陈海萍
(江苏省江阴长泾中学 214411)
“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”是人教版高中必修一模块第二章的内容。教材把实验安排在学习蛋白质、糖类和脂质等知识内容之前,一方面是由于实验设计带有一定的开放性和探究性,有利于培养学生的实验探究能力,为以后各章节探究性实验奠定一个比较好的基础;另一方面也为学习生物体中有机物一节内容增加感性认识,有利于学生对相关知识的学习。本实验的目标是让学生通过实验掌握生物材料中糖类、脂肪、蛋白质等物质的基本检测方法和原理,了解生物学检测方法的应用,理解学习的价值。
根据学生情况和学校实验室条件对学生进行分组(2人一小组,4人一大组)。 在准备教材材料用具的基础上,补充部分新的实验材料:番茄提取液、甘蔗提取液、鸡蛋清、生葵花籽、色浅色拉油。其中,苹果匀浆:上课之前将苹果加水研磨,倒入烧杯,A组匀浆中加入少量食盐放置待用;甘蔗提取液:将甘蔗加水用榨汁机榨汁过滤;花生种子匀浆:将花生去皮加水榨汁机搅拌;鸡蛋清稀释液:在鸡蛋清中加入3倍蒸馏水匀浆稀释。
3.1 问题激趣,导入新课 直接提出问题:①一日三餐食物,如米饭、面条、蔬菜、肉类食品的主要成分是什么?②豆浆中主要营养成分是什么?你知道水果中含有哪些成分呢?③你会检测这些成分吗?
3.2 实验动员 教师通过预学案上的知识卡片让学生明确鉴定有机物的方法,介绍各种有机物鉴定的相关注意点:斐林试剂和双缩脲试剂的组成、使用比较;显微镜操作要点复习。让学生强化实验原理,进一步熟悉实验操作方法,为实验观察打好基础。
3.3 实验活动 实验活动过程及步骤如下:
(1)活动一 检测生物组织中的糖类 ①按照实验步骤鉴定还原糖(水浴加热时鉴定淀粉);②教师在学生探究的基础上引导学生提出新探究:番茄研磨液里面是否含有还原糖?甘蔗中富含蔗糖,蔗糖不是还原糖,甘蔗中一定不含还原糖吗?③学生合作交流提出探究问题:选择番茄研磨液来鉴定是否含有还原糖?选择甘蔗研磨液作为实验材料是否产生砖红色沉淀?④分组完成探究实验;⑤展示结果(表2);⑥交流评价。
让学生在进一步强化实验方法和原理的基础上,在教师引导下提出生活中学生感兴趣的问题,通过探究丰富自己的知识,同时激发学生进一步探究的欲望。通过小组分组探究展示,培养学生的表达能力。纠正错误观点:甘蔗中只含有蔗糖。
表1 苹果、甘蔗、番茄作为还原糖鉴定材料的相关探究
(2)活动二 检测生物组织中的蛋白质 ①按照实验步骤鉴定蛋白质(学生选择实验材料:鸡蛋清、豆浆进行鉴定);②学生自主合作提出相关探究问题:先加双缩脲试剂B液,再加双缩脲试剂A液,是否会对实验结果产生影响?双缩脲试剂B液与A液等量加入,能否出现紫色反应?③分组完成探究实验;④展示结果(表2);⑤交流评价。
通过探究实验,让学生认识双缩脲试剂加几滴的原因,发现双缩脲试剂加入顺序的变换可以得到相同的结果。
表2 探究双缩脲试剂A液、B液的加入顺序和加入量对实验结果的影响
(3)活动三 检测生物组织中的脂肪 ①演示实验:葵花籽种皮临时装片的制作;②学生实验探究,提供三种材料:花生研磨液、色浅的色拉油和葵花籽;③展示结果(将成功作品通过数码显微镜投影展示);④交流评价:色拉油选作材料现象不明显,其中脂肪颗粒均匀分布,苏丹Ⅲ染液溶解在脂肪中,颜色均匀分布,说服力不强;花生研磨液操作简单,但是无法看到脂肪颗粒在细胞中的形态;制作葵花籽种皮装片能够观察到细胞中被染成橘黄色的脂肪颗粒,但操作相对复杂。通过实验材料的改进,降低实验的难度,减少实验时间。同时让学生进一步熟练显微镜的操作;提升比较归纳的能力。
3.4 分析总结 实验完成后,组织学生讨论一些理论联系实际的问题,如不同的组织中有机物含量一样吗?通过实验对你选择食物有什么启示呢?
4.1 改良实验材料助推实验教学 ①苹果组织液中多酚氧化酶含量较高,很易被氧化成褐色,影响实验效果,教师在设计该实验时,和兴趣小组一起进行了课前预探究,发现在苹果匀浆中加入少量食盐,既可以防止苹果因氧化而颜色加深、节约实验材料,又不影响实验结果。 ②教材中,观察脂肪粒选择的花生子叶的切片,由于考虑到徒手切片的制作要用到刀片(存在安全隐患),改用镊子撕取生葵花籽的种皮作为实验材料,取材、操作方便,现象观察也明显。有利于实验的顺利进行,突破课时紧张的难点。
4.2 设置拓展探究激发探究兴趣 本实验设计的最大的特点是进行教材以外的探究实验,每一个活动主题之后都有一系列相关的小探究,以引导学生自主探究,在探究的过程中进一步激发学生兴趣,改变学生的一些思维定势,让学生在探究过程中不断进行总结和比较,提升能力。