“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”探究實驗設計

于凱

【摘要】探討“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”探究實驗的改進方案。

【關鍵詞】生物組織 糖類 脂肪 蛋白質 實驗改進

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）29-0298-01

一、實驗分析和學情分析

“檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質”是高中生物新課標人教版課本中的第一個實驗，該實驗被安排在學習“細胞中的元素和化合物”之后，一方面為之后學習各類有機物奠定感性認識基礎，另一方面，由于實驗內容的設置上注重引導學生對實驗材料的選擇，對檢測結果的預期和實驗方案的設計，因此有利于培了學生的實驗探究能力，為以后的探究性實驗的順利開展構建了一個較高的平臺。

本實驗要求學生能夠正確使用實驗器具，選擇實驗材料進行實驗，學會選擇、運用和分享實驗成果和信息，如果把該實驗當成一個單純的驗證性試驗來進行，不利于學生探究能力的培養。同時，高一學生生物基礎不一，之前沒接觸過生物探究實驗，缺乏相應的探究精神和態度。

二、教學目標

1.知識目標

掌握用化學試劑檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質的原理和方法，能夠根據實驗現象推斷出組織樣液中有機物的種類。

2.能力目標

學習實驗探究的方法（如制定實驗對照的方法、重復實驗的方法），提高報告和評價實驗結果的能力以及理論應用于實際的能力。

3.情感態度與價值觀目標：

培養合作精神，實事求是的科學精神，滿足獲得成功的情感需要。

4.教學重點及難點

重點是檢測生物組織中的糖類，脂肪和蛋白質的原理和方法，難點是根據實驗目的制定探究實驗方案的方法及根據實驗結果分析問題的方法。

三、試驗設計思路

從遵循新課標要求和學生實際出發，筆者采用的是教師編寫導學案，學生依據導學案對實驗原理進行課前預習，然后學生在課堂上完成原理性實驗和分組探究性實驗，進而引導學生對糖類、脂肪和蛋白質的檢測原理、方法、材料如何選擇、要遵循的實驗原則等問題進行總結，并通過學生討論、分析、匯總實驗中遇到的問題進一步提高學生的探究能力。

四、教學程序

1.編寫導學案

導學案是幫助學生進行課前預習的知識索引，要求教師根據《課標》的要求，依據必修一本實驗的相關內容，從學生實際出發，設計合理的導學案。

2.實驗動員、知識準備

通過課前劃分學習小組（共分6組，每組8人），完成導學案，使學生初步掌握實驗原理。3.課堂探究學習

（1）創設情境、導入新課

通過講述劣質奶粉和健康飲品的事例，引出學習檢測各類有機物方法的必要性。

（2）觀看演示視頻，完成必做原理性實驗

原理性實驗內容是：用斐林試劑檢測梨汁中的還原糖，用碘液檢測馬鈴薯勻漿的淀粉，用蘇丹Ⅲ染液檢測花生種子勻漿中的脂肪，用雙縮脲試劑檢測豆漿中的蛋白質，該演示實驗保留到最后做對照組。

（3）深入研究，自主學習

實驗材料有兩類，一類是教師提供梨汁、馬鈴薯勻漿、豆漿、花生種子勻漿，一類是學生自帶饅頭、肥肉、熟雞蛋、芬達、可樂、雪碧、脈動、餅干等。實驗過程中假設每位學生都是食品檢驗員，請每個小組自選待測樣品進行探究實驗。

材料選擇上要求：每組至少選擇一組教師材料，而且至少要有兩個小組選擇相同的實驗材料，這樣做目的是教給學生多次重復試驗，實驗結果更為準確的實驗設計理念。

實驗設計要求學生分別用斐林試劑、碘液、蘇丹Ⅲ、雙縮脲試劑對每種材料進行檢測，目的是使學生知道每種生物材料中都有可能含有多種有機物。

此外，我們也鼓勵學生選取若干種自帶材料進行探究實驗，這樣既有利于培養學生理論聯系實際的能力，又有利于激發學生的學習興趣。

各小組自主設計實驗方案、選擇選擇儀器、確定實驗步驟、并設計實驗結果記錄表。教師巡視了解情況，對于學生共有的錯誤與不足之處給予糾正，實驗設計成熟就可以讓學生動手做實驗。

接下來我們來看一下各小組的實驗設計及結果：第1、2小組選擇梨汁和小草作為實驗材料，實驗過程中教師要引導學生對小草進行酒精脫色、研磨成勻漿。在實驗結果記錄表結果填寫項目中，他們設計了兩欄，一欄是預測結果，一欄是實際結果，這切實貫徹了“提出問題-作出假設-進行實驗-得出結果”的探究實驗過程。生物組織中大多都含有多種有機物，但是1、2小組檢測結果顯示：梨汁只含有還原糖，小草勻漿中未能檢測出糖類等有機物。

第3、4小組想知道早、午餐都進食了哪些營養物質，于是他們選擇豆漿、肥肉、餅干作為實驗材料，實驗結果顯示：在豆漿中檢測出蛋白質，在肥肉漿中檢測出了脂肪，在餅干中檢測出了淀粉和蛋白質。

第5、6小組想知道日常飲品是否像廣告中所說的那么健康，于是他們選用馬鈴薯勻漿、可樂、營養快線和脈動作為實驗材料，這里可樂本身的顏色可能會影響實驗結果的觀測，但是由于可樂的顏色是脫不掉的，所以它正好可以作為反面典型材料。實驗結果顯示：在馬鈴薯勻漿中檢測出了淀粉，可能還有脂肪，在營養快線中檢測出了還原糖和蛋白質，在脈動中檢測出了還原糖，而可樂由于本身顏色的影響，實驗結果不能確定。

（4）成果交流、評價反思

各小組完成實驗并記錄好實驗現象后，報告本組的實驗現象及推測結果，其他小組進行判斷、評價。 最后，再由學生總結，教師點評。在交流、反思部分，主要圍繞三個問題：①預測與實際是否相符，如小草中應該含有糖類等多種有機物，但是卻沒有被檢測出來，關于這個問題，第一小組學生分析得出兩點原因：一是提取小草中各種有機物的方法不科學，導致有機物的提取量極少，而本實驗是對各種化合物的定性檢測，因此不被檢測出極少量的各類化合物；二是小草中的還原糖類等有機物含量極少，不易被檢測出。②各小組間的異同問題，如同樣的實驗材料做實驗，有些小組的實驗現象明顯，有些小組實驗現象不明顯，第5小組學生分析得出：有些小組并未嚴格遵照實驗步驟或者在實驗過程中操作不規范。③其他問題，如選用可樂做實驗時，可樂本身的顏色有礙于實驗現象的觀察，因此第6小組學生分析得出，在進行顏色反應實驗時，應選白色或無色的實驗材料。設計本環節的目的是培養學生表達能力和分享實驗成果的意識。

五、教學評價及反思

在本實驗中筆者始終堅持以學生為本，把學生的全面發展作為教學的出發點和歸宿。通過把原來的驗證性實驗改成簡單的探究性實驗，引導學生通過探究突出重點、突破難點。因此，本實驗教學效果較好。雖然教師和實驗員在上課前已經做了充分的準備，但由于個別學生不重視課前預習，而且是高中階段第一次用探究的手段去做實驗，對一些探究過程不大理解；再加上一些學生的動手能力比較弱，許多實驗的操作不規范。在今后的教學中將始終堅持以“自主性、探究性、合作性、完整性”為課堂教學的四個基本維度，以培養學生的科學素養為指導，側重科學方法教育，注重培養自疑自析的能力，注重學生探究、創新能力的培養。