“影响酶活性的条件”的教学反思与再探究

（湖南省永州市宁远县第三中学 湖南永州 425600）

现阶段国家对学生的培养要求越来越高，不仅要让学生有较高的科学素养、自主探究的能力，还要培养学生汲取新知识和独立解决问题的能力等。在生物教学方面，教师要着重培养学生运用专业的科学研究方法解决生物问题。人教版生物教材中“影响酶活性的条件”是一个培养学生学习科学方法和善于发现问题的重要课题。这个实验要求学生们要根据教材给出的试剂和实验条件，单独设计实验，研究温度和PH对酶活性的影响。但是通过多年的实验课教学，笔者发现该实验中存在一些问题，比如学生设计的实验不能考虑多种影响因素，基础知识缺乏，所以在实验过程中会得出错误的实验结论。笔者就几种常见的实验结论与实验方法进行分析，并对这些实验进行教学反思与再探究。

一、实验举例与观点解析

课本中给出的有关于过氧化氢酶在碱性条件下活性比在酸性条件下的活性高，这一观点与实验结果有出入。学生设计的实验过程没有考虑单一变量原则，存在一些无关变量，比如说在H202中同时加入了HCl溶液和过氧化氢酶，利用产生气泡的多少来推断活性的大小，此时无法确定气泡的产生完全是由自变量（不同PH值条件下）过氧化氢酶导致的，这个过程中存在许多干扰因素。但是H202在碱性条件下会加速分解，因为碱能加速帮助H202快速分解。由于在实验过程中直接将气泡量的大小视为酶活性的高低，使整个实验有缺陷。要改变这一缺陷，就要增加对照组，在不同PH条件下增加试剂对照，比如在中性条件中增加空白（蒸馏水）对照，在酸性和碱性条件下增加各条件相对应的酸性对照和碱性对照，分别进行组内和组间的比较，得出的实验结果为中性环境中的过氧化氢酶的活性最高，在酸碱条件下酶失去活性。这个实验说明要学会单一变量原则，并设计对照组，不能单一的以一种条件去判定实验结果。

教材中关于淀粉酶在不同PH条件下的活性探究，认为淀粉酶在碱性条件下有活性，在酸性条件下失去活性。在这个实验过程中，也同样不遵循单一变量原则，缺乏相关对照组。比如没有仔细观察盐酸、氢氧化钠、蒸馏水分别于碘液反应的情况，就直接根据最终的实验现象推测实验结果。但实际上，氢氧化钠可以与碘液发生反应生成次碘酸钠，这个反应要消耗碘，最终无法与淀粉反应，因此碱液处理的溶液不变蓝，并不能说明没有淀粉的存在。

二、对生物教学的思考

教师在教学过程中，要将一些模糊不清的问题经与其他老师讨论后，给予学生肯定的答案。探究淀粉酶活性的实验，不能只依赖于淀粉酶催化淀粉水解的实验，这其中指示剂的选择也存在问题。比如说，在探究温度对酶活性的影响时，试剂只能选择碘液，不能用斐林试剂，因为斐林试剂在使用前要加热，这会对实验中的温度产生影响，加热时温度上升，酶活性得到恢复，使得温度低的一组中淀粉被分解，结果要和温度高的一组对比，使得实验结果有误差。在探究PH对酶活性的影响时，因为斐林试剂只能在碱性条件下起作用，在酸性环境中，斐林试剂中的氢氧化钠会与盐酸发生反应，使得斐林试剂失去原有的作用，在一定的酸性条件下碘与淀粉的反应会受到影响，因为氢氧化钠与碘反应，之后就不能与淀粉反应成蓝色，导致的结果就是碱性组与中性组的产生相同的实验结果。所以在研究淀粉酶活性时，淀粉酶虽然在酸性环境中有活性，促进淀粉水解，但是也要用碘液，而不能用斐林试剂去鉴定。

淀粉酶催化淀粉的实验存在诸多争议，就是因为温度梯度不好设计。教材中关于“影响酶活性条件”的温度设有0℃、常温和高温三种，这就极大的限制了学生的想象空间，不能提出更多的问题，只能判断温度对酶活性有没有影响，而不能判断有什么影响。但是如果试验中设立了温度梯度，就能很容易地观察温度对酶活性有什么影响，自然而然的得出实验结论，与正确的结果更贴近。

结语

通过分析我们可以看到，对于生物、化学实验的分析探究，要以科学理论为实验基础，就是要以实验原理、实验方案是否合理；实验步骤是否正确；实验仪器的使用是否规范；得出的实验结论是否真实。要根据相对应实验选择合适的实验方案，要选用简单明了的实验方案、并且操作简便，各变量容易得到。不应选方案复杂，实验过程繁琐、难度大，且各个因素不容易被测量。从另一方面来讲，选择的实验方案要真实可靠，不会对人身造成伤害，所需要的实验器材不能过于奢侈，价格要易于接受。不同的实验设计，所需要的实验设备，使用的实验原理都是不同的，这样就会造成相对误差，在选用实验方案时，应考虑这些误差。具备了以上的实验设计思路，才能给学生提供要求相对较高的实验设计背景，这样才能够让学生们在一个具备科学理论又配套有成熟的实验环境中进行探究实验，这不仅能培养学生们的科学探究精神，锻炼学生们独立思考、解决问题的能力，而且还能让教师不饱受争议，专心教研，结合书本的理论知识，最大限度的发挥自己的才能提高自己的教学水平和实验技能，进而帮助学生们提升他们的实验能力，教师只有吃透教材，结合自身的教学能力，才能最大可能的发挥出实验教学的能力。在“影响酶活性的条件”实验中，可以探索的知识还有很多，这样不仅可以让学生对整个实验有较好的把控设计相应的实验方案，也对教师的教学能力是个挑战。