高中生物实验课教学中如何打造高效课堂

雷耀华

摘 要： 本实验要求学生利用不同显色剂，尝试检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质和淀粉的方法。实验难度不大，但因检测项目多，所需时间较长，很难在一节课内完成。本文对一些检测方法进行简化改进，以期在有限的时间内，更快、更高效地完成实验，促进三维目标的实现。

关键词： 高中生物 实验教学 高效课堂

1.实验改进方法

1.1还原糖的鉴定

1.1.1实验原理

斐林试剂为0.1g/mL的氢氧化钠和0.05g/mL硫酸铜配制而成的淡蓝色Cu（OH）■沉淀的悬浊液。Cu（OH）■与加入的葡萄糖在加热的条件下，能够生成砖红色的Cu■O沉淀，而葡萄糖本身则氧化成葡萄糖酸。用斐林试剂鉴定还原糖时，溶液变化过程为：浅蓝色→棕色→砖红色沉淀。

1.1.2遇到的问题

①所需苹果或梨的匀浆需要利用榨汁机提前制取，于课前分发至各实验小组，易产生褐变反应，使颜色加深，影响实验效果；②若改为现场榨取，则存在耗时、安全性、清晰实验器具难度较大等问题。③直接利用匀浆检测，不利于学生对“组织”这一概念的直观认知与理解，降低实验乐趣。

1.1.3实验改进

将苹果或梨去皮，用刀片将切取的苹果片或梨片切碎，直接放入试管后利用玻璃棒捣碎，加入适量刚配置好的斐林试剂，水浴加热可改成酒精等直接加热，片刻就可以看到试管内的液体颜色变化为：蓝色→橘黄色→深棕色→砖红色。

优点：直接利用新鲜苹果或梨制成待测材料，不易产生较重的褐变反应，还有助于加深学生对“组织”这一概念的直观感受和理解；直接对试管加热大大节约了时间；因被测材料含糖浓度较大，实验现象明显；每实验组只需一个苹果或梨，即可满足一个年级十几个班对材料的使用需求，降低了实验成本。

不足：用玻璃棒不能完全将待测组织捣成匀浆，会残留大小不等的碎块；产生的沉淀不能完全沉入试管底部，会积累在碎块的缝隙之间；由于未进行稀释，待测样液含糖量较高，反应产生的颜色较“砖红色”深。

1.2脂肪的鉴定

1.2.1实验原理

苏丹Ⅲ在脂肪中的溶解度比在酒精中的溶解度大，当用苏丹Ⅲ的酒精溶液处理含有脂肪的生物组织时，酒精中的苏丹Ⅲ进入脂肪中，将脂肪染成橘黄色。苏丹Ⅲ染液遇脂肪的颜色反应为橘黄色，苏丹Ⅳ染液遇脂肪的颜色反应为红色。因为苏丹Ⅳ染液与脂肪的亲和力比较强，所以，染色的时间更短，一般为1min左右。

1.2.2遇到的问题

①花生浸泡时间太短，切片易发生碎裂或卷曲，浸泡时间太长，则组织太软，切片不宜成形。②学生徒手切出高质量的切片难度较大，因切片往往较厚，细胞层叠，影响染色与观察效果。③花生组织较硬，不易将细胞压散成薄层。因切片薄厚不均，利用显微镜寻找到理想的观察位置，较为耗时。④因经验不足，切片时易切破手指。⑤若利用花生种子匀浆，则不利于学生对“组织”这一概念的认知与理解。

1.2.3实验改进

1.2.3.1花生泥法。将浸泡过的花生种子横切为两半，利用刀片在切口上沿一个方向轻轻刮取少量糊状花生泥，直接涂抹于载玻片中央，经染色和漂洗后制成临时装片，在显微镜下观察，可见到被着色的大小不等的球形脂肪油滴。

优点：刮取花生泥难度较小，组织易分散开，染色效果好，易于观察，还能加深对花生“组织”这一概念的理解。

不足：刮取的花生泥中多为破碎的细胞，观察到的往往是大小不等的被染色的脂肪颗粒，较难观察到完整的细胞及其中存在的脂肪颗粒。

1.2.3.2利用动物脂肪。取少量猪（注意穆斯林的宗教信仰问题）、牛或羊的新鲜脂肪（俗称的“肥肉”部分），利用刀片刮取或用剪刀剪下少许动物脂肪组织，直接置于载玻片中央，经染色和漂洗后制成临时装片进行观察，很容易看到清晰完整的被着色的脂肪细胞。

优点：动物脂肪组织较软，细胞易分散开，染色效果好，显微镜下易观察到被染色的完整的脂肪细胞；装片制作简单、迅速、安全，为观察节约了时间；加深了对动物脂肪“组织”这一概念的认知和理解；所需材料易得，耗时很少，节约成本。

不足：脂肪油脂较多，需要洗涤剂清洗手及实验用具。

1.3蛋白质的鉴定

1.3.1实验原理

双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01g/mL的硫酸铜溶液。在碱性溶液（NaOH）中，双缩脲（H■NOC—NH—CONH■）能与Cu■作用，形成紫色或紫红色的络合物，这个反应叫做双缩脲反应。由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键，因此，蛋白质可与双缩脲试剂发生颜色反应。

1.3.2遇到的问题

①豆浆或鲜肝提取液需提前制取，易变质腐败，不宜存放，较难满足一个年级三至五天的连续使用。②蛋清稀释液易粘于试管内壁，不易清洗。

1.3.3实验改进

1.3.3.1用袋装纯牛奶替代豆浆。

优点：使用方便，材料新鲜，不易变质，材料易得，实验现象明显。

不足：因不同品牌的纯牛奶蛋白质含量不同，增加了实验现象的不可控性。

1.3.3.2利用大豆种子。将新鲜干大豆种子去皮，用刀片在子叶上沿一个方向轻刮数下，将刮下来的粉末置于载玻片中央，先滴加少量双缩脲试剂A液混合均匀，再滴加少量双缩脲试剂B液，充分混匀后盖上盖玻片，置于显微镜下可观察到大小不等的圆形紫色颗粒。

优点：材料易得，操作简单，染色效果较好，加深对大豆“组织”概念的认知与理解。

不足：制成的临时装片需用显微镜观察，增加该项鉴定的难度。

1.4淀粉的鉴定

1.4.1实验原理

淀粉是白色无定形的粉末，通常由10%～30%的直链淀粉和70%～90%的支链淀粉组成。溶于水的直链淀粉借助分子内的氢键卷曲成螺旋状。如果加入碘酒，碘酒中的碘分子就嵌入到螺旋结构的空隙处，并且借助范得华力与直链淀粉联系起来，形成了一种分子量较大的络合物，这种络合物能够比较均匀地吸收除了蓝光以外的其他可见光，因此使淀粉呈现出蓝色。

1.4.2发现的问题

①马铃薯匀浆需提前制取，淀粉颗粒极易沉淀，且黏度较大，不易搅拌，需在每次取液前充分搅拌，否则实验现象不明显。②制备的马铃薯匀浆易发生褐变反应，使颜色加深，影响实验效果。

1.4.3实验改进

用刀片切下一小片新鲜马铃薯片，刮取少量糊状组织涂于载玻片中央，滴加少量碘液，迅速就能看到被染成蓝色的颗粒。如果时间允许，则最好制成临时装片至于显微镜下观察，可以看到蓝色的大小不等的球形淀粉颗粒。

优点：取材方便，操作简单，材料新鲜度高，染色效果明显；显微镜下看到的蓝色淀粉颗粒能加深学生对马铃薯“组织”富含淀粉的直观认知与理解。

不足：用显微镜观察增加了实验难度。

2.实验改进的目的

2.1增加方便度

经改进后取材方便，操作简单，降低耗材成本，实验效果明显。

2.2提高新鲜度

所有实验所需材料都是现场制备，保持较高的新鲜度，提高了学生探究的兴趣。

2.3加深认知度

“组织”由形态相似、功能相同的一群细胞和细胞间质构成，直接使用匀浆弱化了对这一概念的理解，改进后所有待鉴定材料均现场直接制取，有助于学生对不同材料组织中成分差异的直观感受，加深对概念的理解。

2.4提升参与度

本改进尽可能地减少了教师的“提前准备”，尽量让学生以主体的方式参与，体现新《课标》精神，提高学习的乐趣和积极性。

3.注意问题

3.1增设教师演示实验

上课前，教师应该将四个实验的正确结果分别展示在讲台或者屏幕上，并作扼要介绍，必要时可以作简单模拟，使学生明确实验改进的地方，以便将自己的实验结果与教师的演示作比较。

3.2注意安全

加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，同时试管口不要朝向实验者，以免试管内溶液沸腾时冲出试管，造成烫伤。使用刀片时注意力度，避免不必要的划伤。

3.3注意对比

做还原糖和蛋白质的鉴定实验时，预留一部分样液，以便与鉴定后的样液颜色变化作对比，增强实验的直观度和可信度。

3.4培养学生的分工合作能力

如当每组两个学生中的一个在对试管进行加热的时候，另一个学生可以准备好下一个实验所需的材料，以便合理分配实验时间。当一个学生制作临时装片时，另一个学生可以调试显微镜。完成实验时，一个学生洗刷试管、清洗玻片和整理显微镜，另一个学生整理实验台面和清理垃圾等。