賴建財

【摘 要】探究性實驗教學就是以“探究性教學”理論為指導，通過開展探究性實驗來實現培養學生的科學過程技能。筆者以“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”實驗為例對科學過程技能進行實驗教學的改進和反思。

【關鍵詞】糖類；脂肪；蛋白質；科學過程技能；探究性實驗

此實驗在教材中是一個驗證性實驗，而在課標教材中是一個重在培養學生探究意識的探究性實驗，這是教材中第一個可以引導學生進行初步探究的實驗，所以上好該實驗課不僅對培養學生的探究能力有重要作用，而且可以使學生體會探究思想，初步掌握科學探究的一般方法。

如果把該實驗單純當成一個驗證實驗來進行，不利于學生探究能力的培養。因此在設計教學程序的時候，教師要注意對學生探究學習過程的引領和控制，根據教材需要和學生實際。

一、原實驗存在的不足

該實驗按教材的編排應該為驗證性的檢測實驗，因而不能充分體現新課程標準倡導的探究性學習理念。取材數量少，品種單一，特別是在脂肪的檢測實驗中重復使用了花生種子（用于勻漿和切片）這一材料，另外，缺乏實驗對照組。

二、實驗改進的目的

（一）實驗過程的改進

在讓學生做探究實驗前教師應先用面粉溶液、葡萄糖溶液、花生油、雞蛋清蛋白進行淀粉、還原糖、脂肪、蛋白質分別和碘液、斐林試劑、蘇丹Ⅲ、雙縮脲試劑的顯色反應演示實驗。通過教師的演示結果，既可以檢驗課本所表述的顏色變化是否符合實際，又能為學生后面進行探究實驗設置對照組。接著讓學生對教師所提供的樣品用這4種試劑進行探究，通過和對照組的對比得出結論，知道該樣品中哪類有機物最豐富。

（二）實驗材料和方法的改進

實驗通常是對某一種實驗材料只進行一類物質的檢測，導致學生誤認為一種材料中只含有一類物質。比如：用蘋果或梨檢測還原糖，用花生檢測脂肪等。學生就會誤認為蘋果中只有還原糖而沒有其他物質，花生中只有脂肪等，而一般的教學觀點是每個細胞中含有的化合物的種類相同，都會含有六類化合物，只是含量上有些差異。

1.還原糖的鑒定

（1）原實驗的不足

①教材實驗材料選取蘋果或梨。但是蘋果組織液必須臨時制備，不能長時間保存。因蘋果多酚氧化酶含量較高，組織液很易被氧化成褐色，將反應產生的顏色掩蓋，影響實驗現象觀察。如果選擇梨，我校共近20個班級，每班70人左右，成本較高。

②缺少對照實驗。沒有對照怎么能證明水加熱后的磚紅色沉淀就是還原糖還原而成，而不可能是Cu（OH）2自身分解產生的呢？

（2）實驗改進

①材料改進

可以采用廉價易得的白蘿卜，其組織液呈透明色，且可以儲備到第二天使用仍然不變色，能取得良好的實驗效果。另外，可以鼓勵學生自帶一些想探究其有機物種類的常見材料（如牛奶、椰汁等）來學校，從而豐富樣品的種類。進而加強學生的參與能力。

②操作改進：

課本實驗只有一支組織樣液試管，缺乏對照組，該方案增設2mL5%葡萄糖液與2mL斐林試劑以及2mL蒸餾水與2mL斐林試劑兩組對照組，增加實驗的科學性和嚴謹性。在反應過程中，課本是將試管放入盛有50～65℃溫水的大燒杯中加熱約2min，本人將已加熱好的開水分裝在大燒杯中，使用溫度計調好溫度，然后直接放入進行保溫處理，避免了因酒精燈加熱所引起的安全問題，同時節約了實驗時間。

2.脂肪的鑒定

（1）原實驗的不足

①需要手工切片和利用顯微鏡觀察，在實驗過程中存在著花生子葉不容易切薄、酒精容易使脂肪滴溶解、實驗效果差的問題。

②大多基層中學顯微鏡缺少或顯微鏡顯像性能較差，進行該實驗有困難。

③在學生對生物染色劑的染色特性了解不深的情況下，很難指出顯微鏡下那些黃色或紅色的東西就是脂肪。

（2）實驗改進

方案一：

可以把切片改成用花生切片的印跡來染色觀察。具體操作如下：按原來的方法切出一片花生片（不需要很薄），把切片放置于一塊載玻片中央，再在上面蓋上另一塊載玻片，用手指擠壓玻片中的切片（注意用力要適當，過輕就會使留下的印淺，影響觀察；過重就會壓壞玻片和切片）。然后打開載玻片，用鑷子把花生切片夾走，這樣在載玻片上就留下了花生的印，最后在印上滴加蘇丹Ⅲ試劑進行染色和觀察。

方案二：

實驗操作程序：

a.在濾紙上等距分組編號A（清水）、B（植物油）、C（花生）、D（核桃）

b.分別滴加一滴水、食用油于相應處，花生子葉和核桃在相應處反復擦拭

c.分別滴加一滴蘇丹Ⅲ于四處染色3min

d.對比觀察實驗現象

3.蛋白質的鑒定

（1）原實驗的不足

教材中敘述的制備黃豆組織樣液的方法非常麻煩。如果用雞蛋清，必須按要求稀釋，否則影響實驗效果，而且實驗后易粘住試管壁不易洗刷。

（2）實驗改進

用煮熟的雞蛋白作實驗材料，先將雞蛋白切成小塊，并取適量裝于試管中，滴加適量的雙縮脲試劑A液5min后，向試管內加入雙縮脲試劑B液4～6滴，試管內溶液顏色變為紫色。整個實驗過程中，當向雞蛋白中加適量的雙縮脲試劑A液后，一段時間內雞蛋白先是軟化變成透明的膠狀，然后慢慢地溶解直至消失。

三、實驗探究反思

在指導實驗的過程中，教師不能盲目、主觀地指導，應該重視實驗與技能培養結合起來。綜上所述，科學過程技能在高中生物探究性實驗教學培養學生能力方面有著不可替代的作用。因此，在高中生物實驗教學中，教師應該一方面注重傳統驗證性實驗的開展與實施，以培養學生的實驗操作技能；另一方面也要將驗證性實驗探究化，以更好地培養學生的探究意識和探究能力。

【參考文獻】

[1]王健，劉恩山.生物學教育中的科學過程技能[J].生物學通報，2007.42（11）

[2]尤發平等.脂肪鑒定實驗方法改進[J].生物學通報，2008（4）：58