觀察比較激興趣 巧設(shè)實(shí)驗(yàn)探新知

姜桂波

按照生物科學(xué)的發(fā)展規(guī)律和人的認(rèn)知規(guī)律，生物知識(shí)的學(xué)習(xí)應(yīng)該建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，使學(xué)生養(yǎng)成在實(shí)驗(yàn)中探索求知的習(xí)慣。對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)不能只囿于教材內(nèi)容，一個(gè)優(yōu)秀的教師應(yīng)該超出這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生有更多的觀察和實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，還應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題，設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生經(jīng)歷思考探究的過(guò)程。我以“酶的特性”教學(xué)內(nèi)容為例，談?wù)勅绾卧谠囼?yàn)中提高學(xué)生的探究能力。

眼見(jiàn)為實(shí)激發(fā)興趣

學(xué)生們通過(guò)學(xué)習(xí)酶的概念，知道了酶具有催化作用，但是催化作用的效果究竟是什么樣子的，學(xué)生并沒(méi)有體會(huì)。為了讓他們能夠真正感受到酶的催化作用，我進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)演示：將過(guò)氧化氫滴加到新鮮的馬鈴薯塊莖上，讓學(xué)生們觀察并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。當(dāng)學(xué)生們看到大量氣泡迅速產(chǎn)生時(shí)，一下子就被吸引了。隨后，學(xué)生在描述、爭(zhēng)辯中分析出了過(guò)氧化氫分解的原理：H2O2 → H2O + O2 ↑。

演示實(shí)驗(yàn)極大地激發(fā)了學(xué)生們認(rèn)識(shí)酶的興趣，于是我趁熱打鐵拋出了問(wèn)題：FeCl3是化學(xué)催化劑，也能催化H2O2分解，二者的作用和效果有什么不同？由此引出對(duì)酶的特性的學(xué)習(xí)。

動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)習(xí)新知

在問(wèn)題的引導(dǎo)下，酶的高效性時(shí)，我提供了實(shí)驗(yàn)步驟圖表（如表1），引導(dǎo)學(xué)生分析對(duì)照實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組、自變量、因變量，然后指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。學(xué)生們通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論——酶具有高效性，進(jìn)一步由表及里分析酶具有高效性的原因——降低反應(yīng)所需活化能的效果更加顯著，并明白了其生物學(xué)意義——保證新陳代謝反應(yīng)高效有序的進(jìn)行。

認(rèn)識(shí)了酶具有高效性的特性之后我又提出：假如將H2O2酶催化H2O2分解的實(shí)驗(yàn)做如下更改，實(shí)驗(yàn)結(jié)果又將如何？

1.更換底物：將H2O2換成淀粉液。

2.更換酶：將H2O2酶換成淀粉酶。

我又給出了實(shí)驗(yàn)步驟圖表（如表2），學(xué)生按步驟操作。同理，先讓學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照情況，然后指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、動(dòng)腦分析，學(xué)生自己總結(jié)出了酶具有高效性、專一性的特性。實(shí)踐使學(xué)生們對(duì)知識(shí)的理解更加深刻了。

探索求知提升能力

認(rèn)識(shí)了酶的高效性、專一性，我又提出：大部分酶是蛋白質(zhì)，酶催化性能的發(fā)揮會(huì)受到哪些因素影響？學(xué)生們爭(zhēng)先發(fā)言，提出了溫度、PH、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等多種影響因素，于是我讓學(xué)生完成以下的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案：

1.實(shí)驗(yàn)假設(shè)。2.選擇什么實(shí)驗(yàn)材料（底物、酶）。3.實(shí)驗(yàn)的自變量是什么，怎樣控制，因變量是什么，怎樣檢測(cè)。4.酶液應(yīng)該什么時(shí)候加入。5.根據(jù)假設(shè)，預(yù)期會(huì)看到怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。6.對(duì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論：（1）在你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，哪支試管中的酶活性最高？（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，你們小組的結(jié)論是什么？7.思考進(jìn)一步要探究的問(wèn)題。

有了前面的實(shí)驗(yàn)分析做鋪墊，學(xué)生們很順利地完成了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)并利用實(shí)物投影展示了自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，再由學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，梳理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案后動(dòng)手實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。學(xué)生經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，酶的催化性能的發(fā)揮需要適宜的溫度和PH條件，細(xì)胞內(nèi)的代謝反應(yīng)在溫和的條件下能高效率的進(jìn)行。

編輯 肖佳曉