趙建剛
《探究饅頭在口腔中的消化》是九年義務(wù)教育教材人教版七年級生物下冊中的一個重要的探究模擬實驗,被頻頻列入近年來的中考實驗操作的考核之中。它模擬的是食物在口腔中的消化過程。饅頭碎屑化,模擬牙齒對食物的切開、撕裂、磨碎的過程,用玻璃棒攪拌,使饅頭碎屑和注入液體充分混合,模擬舌頭在口腔中的攪拌作用。由于操作起來影響因素較多,所以和其他的生物實驗相比,具有一定的難度。這就需要實驗者在進(jìn)行操作前,要全盤考慮實驗過程中的每一個細(xì)節(jié),因環(huán)境影響出現(xiàn)的可能性,操作環(huán)節(jié)的細(xì)化和優(yōu)化,保證在有限的時間內(nèi),順利完成實驗操作過程。結(jié)合近年來我對該實驗的指導(dǎo)情況來談?wù)勗诓僮鬟^程中應(yīng)注意的幾個細(xì)節(jié)問題。
本實驗的目的是驗證在37℃條件下唾液對淀粉具有消化作用,通過模擬口腔對饅頭的消化過程,根據(jù)淀粉溶液遇到碘液變藍(lán)的物理特性,來檢驗淀粉在口腔中是否發(fā)生了變化。操作的過程是這樣的:學(xué)生切取一小塊新鮮的饅頭,在小木塊上切成碎屑,分成二等份,分別裝入兩個編號的試管內(nèi)。再撕一小塊脫脂棉絮放進(jìn)口腔收集唾液。過幾分鐘用酒精消過毒鑷子取出,并將脫脂棉中蘊含的唾液擠壓在一只小燒杯中備用。然后在裝有等量饅頭碎屑的試管中分別注入等量的唾液和清水(液面應(yīng)沒過饅頭碎屑為宜)。用玻璃棒輕輕攪拌,使碎屑與液體充分混合。用大燒杯取37℃的溫水,將制好的兩支試管放入其中預(yù)熱,約5分鐘后取出試管,用滴管往試管中各滴加幾滴稀碘液,然后觀察這兩個試管中溶液顏色的變化。預(yù)期的結(jié)果是注入唾液的試管中溶液的顏色不變,而注入清水的試管溶液變?yōu)樗{(lán)色。
但在實際操作中,效果并非那么理想,一些學(xué)生的操作并沒有出現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果,這又是為什么呢?
首先,考核要要求考生在10分鐘內(nèi)完成一系列的步驟,時間有點緊促。給試管編號,用小刀切碎饅頭、收集唾液至少需要5~6分鐘。對試管進(jìn)行熱水浴,按教材的要求應(yīng)是10分鐘,也就是說,整個操作過程的完成至少需要15分鐘,還不算實驗結(jié)束時還要整理實驗臺時所花的時間。手底下稍微有遲緩,就不能在規(guī)定時間內(nèi)完成整個操作過程。這就要求我們對整個實驗過程中的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化,把操作壓縮在有限的時間內(nèi)。為了迅速切好饅頭碎屑,在實驗前可以將切成條形的饅頭小塊放在冰箱里冷藏,實驗時再取出來,切時具有一定的硬度,這樣方便把饅頭快速地切成碎屑。切饅頭碎屑不宜太多,剛好能覆蓋住試管底部(饅頭碎屑太多,短時間收集不到足量唾液,碎屑與唾液不能充分混合,會影響實驗效果)。在切饅頭的時候,撕一小塊脫脂棉絮放入口腔。把切饅頭和收集唾液放在同一時間進(jìn)行,饅頭碎屑切好了,唾液收集的也就差不多了,以縮短實驗操作的時間。
在考核時,由于緊張,學(xué)生的唾液可能一時半會出不來,收集不到足量的唾液。將脫脂棉絮含在口中,這種收集唾液的方法,一些學(xué)生覺得不夠衛(wèi)生。由于不習(xí)慣,收集的唾液少,不能滿足實驗的需要。針對這種情況,可讓學(xué)生用一次性紙杯喝一小口水,舌抵上腭,待有唾液產(chǎn)生時,舌頭再輕微攪動,短時間內(nèi)就會收集到較多的唾液。
其次,應(yīng)使試管中饅頭碎屑與注入的液體(分別是等量的唾液和清水)充分混合。這樣一來,注入唾液的試管,饅頭碎屑才可能被唾液徹底消化。對加入清水的試管也實施同樣的做法,這符合探究實驗應(yīng)遵循的一條原則,即控制單一變量的原則,同時也設(shè)置了對照組。為了使試管中的液體與饅頭碎屑充分混合,需要用玻璃棒來進(jìn)行攪拌,有部分學(xué)生在操作時,一不小心就會搗爛試管底部,使實驗無法繼續(xù)下去。這時,就要注意操作的方法技巧了。在攪拌時,應(yīng)將玻璃棒沿著試管壁輕觸試管底部,緊貼著試管底部或試管壁來進(jìn)行攪拌,或者干脆不用玻璃棒這個“危險品”,改為直接手動操作,輕輕震蕩試管,使得饅頭碎屑和唾液充分接觸,使實驗效果更加明顯。
再次,對水溫的控制也是實驗成敗的關(guān)鍵步驟。實驗要求將試管在37℃的熱水中預(yù)熱幾分鐘。在沒有恒溫水箱的條件下,因受周圍環(huán)境因素影響,水溫變化比較快,使實驗結(jié)果也打了折扣。在水溫逐漸降低時,應(yīng)適時添加適量熱水,或手持試管加溫,將溫度控制在37℃左右,以利于激發(fā)唾液淀粉酶的活性,更好地消化淀粉。
最后,在檢驗環(huán)節(jié),加入稀碘液時,應(yīng)控制好加入的劑量。滴加稀碘液的量應(yīng)使淀粉與唾液的混合溶液變?yōu)闊o色即可,切不可過量,否則,溶液的顏色會變?yōu)樽霞t色,直接影響到實驗的結(jié)果。
學(xué)生在實驗過程中,通過對實驗的具體操作和對現(xiàn)象的對比,對實驗結(jié)果的分析,既獲得了來自實踐方面的知識(因為親力親為,動手操作,觀察思考,細(xì)致分析才得出的結(jié)論,所以獲得的知識是牢靠的),又培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物課的興趣,提高了學(xué)生操作技巧和能力,使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到進(jìn)一步提升。
對整個實驗過程的總結(jié)和反思,我們認(rèn)識到實驗操作必須要注重其合理性和科學(xué)性。不僅要重視結(jié)果,更應(yīng)重視過程。如果實驗中的每個細(xì)節(jié)都做好了,實驗就一定會取得成功。相信,隨著實驗條件的日趨完善,操作方法的不斷改進(jìn),在廣大師生的共同努力下,實驗教學(xué)工作定會取得豐碩的成果。
編輯 高 瓊