再談探究“饅頭在口腔中的變化”的實驗改進

王本華 （安徽省懷寧縣石牌初級中學(xué) 安徽安慶 246100）

探究“饅頭在口腔中的變化”是人教版生物學(xué)七年級下冊教材中一個重要的探究性模擬實驗。本實驗的實驗?zāi)康氖菍⒊橄蟮纳磉^程通過實驗?zāi)M的方式呈現(xiàn)，使學(xué)生直觀地感受到饅頭的消化與牙的咀嚼、舌的攪拌以及唾液的分泌都有關(guān)，為學(xué)生建構(gòu)消化這一概念提供事實支撐；通過模仿對照組所給方案，嘗試設(shè)計實驗方案，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。對初一學(xué)生而言，本實驗的實驗變量多、細節(jié)多、操作繁瑣，使得該探究性實驗的有效開展存在一定的難度。筆者結(jié)合教學(xué)實踐，對影響實驗教學(xué)的各因素進行了改進，改進后的實驗更具實際操作性，有利于學(xué)生積極動手參與實驗，幫助學(xué)生建構(gòu)“消化”這一重要概念，提高他們的科學(xué)探究能力。

1 變多變量為單一變量，降低實驗難度

教科書在本節(jié)實驗的“提示”中提出影響?zhàn)z頭消化的3個因素：①牙的咀嚼；②舌的攪拌；③唾液的分泌。這三個因素的提出為教師引導(dǎo)學(xué)生進行實驗設(shè)計提供了依據(jù)。本實驗的原理是利用淀粉遇碘變藍這一直觀現(xiàn)象來判斷饅頭中淀粉的分解程度，使實驗結(jié)果可見。牙齒的咀嚼和舌的攪拌的模擬以及溫度的界定都強調(diào)了實驗設(shè)計的嚴密性和邏輯性，要求學(xué)生在實驗設(shè)計中遵從對照原則和單一變量原則，避免無關(guān)因素對實驗結(jié)果的干擾。本實驗變量多且復(fù)雜，七年級學(xué)生的實驗設(shè)計能力弱，所作出的實驗設(shè)計科學(xué)性不強，不能很好地得到預(yù)期的實驗結(jié)果。

筆者引導(dǎo)學(xué)生將本實驗中多因素變量分解成單一因素變量，每個實驗小組隨機選取其中一個變量因素，嚴格遵從對照原則和單一變量原則設(shè)計分組實驗進行探究。具體教學(xué)過程設(shè)計如下：教師首先創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生回憶饅頭在口腔中越嚼越甜的生活經(jīng)驗，提出饅頭為什么越嚼越甜的問題。學(xué)生通過思考、小組討論后提出：饅頭變甜與牙的咀嚼、舌的攪拌、唾液的分泌有關(guān)。然后，再引導(dǎo)學(xué)生針對某一個因素自主設(shè)計實驗進行探究，包括對照實驗。實驗結(jié)束時，教師引導(dǎo)學(xué)生自評互評，各實驗小組匯報、交流探究過程，展示實驗結(jié)果。學(xué)生通過親歷實驗探究的具體過程，交流、展示對比各組實驗結(jié)果，得出“饅頭在口腔中的消化與牙的咀嚼、舌的攪拌以及唾液的分泌有關(guān)”的結(jié)論。這樣改進降低了實驗難度，減少了學(xué)生實驗操作上的混亂，提高了實驗成功率。

2 改進唾液收集方法，節(jié)約實驗時間

收集足夠量的純凈的唾液是本實驗的難點，也是實驗成功的關(guān)鍵。教科書在參考方案中提出唾液的收集方法為：用涼開水將口漱凈，口內(nèi)含一塊消毒棉絮。約1 min后，用干凈的鑷子取出棉絮，將唾液擠壓到小燒杯中。筆者在實際教學(xué)發(fā)現(xiàn)：①雖然采用了“干凈鑷子”和“消毒棉絮”，但仍有部分學(xué)生（尤其是女生）不愿取唾液，感覺不衛(wèi)生、惡心；②口含消毒棉絮，擠出的唾液量少，甚至擠不出來；③各小組全部完成取唾液過程耗時較多，約4 min，影響了實驗的效果和效率。

筆者改進了收集唾液的方式和時間。①收集方式：學(xué)生先用涼開水將口漱凈，再喝一些水，使口腔保持濕潤，嘴微微張開，舌尖頂住上顎，5 min后將分泌的唾液吐入小燒杯，然后將收集的唾液混合，平均分配給各小組使用。②收集時間：課前組織學(xué)生收集唾液。

改進收集唾液的方式和時間的優(yōu)點有：①學(xué)生不直接接觸唾液，樂于接受取唾液的方式，提高了參與實驗的積極性；②收集唾液安排在課前，節(jié)省了時間，可以更充分地引導(dǎo)學(xué)生分析、交流、展示實驗結(jié)果，有利于培養(yǎng)、提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。

3 用面條替代饅頭，提高實驗效果、效率

教材提供參考的實驗材料是新鮮饅頭，新鮮饅頭做實驗材料存在如下不足：①新鮮饅頭黏性大、過于柔軟，不容易切成碎屑，增加了淀粉分解的時間；②很難切成大小相同的小塊，難以做到等量，無法排除加入的饅頭的量這一無關(guān)因素對實驗結(jié)果產(chǎn)生的干擾。

饅頭與面條制作的原料都是面粉，其主要成分是淀粉，筆者用面條替代新鮮饅頭進行實驗。實驗前，教師指導(dǎo)小助手取市售袋裝中等寬度的面條6根，放于沸水中煮熟（煮8 min）、撈起、過冷水，切成若干個0.5 cm長的小段備用。實驗時，每個小組各取4小段，平均分成兩份，分別裝于兩支試管中，一支試管作為對照組，另一支作為實驗組。①研究唾液對面條消化影響的實驗中，一支試管注入2 mL唾液，用玻璃棒斜靠試管內(nèi)壁將其碾碎，制成淀粉溶液并充分攪拌；另一支試管注入2 mL清水，用玻璃棒斜靠試管內(nèi)壁將其碾碎，制成淀粉溶液并充分攪拌。②研究牙的咀嚼對面條消化的影響的實驗中，一支試管注入2 mL唾液，用玻璃棒斜靠試管內(nèi)壁將其碾碎，制成淀粉溶液并充分攪拌；另一只試管注入2 mL唾液，不碾碎，攪拌。③研究舌的攪拌對面條消化的影響的實驗中，一支試管注入2 mL唾液，用玻璃棒斜靠試管內(nèi)壁將其碾碎，制成淀粉溶液并充分攪拌；另一只試管注入2 mL唾液，用玻璃棒斜靠試管內(nèi)壁將其碾碎，不攪拌。

用面條替代饅頭有如下優(yōu)點：①計數(shù)方便，實驗材料的量能很好控制，解決了等量問題，排除了無關(guān)因素對實驗結(jié)果產(chǎn)生的干擾；②實驗材料的取用符合《義務(wù)教育生物學(xué)課程標準（2011年版）》（以下簡稱《課程標準》）提倡本土化原則；③煮熟的面條軟硬適度，易制成淀粉溶液，攪拌后能與唾液淀粉酶充分接觸，縮短了淀粉的分解時間，提高了實驗效率。

4 顛換加碘液與加唾液的順序，呈現(xiàn)明顯、直觀實驗現(xiàn)象

細細咀嚼面條，面條在口腔中變甜，是因為面條中淀粉在唾液淀粉酶的作用下轉(zhuǎn)化為麥芽糖，這是一個動態(tài)的漸變過程。人教版教材提供的參考方案是先加唾液，淀粉在唾液淀粉酶的催化下分解后，再加碘液檢驗，這樣能判斷淀粉是否被分解，但不能直觀地呈現(xiàn)動態(tài)的漸變過程。筆者通過反復(fù)實踐，顛換加碘液和加唾液的順序；先加碘液于淀粉溶液中，出現(xiàn)藍色，證明有淀粉存在；后加唾液，利用藍色逐漸消退的現(xiàn)象，證明淀粉被逐漸分解了。這樣的實驗呈現(xiàn)方式符合初中生的認知心理。

實驗教學(xué)既是一類探究活動，也是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一。因此，初中生物學(xué)教師應(yīng)重視實驗教學(xué)，加強和完善生物學(xué)實驗教學(xué)。筆者以《課程標準》的精神為指導(dǎo)，對人教版義務(wù)教育教科書《生物學(xué)》七年級下冊探究“饅頭在口腔中的變化”的實驗進行了改進，改進后的實驗的設(shè)計更加嚴密，具有實際操作性，節(jié)省了資源及實驗教學(xué)時間，提高了實驗的教學(xué)效果、效率。