再谈探究“馒头在口腔中的变化”的实验改进

王本华 （安徽省怀宁县石牌初级中学 安徽安庆 246100）

探究“馒头在口腔中的变化”是人教版生物学七年级下册教材中一个重要的探究性模拟实验。本实验的实验目的是将抽象的生理过程通过实验模拟的方式呈现，使学生直观地感受到馒头的消化与牙的咀嚼、舌的搅拌以及唾液的分泌都有关，为学生建构消化这一概念提供事实支撑；通过模仿对照组所给方案，尝试设计实验方案，培养学生科学探究能力。对初一学生而言，本实验的实验变量多、细节多、操作繁琐，使得该探究性实验的有效开展存在一定的难度。笔者结合教学实践，对影响实验教学的各因素进行了改进，改进后的实验更具实际操作性，有利于学生积极动手参与实验，帮助学生建构“消化”这一重要概念，提高他们的科学探究能力。

1 变多变量为单一变量，降低实验难度

教科书在本节实验的“提示”中提出影响馒头消化的3个因素：①牙的咀嚼；②舌的搅拌；③唾液的分泌。这三个因素的提出为教师引导学生进行实验设计提供了依据。本实验的原理是利用淀粉遇碘变蓝这一直观现象来判断馒头中淀粉的分解程度，使实验结果可见。牙齿的咀嚼和舌的搅拌的模拟以及温度的界定都强调了实验设计的严密性和逻辑性，要求学生在实验设计中遵从对照原则和单一变量原则，避免无关因素对实验结果的干扰。本实验变量多且复杂，七年级学生的实验设计能力弱，所作出的实验设计科学性不强，不能很好地得到预期的实验结果。

笔者引导学生将本实验中多因素变量分解成单一因素变量，每个实验小组随机选取其中一个变量因素，严格遵从对照原则和单一变量原则设计分组实验进行探究。具体教学过程设计如下：教师首先创设情境，引导学生回忆馒头在口腔中越嚼越甜的生活经验，提出馒头为什么越嚼越甜的问题。学生通过思考、小组讨论后提出：馒头变甜与牙的咀嚼、舌的搅拌、唾液的分泌有关。然后，再引导学生针对某一个因素自主设计实验进行探究，包括对照实验。实验结束时，教师引导学生自评互评，各实验小组汇报、交流探究过程，展示实验结果。学生通过亲历实验探究的具体过程，交流、展示对比各组实验结果，得出“馒头在口腔中的消化与牙的咀嚼、舌的搅拌以及唾液的分泌有关”的结论。这样改进降低了实验难度，减少了学生实验操作上的混乱，提高了实验成功率。

2 改进唾液收集方法，节约实验时间

收集足够量的纯净的唾液是本实验的难点，也是实验成功的关键。教科书在参考方案中提出唾液的收集方法为：用凉开水将口漱净，口内含一块消毒棉絮。约1 min后，用干净的镊子取出棉絮，将唾液挤压到小烧杯中。笔者在实际教学发现：①虽然采用了“干净镊子”和“消毒棉絮”，但仍有部分学生（尤其是女生）不愿取唾液，感觉不卫生、恶心；②口含消毒棉絮，挤出的唾液量少，甚至挤不出来；③各小组全部完成取唾液过程耗时较多，约4 min，影响了实验的效果和效率。

笔者改进了收集唾液的方式和时间。①收集方式：学生先用凉开水将口漱净，再喝一些水，使口腔保持湿润，嘴微微张开，舌尖顶住上颚，5 min后将分泌的唾液吐入小烧杯，然后将收集的唾液混合，平均分配给各小组使用。②收集时间：课前组织学生收集唾液。

改进收集唾液的方式和时间的优点有：①学生不直接接触唾液，乐于接受取唾液的方式，提高了参与实验的积极性；②收集唾液安排在课前，节省了时间，可以更充分地引导学生分析、交流、展示实验结果，有利于培养、提高学生的科学思维能力。

3 用面条替代馒头，提高实验效果、效率

教材提供参考的实验材料是新鲜馒头，新鲜馒头做实验材料存在如下不足：①新鲜馒头黏性大、过于柔软，不容易切成碎屑，增加了淀粉分解的时间；②很难切成大小相同的小块，难以做到等量，无法排除加入的馒头的量这一无关因素对实验结果产生的干扰。

馒头与面条制作的原料都是面粉，其主要成分是淀粉，笔者用面条替代新鲜馒头进行实验。实验前，教师指导小助手取市售袋装中等宽度的面条6根，放于沸水中煮熟（煮8 min）、捞起、过冷水，切成若干个0.5 cm长的小段备用。实验时，每个小组各取4小段，平均分成两份，分别装于两支试管中，一支试管作为对照组，另一支作为实验组。①研究唾液对面条消化影响的实验中，一支试管注入2 mL唾液，用玻璃棒斜靠试管内壁将其碾碎，制成淀粉溶液并充分搅拌；另一支试管注入2 mL清水，用玻璃棒斜靠试管内壁将其碾碎，制成淀粉溶液并充分搅拌。②研究牙的咀嚼对面条消化的影响的实验中，一支试管注入2 mL唾液，用玻璃棒斜靠试管内壁将其碾碎，制成淀粉溶液并充分搅拌；另一只试管注入2 mL唾液，不碾碎，搅拌。③研究舌的搅拌对面条消化的影响的实验中，一支试管注入2 mL唾液，用玻璃棒斜靠试管内壁将其碾碎，制成淀粉溶液并充分搅拌；另一只试管注入2 mL唾液，用玻璃棒斜靠试管内壁将其碾碎，不搅拌。

用面条替代馒头有如下优点：①计数方便，实验材料的量能很好控制，解决了等量问题，排除了无关因素对实验结果产生的干扰；②实验材料的取用符合《义务教育生物学课程标准（2011年版）》（以下简称《课程标准》）提倡本土化原则；③煮熟的面条软硬适度，易制成淀粉溶液，搅拌后能与唾液淀粉酶充分接触，缩短了淀粉的分解时间，提高了实验效率。

4 颠换加碘液与加唾液的顺序，呈现明显、直观实验现象

细细咀嚼面条，面条在口腔中变甜，是因为面条中淀粉在唾液淀粉酶的作用下转化为麦芽糖，这是一个动态的渐变过程。人教版教材提供的参考方案是先加唾液，淀粉在唾液淀粉酶的催化下分解后，再加碘液检验，这样能判断淀粉是否被分解，但不能直观地呈现动态的渐变过程。笔者通过反复实践，颠换加碘液和加唾液的顺序；先加碘液于淀粉溶液中，出现蓝色，证明有淀粉存在；后加唾液，利用蓝色逐渐消退的现象，证明淀粉被逐渐分解了。这样的实验呈现方式符合初中生的认知心理。

实验教学既是一类探究活动，也是生物学教学的基本形式之一。因此，初中生物学教师应重视实验教学，加强和完善生物学实验教学。笔者以《课程标准》的精神为指导，对人教版义务教育教科书《生物学》七年级下册探究“馒头在口腔中的变化”的实验进行了改进，改进后的实验的设计更加严密，具有实际操作性，节省了资源及实验教学时间，提高了实验的教学效果、效率。