赫 萍
(貴州省貴陽市第二十三中學 550004)
在人教版初中教材七年級下冊第二章編排了“饅頭在口腔中的變化”探究實驗,開展實驗時常遇到收集唾液難、實驗材料不理想、步驟復雜繁瑣、實驗耗時長、玻璃器材易損、酒精燈不安全和溫度難以掌控等問題。且由于大多數生物學教師授課班級較多,清洗整理和準備時間太倉促,導致有些教師會把“做實驗”變成“講實驗”。因此,本人帶領科技活動小組的學生,通過查閱資料、請教專家、集體備課和課前預實驗的方法進行了設計改進,力求實驗本土化、低成本、易操作和省時間,還利于教師指導和學生動手參與,通過實踐效果較為顯著。具體改進如下:
教材中建議用饅頭做實驗材料,但新鮮饅頭存在水分多、黏性大、偏柔軟和不易切成碎屑,曬干磨成粉又易粘附在試管內壁,實驗中也無法控制等量的問題,且唾液要將饅頭碎屑消化所需時間長,實驗效果不理想。經過多種實驗材料的替代實驗(表1),發現米飯與面粉的淀粉含量大致相當,且方便計數(2粒即可),這樣就解決了等量問題,材料符合本土化和低成本原則。同時,經過實驗又證明2粒米飯與2 mL清水制成米飯淀粉溶液實驗效果最好。
教材中建議學生先用涼開水將口漱凈,在舌下放置一團消毒棉絮,再用干凈鑷子將棉絮中的唾液擠壓到小燒杯中。盡管采用了消毒棉絮和干凈鑷子,還是有一部分學生不愿意取唾液,他們感覺既不衛生,也不安全,這無疑影響了實驗的正常進行。于是,就對唾液收集的方法進行了改進(表2)。

表1 各種饅頭替代材料一覽表

表2 唾液采集方法的效果對比
(注:為減少實驗誤差,應盡量選擇棉花頭大小一致的棉簽,保證用消毒棉簽蘸取唾液和清水的量盡量相等)
收集足夠量的純凈唾液是本實驗的難點,也是實驗成功的關鍵。課堂上,通過教師的解釋,打消了學生顧慮。又親身示范,使學生明確操作方法,調動了積極性。如表2方法五所示,指導學生用消毒棉簽放置舌下腺,配以視、聽、嗅覺等多種感官的刺激,保證獲取足量的唾液,解決教學難點,保障實驗的順利進行。
采用37℃水浴保溫存在安全隱患、操作繁瑣、易損壞玻璃儀器的問題。已知手心和腋窩溫度均接近37℃。但腋窩保溫存在學生容易摔碎試管和液體容易溢出等問題。故選擇手心握緊試管保溫方式簡單易行,利于教師組織教學和學生動手參與。在試管規格上也采用對比選擇,經過學生調查和實驗結果分析發現:選用15 mm×150 mm的試管,長度和粗細正好,更利于進行手心保溫。
4.1 碘液的濃度 教材上并未提及實驗使用碘液的濃度。但多次實驗發現碘液的濃度也會影響實驗結果。于是進行了課前探究:將1%碘液分別稀釋成不同的濃度,以探究最佳的碘液濃度。結果發現:用1%碘液稀釋成1∶20的濃度實驗現象呈藍色,既穩定又不容易消褪,實驗效果最佳(表3)。

表3 使用碘液濃度的實驗對比
4.2 使用碘液的順序 使用碘液的順序也會對實驗結果產生影響,實驗結果發現:先加碘液驗證米飯主要成分是淀粉;后加唾液,利用藍色消褪(動態過程)的時間和速度作為判斷標準(表4),符合學生的認知規律、省時間,實驗現象直觀又明顯,改進操作后提高了實驗效率。

表4 使用碘液順序的實驗對比
5.1 褪色問題 用碘液檢驗淀粉的時候常出現碘使淀粉變藍后,過一段時間又褪色的情況,這是由于碘與淀粉形成的“絡合物”不穩定容易分解而褪色。為防止這種情況發生而又難于向學生解釋,可采用實驗前在碘液中加少量的鹽酸避免褪色。
5.2 保溫差異 因受體質、神經末梢循環、環境等因素的影響,有些學生的手很溫暖(熱),有些學生卻較涼,影響了手心保溫的效果。如遇冬季手溫低,可采用搓手方法促使手心快速變暖,夏季可采取冰水降溫的方法來解決。為了控制變量,應采用同一個人的兩只手同時保溫。
5.3 材料處理 經過多次教學實踐,發現米飯較硬時學生容易戳破試管,為降低試管損壞的風險,將米飯煮成稀飯顆粒(10 min)后,利于制成米飯淀粉溶液,更容易被唾液淀粉酶消化。