張曉偉

摘 要：就新課程背景下如何高效地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)作了有益嘗試，學(xué)生在課前設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并完成實(shí)驗(yàn)，課上展示實(shí)驗(yàn)方案、現(xiàn)象和結(jié)果，交流實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中遇到的問(wèn)題，在交流展示、相互質(zhì)疑的思維碰撞中，反思實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的成功與失誤。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；自主學(xué)習(xí)；展示交流

“影響酶活性的因素”是《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》的“活動(dòng)建議”中列出的實(shí)驗(yàn)和探究，也是高中生物必修1要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)方案通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)獲取生物科學(xué)知識(shí)的教學(xué)素材，是對(duì)生物科學(xué)研究方法的最好體驗(yàn)。探究性學(xué)習(xí)是新課標(biāo)倡導(dǎo)的基本理念之一，那么，在新課程背景下如何高效而有序地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就成為教師在教學(xué)過(guò)程中需要解決的課題之一，本案例對(duì)此作出了有益的嘗試。

一、教學(xué)策略

采取“自主、合作、探究”的教學(xué)模式，精心創(chuàng)設(shè)問(wèn)題，激發(fā)探究欲望，利用問(wèn)題提示和實(shí)驗(yàn)材料啟發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分組到實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)，課上通過(guò)小組討論和小組代表上臺(tái)展示，在交流、質(zhì)疑的思維碰撞中，總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的成功與失誤，完善實(shí)驗(yàn)方案，理解酶需要溫和條件的特性，初步掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般原則及控制變量的科學(xué)方法，突破重難點(diǎn)，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

二、探究過(guò)程

環(huán)節(jié)一：自主學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)方案

學(xué)生根據(jù)導(dǎo)學(xué)案中“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”部分所列問(wèn)題，寫(xiě)出探究實(shí)驗(yàn)方案，并分組到實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)。

教師抽查批閱導(dǎo)學(xué)案，了解學(xué)情。對(duì)設(shè)計(jì)方案中存在的典型問(wèn)題和好的做法認(rèn)真記錄，并建議學(xué)生在小組展示環(huán)節(jié)中對(duì)這些做法進(jìn)行交流討論。

環(huán)節(jié)二：小組討論，展示交流

教師用PPT展示學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情況，指出存在的問(wèn)題主要集中在兩個(gè)方面，實(shí)驗(yàn)材料選擇不合理和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)不嚴(yán)謹(jǐn)。在“探究pH對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中，有的同學(xué)選用淀粉酶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在“探究溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中，有的小組選用過(guò)氧化氫酶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；有的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)方案中只將底物在設(shè)定溫度下保溫，然后將未經(jīng)保溫的酶溶液直接與底物混合；有的小組用斐林試劑檢測(cè)淀粉是否發(fā)生水解。

接下來(lái)讓學(xué)生針對(duì)實(shí)驗(yàn)方案中存在的問(wèn)題在組內(nèi)與其他同學(xué)交流。在此過(guò)程中，教師進(jìn)行巡視，傾聽(tīng)學(xué)生討論，適時(shí)提示引導(dǎo)。

學(xué)生討論完畢，教師請(qǐng)各小組將本組最終的實(shí)驗(yàn)方案書(shū)寫(xiě)在黑板上，小組發(fā)言人介紹實(shí)驗(yàn)步驟，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，與預(yù)期結(jié)果進(jìn)行比較，并作出自我評(píng)價(jià)。展示過(guò)程中重點(diǎn)說(shuō)明導(dǎo)學(xué)案中所列問(wèn)題：

（1）選擇哪一種酶作實(shí)驗(yàn)材料，為什么？

（2）實(shí)驗(yàn)的自變量是什么？如何控制？實(shí)驗(yàn)的因變量是什么？如何對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)？

（3）無(wú)關(guān)變量有哪些？如何進(jìn)行控制？

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)期的一致嗎？若不一致，為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果？

針對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的不完善之處，在其他同學(xué)的質(zhì)疑和教師的點(diǎn)撥下，學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在。

1.探究pH對(duì)酶活性的影響

本實(shí)驗(yàn)不適合用過(guò)氧化氫酶來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響。（過(guò)氧化氫受熱很容易分解）

2.探究溫度對(duì)酶活性的影響

（1）本實(shí)驗(yàn)不適合用淀粉酶來(lái)探究pH對(duì)酶活性的影響。（酸能催化淀粉發(fā)生水解）

（2）只對(duì)淀粉進(jìn)行了不同溫度的處理，淀粉酶溶液沒(méi)有進(jìn)行預(yù)保溫，這樣的設(shè)計(jì)不嚴(yán)謹(jǐn)。（由于低溫的淀粉與常溫的淀粉酶溶液混合后會(huì)使淀粉的溫度發(fā)生變化，因此淀粉酶溶液也必須在同樣溫度下保溫相同的時(shí)間，再與對(duì)應(yīng)溫度條件下的淀粉混合）

（3）選用斐林試劑檢測(cè)淀粉水解情況不合適。（由于斐林試劑檢驗(yàn)還原糖必須水浴加熱，這樣會(huì)使低溫條件下的淀粉—淀粉酶溶液升溫，加快反應(yīng)速率，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以應(yīng)該用碘液檢驗(yàn)淀粉是否被水解）

學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的不足之處，完善自己的設(shè)計(jì)方案。整個(gè)過(guò)程中學(xué)生積極思考，氣氛熱烈，小組合作學(xué)習(xí)富有實(shí)效。

環(huán)節(jié)三：分析結(jié)論，知識(shí)應(yīng)用

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生得出探究結(jié)論：酶活性受溫度和pH的影響。

教師進(jìn)一步說(shuō)明以上實(shí)驗(yàn)只是定性實(shí)驗(yàn)，要想知道溫度和pH對(duì)酶活性影響的具體情況，還要做精確的定量實(shí)驗(yàn)。

另一小組從酶的化學(xué)本質(zhì)角度，分析了溫度和pH與酶活性的關(guān)系曲線。

教師引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出生活中用過(guò)的含酶制品及其使用方法和注意事項(xiàng)。

最后由學(xué)生小組完成本節(jié)課的知識(shí)小結(jié)，教師重申對(duì)照性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要原則：?jiǎn)我蛔兞吭瓌t、等量原則、對(duì)照原則、平行重復(fù)原則。

環(huán)節(jié)四：鞏固練習(xí)，拓展新知

學(xué)生完成達(dá)標(biāo)檢測(cè)習(xí)題。

教師布置課后進(jìn)一步了解影響酶促反應(yīng)的其他因素。

三、課后反思

1.成功之處

（1）本課以課前“自主學(xué)習(xí)”、課堂上“小組合作探究”模式組織教學(xué)。解決學(xué)生自學(xué)中的疑惑，讓學(xué)生體驗(yàn)合作的重要性，通過(guò)討論、交流和評(píng)價(jià)，培養(yǎng)了學(xué)生的思辨、評(píng)價(jià)和表達(dá)能力。

（2）學(xué)生合作探究過(guò)程中，教師給予適時(shí)的點(diǎn)撥和引導(dǎo)，突出教師在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的指導(dǎo)者、合作者、參與者的角色作用。

2.存在的不足

本節(jié)課欲改教材的定性實(shí)驗(yàn)為定量實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分析比較淀粉酶在不同溫度條件下活性的高低，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的定量分析能力進(jìn)行了初步嘗試。學(xué)生用一些簡(jiǎn)單的方法，如“記錄試管中藍(lán)色消失所需的時(shí)間，并用時(shí)間的倒數(shù)”來(lái)表示酶的活性。教師向?qū)W生說(shuō)明，這只是一種極簡(jiǎn)易的表示方法，可以反映酶活性的高低，但并不精確。由于實(shí)驗(yàn)條件和時(shí)間的限制，實(shí)驗(yàn)最終未能取得成功。另外，本探究實(shí)驗(yàn)在課下完成，課堂上沒(méi)有呈現(xiàn)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和實(shí)驗(yàn)效果。

參考文獻(xiàn)：

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[2]寧晁.影響酶活性的因素綜述[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，26（31）：125，127.

編輯 劉曉宇