崔文輝，賈如琰，聶龍英，張少飛

(隴南師范高等專科學(xué)校 農(nóng)林技術(shù)學(xué)院,甘肅 成縣 742500)

早在1952年，我國教育部發(fā)布的《中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱(草案)》就規(guī)定：“化學(xué)是一門以實驗為根據(jù)的科學(xué)”，化學(xué)實驗教學(xué)自然成為中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要組成部分[1]?；瘜W(xué)實驗教學(xué)有什么功能和價值呢？我國著名化學(xué)教學(xué)論專家劉知新教授認(rèn)為，無論是教師進行演示實驗還是指導(dǎo)學(xué)生實驗，我們的目的都不是“為實驗而實驗”，“為直觀而直觀”，化學(xué)實驗教學(xué)的價值在于發(fā)展學(xué)生的認(rèn)識能力。他還指出，在實驗教學(xué)中要多啟發(fā)學(xué)生的思維活動，發(fā)展學(xué)生的思維能力，尤其是要將書本知識學(xué)習(xí)和實驗、實踐結(jié)合起來[1-2]。事實上，就同一個成熟的中學(xué)化學(xué)實驗而言，在所用儀器、藥品和操作步驟相同的條件下,即使不同的人操作，發(fā)生的實驗現(xiàn)象應(yīng)是相同的。但經(jīng)過不同的人從不同的角度、聯(lián)系不同的事例進行分析、對比講解之后，對學(xué)生產(chǎn)生的實際教學(xué)效果與發(fā)揮的作用就大不相同了。因為，學(xué)生從同一個實驗中所獲得的啟發(fā)、感受、信息量因教師的教法不同而有所差異。從這個意義上說，化學(xué)實驗現(xiàn)象是做出來的，但實驗的教學(xué)效果既是“做”出來的，同時也是“說”出來的。因此，在師范類院校的實驗課教學(xué)中我們更應(yīng)該重視對實驗的分析講解環(huán)節(jié)。

本文就以高等師范專業(yè)《有機化學(xué)實驗》教材中“糖類的性質(zhì)“里面涉及到的”淀粉的水解及碘試驗，探討一下在實驗課的教學(xué)中有意滲透對學(xué)生的教學(xué)示范作用的一些做法。

1 利用高師有機化學(xué)實驗“淀粉的水解”創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

高師有機化學(xué)實驗“4-11糖類的性質(zhì)”中，淀粉水解的實驗[3]：該實驗的目的是，讓學(xué)生在實驗中使淀粉分別在強酸(本實驗用濃鹽酸)以及唾液中酶的催化下，水解為葡萄糖，通過用Tollens和Benedict試劑檢驗出葡萄糖的存在，證明淀粉水解反應(yīng)確實發(fā)生了。其中，淀粉是否水解完全則用碘試驗(碘-碘化鉀溶液)檢驗可知。該實驗與中學(xué)化學(xué) “驗證淀粉水解產(chǎn)物是葡萄糖”的演示實驗直接相關(guān)，且本身極具教學(xué)示范性價值，在學(xué)生做完實驗后教師應(yīng)該不失時機向?qū)W生介紹蘇教版化學(xué)選修教材《有機化學(xué)基礎(chǔ)》及人教版《化學(xué)選修1——化學(xué)與生活》中驗證淀粉水解產(chǎn)物是葡萄糖的演示實驗[4-5]。

2 在對實驗分析講解的過程中展現(xiàn)教學(xué)示范性價值

蘇教版和人教版化學(xué)選修教材中，驗證淀粉水解產(chǎn)物是葡萄糖的演示實驗步驟完全相同：“在試管1和試管2里各放入0.5g淀粉，在試管1里加入4mL20%的H2SO4溶液，在試管2里加入4mL水，都加熱3～4min。用堿中和試管1里的H2SO4溶液，把一部分液體倒入試管3。在試管2和試管3里都加入碘溶液，觀察有沒有藍色出現(xiàn)。在試管1里加入銀氨溶液，稍加熱后，觀察試管內(nèi)壁上有無銀鏡出現(xiàn)[4]”。該實驗所配置的理論背景是淀粉和纖維素在強酸催化下水解可以得到葡萄糖，教材中的化學(xué)反應(yīng)方程式是：

2.1 認(rèn)識催化劑的作用

該實驗中會看到兩支試管中，加熱后，只有加入催化劑(稀硫酸)的試管1中的淀粉未發(fā)生糊化，其溶液還較為澄清，而未加催化劑只加4mL水的試管2里的淀粉發(fā)生糊化作用，可將試管口朝下倒置讓學(xué)生觀察這支試管，管口已沒有水滴流下。顯然，兩者的差異就是由稀硫酸引起的，這就是硫酸作為催化劑的催化作用。

2.2 展示酸堿指示劑”指示“的含義和作用

在實驗 “用堿液中和試管1里的硫酸溶液”的這一步操作中，盡管實驗步驟中未有使用指示劑的文字?jǐn)⑹?，但實際操作中要用指示劑。在做該實驗時用酚酞做指示劑效果較好，向加了4mL 20%稀硫酸的試管1中滴加酚酞2～3滴,再逐滴滴加氫氧化鈉溶液，搖動試管直至酚酞變?yōu)榧t色并較長時間內(nèi)紅色不褪為止。在這一個操作過程中，通過講解指出：酸堿指示劑的“指示”含義在這個實驗中看得最清楚；該實驗提供了一個將溶液從酸性調(diào)節(jié)為堿性的典型事例。學(xué)生理解了其中的原理，就會解決類似的問題。

例如：“甲、乙、丙三人分別將乙酸與乙醇反應(yīng)得到的酯提純，在未用指示劑的情況下，他們都是先加氫氧化鈉溶液中和過量的酸，然后再用蒸餾法將酸分離出來。但他們的結(jié)果卻不一樣：甲得到了不溶于水的中性酯；乙得到了顯酸性的酯的混和物；丙得到了大量水溶性物質(zhì)。試分析產(chǎn)生上述各種結(jié)果的原因”[6]。這一道題中出現(xiàn)了溶液酸堿性調(diào)節(jié)中指示劑使用問題，教師可用淀粉水解這一實驗做例子，給學(xué)生指出只有用指示劑我們才能知道在什么時候硫酸己被氫氧化鈉完全中和，溶液由酸性變?yōu)閴A性。否則，肯定就會出現(xiàn)該題所敘述的三種情況之一：要么堿量不足尚未中和酸(乙的實驗結(jié)果)，要么恰好中和(甲的實驗結(jié)果)，要么己經(jīng)堿過量(丙的實驗結(jié)果)。經(jīng)過教師的分析引導(dǎo)，學(xué)生不但直接看到了使用指示劑調(diào)節(jié)溶液酸堿性的方法，同時也明白了解決該習(xí)題的關(guān)鍵點，實現(xiàn)了知識的遷移。

2.5 感悟酶催化的活性

如圖1所示，圖a是膠淀粉，圖b是膠淀粉加入碘-碘化鉀溶液后再加入4～5滴濃鹽酸初期的照片，圖c,d是膠淀粉加入1～2mL唾液后在38～40℃水浴中加熱10min或稍長時間的照片。在這個照片中我們看到的現(xiàn)象是酸和唾液中的酶，都能使淀粉水解生成葡萄糖，但在鹽酸作催化劑的條件下，要用酒精燈加熱數(shù)分鐘。在這里教師可以讓學(xué)生思考：在加熱溫度300～400℃，并有強酸作催化劑的條件下，淀粉水解生成葡萄糖尚且這么困難，而在我們?nèi)梭w消化道內(nèi)存在的酶就可以把我們吃進去的淀粉水解成為葡萄糖，提供能量以維持生命，可是人體的體溫?zé)o論如何也超不過40℃，由此我們可以體會到生物體內(nèi)的酶的催化作用的“高效性”。通過這樣的理論聯(lián)系實際的分析講解，學(xué)生對在生物課中所學(xué)的“酶”有了更感性的認(rèn)識。

圖1 淀粉在無機酸和酶催化下水解對比

3 結(jié)語

本文列舉了用一個有機化學(xué)實驗把學(xué)生已學(xué)的幾個知識點串聯(lián)在一起的教學(xué)案例，對于師范院?；瘜W(xué)教育專業(yè)的實驗課而言，學(xué)生做實驗不僅是一個學(xué)習(xí)實驗技術(shù)、得到實驗現(xiàn)象的過程，同時也應(yīng)該是學(xué)生學(xué)會實驗教學(xué)方法的重要途徑。其實，任何一個化學(xué)實驗它的作用都不是單一的，化學(xué)實驗的各種潛在的作用有待于善教者的挖掘和充分利用。