然科學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，也無法達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的科學(xué)素養(yǎng)。

4 碘液的添加

教材中要求，3支試管在37℃左右溫水中保溫5-10 min后，就滴加碘液檢驗(yàn)唾液對淀粉的分解效果。有教師認(rèn)為先滴加碘液驗(yàn)證饅頭中的主要成份是淀粉，后加唾液，利用藍(lán)色的消褪時間和速度作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)變得直觀明顯了，也節(jié)省了時間。這樣的處理既沒有失去實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，也符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師無論對實(shí)驗(yàn)如何改進(jìn)，都要保證實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和安全性，要始終以全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)，提高學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)的思維能力和動手能力，促使學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的預(yù)期目的。