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我在讲授人教版高中生物教材第一册中《实验五探索淀粉酶对淀粉
和蔗糖的作用》这一课时注重了学生
的知识形成过程,从不同角度启迪学生的思维,收到了意想不到的教学效果。其具体做法如下:
先提出问题:现提供淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液及若干试剂来验证酶的专一性,该怎样设计实验步骤?学生就此展开了热烈的讨论,提出了好几种设计方案。我选取了最典型的一种方案说明:对于一种酶(如淀粉酶)而言,根据酶的专一性只能催化一种或一类反应,那么淀粉酶就只能催化淀粉的水解而不催化蔗糖的水解,从而可验证酶具有专一性。因此在具体的实验操作中需要设计两组实验才具有说服力(对照原则的初步形成),即取两支试管,分别加入淀粉溶液和蔗糖溶液,再分别在两支试管内各加入淀粉酶溶液,其中一支试管内会发生反应,另一支试管内将不会发生反应,实验设计既可完成。教师首先肯定并赞扬学生的设计,但也要指出该实验方案在具体的操作中可能存在着不完善的地方,如在这两组试验中加入反应物的量有什么规定,作为实验结果应是直观的或是便于检测的,但上述溶液均是无色的,因此是否进行反应也无从得知等等。对于第一个问题,如果学生回答不出来,可进一步启发:如果比较两个学生成绩的好坏,应怎样比较?是用同一套试题还是用不同的试题?学生体会到只有两个学生用同一套试题才能比较出成绩的好坏;再比如比较两个人的高矮须站在同一平面上才可进行。因此应在两只试管里加入等量的淀粉溶液和蔗糖溶液(等量原则的初步形成)。对于第二个问题,学生会自然想到对产物进行检验以及如何检验。在学生讨论的基础上,老师可启发:由于蔗糖淀粉均是非还原性糖,而它们的水解产物均是还原性糖,学生恍然大悟,可用斐林试剂。于是就形成了设计思路,从而验证酶的专一性。
设计完成后,学生兴趣盎然,老师趁热打铁,引导学生看这两组实验中有几个变量(单一因子变量原则的初步形成)。最后师生共同总结实验设计过程中遵循的一些基本原则:对照原则、等量原则、单一因子变量原则等。并让学生体会这些原则在该实验设计中的应用。
应该说到目前为止就完成了大纲规定的任务,只需要学生按部就班地做完实验即可。但我并不满足,为此,我在授课时又进行了如下探讨,我们能用斐林试剂检验,难道就没有别的方法进行检验吗?学生会自然地想到用碘液检验。老师肯定学生的想法,并进一步启发学生,如果用此方法,该怎样设计实验步骤,学生讨论后认为在盛有底物的试管中应先加入试剂再加入酶,和前面滴加的顺序相反。实验现象是一支试管中出现了蓝色,加入酶溶液后蓝色逐渐消失,另一支试管无现象。
至此,许多学生为又找到了另外一种方法而沾沾自喜,但是这种方法合理吗?老师并没有急于下结论,却让学生再想再讨论,看能不能发现其中的问题。如果不能,老师可进一步启发,1号试管蓝色消失,可证明1号试管发生了反应,但2号试管无现象,就一定没有发生反应吗?我们知道碘液只有遇到淀粉才有蓝色的特征反应,我们可假设2号试管没有发生反应,即在整个实验过程中蔗糖都存在,因此都表现为碘液自身的颜色,并没有出现蓝色并消失的现象。假设发生了反应,即蔗糖变成了其他物质,但反应前后都没有淀粉存在,因此在反应前后也仍都表现为碘液自身的颜色。总之,蔗糖是否发生了反应,用碘液无法检验。因此,用碘液做指示剂在该实验中不能说明酶的专一性,反观用斐林试剂做指示剂就行。老师再让学生仔细体会其中的差异,许多学生恍然大悟,学习兴趣进一步高涨。
我又进一步引导学生:前面我们是在底物变酶不变的思路下完成实验设计的,那么我们能不能打破这种思维定式呢?学生会马上意识到用底物不变酶变的思路设计,并且根据前面的经验会很快设计出试验流程。毫无疑问这种方法是正确的。但我还是不肯罢休:前面的设计中不能用碘液检验,那么在这个设计中能否用碘液检验呢?问题一提出,教室里沸腾了,经过思考和热烈的讨论,学生认为完全可以,但是添加的顺序有点变化,并且给出了设计流程。至此,教室里的气氛达到了空前活跃的程度。是的,同样是一个实验,设计思路不同,所用的指示剂就不同;同样是一种指示剂,设计思路的调整,就变不可用为可用,一波三折,让老师和学生感慨良多。这也启发了我,物质的变化运动是绝对的,变化的内因是由物质的性质决定的,只有深入认识了事物的内部规律,才能做到以不变应万变。在今后的教学工作中,一定要深入钻研教材,真正把活的知识教给学生,始终把启迪学生的思维当作教学的第一要旨。
(本文作者单位:甘肃省永昌县第四中学)
和蔗糖的作用》这一课时注重了学生
的知识形成过程,从不同角度启迪学生的思维,收到了意想不到的教学效果。其具体做法如下:
先提出问题:现提供淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液及若干试剂来验证酶的专一性,该怎样设计实验步骤?学生就此展开了热烈的讨论,提出了好几种设计方案。我选取了最典型的一种方案说明:对于一种酶(如淀粉酶)而言,根据酶的专一性只能催化一种或一类反应,那么淀粉酶就只能催化淀粉的水解而不催化蔗糖的水解,从而可验证酶具有专一性。因此在具体的实验操作中需要设计两组实验才具有说服力(对照原则的初步形成),即取两支试管,分别加入淀粉溶液和蔗糖溶液,再分别在两支试管内各加入淀粉酶溶液,其中一支试管内会发生反应,另一支试管内将不会发生反应,实验设计既可完成。教师首先肯定并赞扬学生的设计,但也要指出该实验方案在具体的操作中可能存在着不完善的地方,如在这两组试验中加入反应物的量有什么规定,作为实验结果应是直观的或是便于检测的,但上述溶液均是无色的,因此是否进行反应也无从得知等等。对于第一个问题,如果学生回答不出来,可进一步启发:如果比较两个学生成绩的好坏,应怎样比较?是用同一套试题还是用不同的试题?学生体会到只有两个学生用同一套试题才能比较出成绩的好坏;再比如比较两个人的高矮须站在同一平面上才可进行。因此应在两只试管里加入等量的淀粉溶液和蔗糖溶液(等量原则的初步形成)。对于第二个问题,学生会自然想到对产物进行检验以及如何检验。在学生讨论的基础上,老师可启发:由于蔗糖淀粉均是非还原性糖,而它们的水解产物均是还原性糖,学生恍然大悟,可用斐林试剂。于是就形成了设计思路,从而验证酶的专一性。
设计完成后,学生兴趣盎然,老师趁热打铁,引导学生看这两组实验中有几个变量(单一因子变量原则的初步形成)。最后师生共同总结实验设计过程中遵循的一些基本原则:对照原则、等量原则、单一因子变量原则等。并让学生体会这些原则在该实验设计中的应用。
应该说到目前为止就完成了大纲规定的任务,只需要学生按部就班地做完实验即可。但我并不满足,为此,我在授课时又进行了如下探讨,我们能用斐林试剂检验,难道就没有别的方法进行检验吗?学生会自然地想到用碘液检验。老师肯定学生的想法,并进一步启发学生,如果用此方法,该怎样设计实验步骤,学生讨论后认为在盛有底物的试管中应先加入试剂再加入酶,和前面滴加的顺序相反。实验现象是一支试管中出现了蓝色,加入酶溶液后蓝色逐渐消失,另一支试管无现象。
至此,许多学生为又找到了另外一种方法而沾沾自喜,但是这种方法合理吗?老师并没有急于下结论,却让学生再想再讨论,看能不能发现其中的问题。如果不能,老师可进一步启发,1号试管蓝色消失,可证明1号试管发生了反应,但2号试管无现象,就一定没有发生反应吗?我们知道碘液只有遇到淀粉才有蓝色的特征反应,我们可假设2号试管没有发生反应,即在整个实验过程中蔗糖都存在,因此都表现为碘液自身的颜色,并没有出现蓝色并消失的现象。假设发生了反应,即蔗糖变成了其他物质,但反应前后都没有淀粉存在,因此在反应前后也仍都表现为碘液自身的颜色。总之,蔗糖是否发生了反应,用碘液无法检验。因此,用碘液做指示剂在该实验中不能说明酶的专一性,反观用斐林试剂做指示剂就行。老师再让学生仔细体会其中的差异,许多学生恍然大悟,学习兴趣进一步高涨。
我又进一步引导学生:前面我们是在底物变酶不变的思路下完成实验设计的,那么我们能不能打破这种思维定式呢?学生会马上意识到用底物不变酶变的思路设计,并且根据前面的经验会很快设计出试验流程。毫无疑问这种方法是正确的。但我还是不肯罢休:前面的设计中不能用碘液检验,那么在这个设计中能否用碘液检验呢?问题一提出,教室里沸腾了,经过思考和热烈的讨论,学生认为完全可以,但是添加的顺序有点变化,并且给出了设计流程。至此,教室里的气氛达到了空前活跃的程度。是的,同样是一个实验,设计思路不同,所用的指示剂就不同;同样是一种指示剂,设计思路的调整,就变不可用为可用,一波三折,让老师和学生感慨良多。这也启发了我,物质的变化运动是绝对的,变化的内因是由物质的性质决定的,只有深入认识了事物的内部规律,才能做到以不变应万变。在今后的教学工作中,一定要深入钻研教材,真正把活的知识教给学生,始终把启迪学生的思维当作教学的第一要旨。
(本文作者单位:甘肃省永昌县第四中学)