“探究馒头在口腔中的变化”实验的思考与改进

缪茜

摘要在“探究馒头在口腔中的变化”实验中，通过改进实验材料、试剂、装置等，增加学生进行实验探究的真实性、安全性、可操作性。

关键词 实验改进 磨牙棒 唾液淀粉酶

中图分类号G633. 91文献标志码B

“探究馒头在口腔中的变化”是人教版初中生物七年级下册第二章第二节的重要教学内容，内容丰富，对学生知识和能力的培养要求较高，因此难度较大。为达成教学目标，教材编排了比较详细的实验方案。但是，在具体实施中，常遇到诸多制约探究活动的困难。故而，在参考教材的基础上，笔者充分利用学校实验室现有的设备，遵循真实模拟、便捷操作、效果显著的原则，设计并实施了改进方案，发展学生创造性思维能力和动手实践的能力。

1选材与用具

1.1妙用磨牙棒替代馒头

已有不少教师对实验材料进行过改进，但仅对馒头用量、取样方式等做出一定的优化，并没有颠覆材料本身。最重要的是，在教学实施中发现馒头存在无法保证大小一致、不易研磨成碎屑、遇水易泡散等问题，导致实验效果不佳。因此，在尝试了多种不同实验材料，包括馒头、米饭、自配的琼脂培养基等后，发掘了婴儿磨牙棒这一替代材料。本实验的实验原理是淀粉被淀粉酶分解。目前市面上购买的原味馒头主要原料是小麦粉，而原味磨牙棒的主要原料也是小麦粉，从本质上看，二者差别不大，都适于“探究馒头在口腔中的变化”。但是，磨牙棒有着比馒头更显著的优势：可用尺子、电子秤、小刀分装成等量大小；适用研钵研磨成碎屑；遇水不易泡散，容易对照。多次实验证明，磨牙棒质量为0.1 g、大小5×5×5 mm3为宜。

1.2改用试剂配制唾液淀粉酶

收集足量的纯净唾液是本实验的难点，也是实验成功的关键点。酸物刺激法、棉球挤压法、棉棒收集法等，多少都会让学生产生不适，不愿意配合，而充斥在空气中的唾液异味则直接影响了实验的正常进行。同时，考虑到防疫要求，教师更应该开展安全教学，因此选择配制的唾液淀粉酶溶液而非收集学生的唾液。兴趣小组的学生经过研究发现，将0.5 g唾液淀粉酶粉末置于100 mL水中配制而成的淀粉酶溶液（2 mL即可），实验更易操作，节省时间，更安全卫生。

1.3利用水浴锅加热材料

在37℃温水保温5～10 min的过程中，烧杯中的水温下降明显，为保证实验效果，需要及时补充热水。但是，这一过程容易造成水温不稳定、易磕碰玻璃仪器、实验时间不好把握等问题。用唾液淀粉酶粉末配制的溶液作用温度一般在55～75℃之间，需要说明的是淀粉酶粉末是提取物，不能和唾液一样置于37℃，不然存活不了。课前设定恒温水浴锅温度为55～75℃，课上只需加热2 min就能達到较好的实验效果，大大降低了反应时间，还可以确保实验温度不发生变化，顺利推进实验。

1.4巧用碘液验证结果

教材提到在材料充分反应后滴加碘液检验结果，并未说明碘液的使用浓度。事实上，碘液浓度会直接影响实验结果。重复探究发现：将市面上常见的卢戈氏碘液加水按1∶10的比例稀释，实验效果明显且稳定（表1）。

2讨论与反思

2.1显色问题

根据教材的实验步骤，②号试管中呈现蓝紫色而非预期的蓝色。一般天然淀粉有直链淀粉和支链淀粉两种类型。直链淀粉是α-1，4糖苷键缩合而成，遇碘形成螺旋形复合物，在620～680 nm间呈现最大光吸收，因此呈深蓝色。支链淀粉较于直链淀粉是高度分支的，主要成分除α-1，4糖苷键外，其分支点处存在α-1，6糖苷键，与碘形成的络合物在530～555 nm间呈现最大光吸收，因此呈现紫红色。谷类淀粉（如小麦淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉等）主要是支链淀粉，因此馒头遇碘液呈现蓝紫色而非深蓝色。

2.2褪色现象

若反应时间充足，②号试管呈现蓝紫色静置一段时间后会褪色，这与碘不稳定的性质有关。淀粉与碘通过范德华力形成蓝色络合物，由于碘容易挥发、被氧化，而且通过范德华力结合的键也不稳定，因此加入的碘消耗完后，颜色会褪去。重新加入碘，若溶液中仍有淀粉，蓝色会再次出现。反应后，③号试管呈现淡蓝色，若反应时间延长，淡蓝色会褪去。这是因为淀粉酶会逐步渗透到馒头内部促使淀粉分解，使得原来的淡蓝色褪去。

2.3课前培训

七年级学生没有接触过化学，不懂器具的操作，教师花费大量时间在课上指导显然不合理。为推动课堂进程，教师应在课前进行分组，确立组长，培训组长用具的规范操作。

参考文献：

[1]赫萍.“馒头在口腔中的变化”实验的几点改进[J].生物学教学，2017，42（2）：43-44.

[2]王镜岩，朱圣庚，徐长法.生物化学（（上册）[M].北京：高等教育出版社，2002：41-43.