探究酶特性實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易裝置制作及應(yīng)用

摘 要：依據(jù)課本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用注射器等醫(yī)療廢舊材料設(shè)計(jì)并制作有關(guān)酶特性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能有效突破重難點(diǎn)。通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)、組裝、實(shí)施實(shí)驗(yàn)，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣性，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：酶特性；簡(jiǎn)易裝置；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；突破難點(diǎn)

新課改的鐘聲敲響了課堂改革的步伐，創(chuàng)客教育的提出以及社會(huì)發(fā)展需求，培養(yǎng)學(xué)生科技素養(yǎng)及核心素養(yǎng)，是當(dāng)下教育的重點(diǎn)。為此，生物學(xué)科的教學(xué)尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，由此提供以探究實(shí)驗(yàn)為訓(xùn)練平臺(tái)，在實(shí)驗(yàn)中不但提高了動(dòng)手能力，也使許多學(xué)生增加對(duì)學(xué)科的興趣。但是，筆者發(fā)現(xiàn)，在欠發(fā)達(dá)地區(qū)的高級(jí)中學(xué)，由于實(shí)驗(yàn)室條件及數(shù)量的限制，致使許多探究實(shí)驗(yàn)都無(wú)法進(jìn)行。利用生活用品設(shè)計(jì)制作實(shí)驗(yàn)儀器，能彌補(bǔ)這些不足，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的多種能力，達(dá)到高校教學(xué)的目的。

一、 設(shè)計(jì)方案及創(chuàng)新點(diǎn)

設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介：收集輸液器、注射器等，依據(jù)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、組裝裝置。

本方案的創(chuàng)新點(diǎn)：可以讓學(xué)生利用教材內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)、組裝、實(shí)施實(shí)驗(yàn)來(lái)完成探究實(shí)驗(yàn)，解決了學(xué)生無(wú)法做探究實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題。使用起來(lái)方便，尤其適合農(nóng)村學(xué)校學(xué)生使用。節(jié)約資源，回收廢品，低碳環(huán)保。更重要的是能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新素養(yǎng)及核心素養(yǎng)。

二、 設(shè)計(jì)的原理

酶催化的化學(xué)法應(yīng)，一種酶只能催化一種反應(yīng)或一個(gè)反應(yīng)，需要通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，得出酶的專一性（通過(guò)換酶不換底物和換底物不換酶）；同理，通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)施，要得出酶的高效性。設(shè)計(jì)原理圖（圖1）

三、 所需材料和工具及加工技法

（一） 實(shí)驗(yàn)材料和用具

蛋清（淀粉）、唾液（淀粉酶）、碘液、H2O2、FeCl3、土豆片、分別取4支5mL和4支10mL的微量注射器、銅絲50cm、手鉗子、釘子（若干枚）、木板（20×40cm）、小刀一把、蠟燭一支、針一枚、火機(jī)一把。

（二） 工具

剪刀，小刀等。

（三） 加工技法

均手工制作。

四、 設(shè)計(jì)思路及過(guò)程

酶專一性的實(shí)驗(yàn)過(guò)程采用同裝置一器多次反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)，左側(cè)注射器換底物，右側(cè)注射器加酶，一次反應(yīng)后進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，左側(cè)注射器再換加檢測(cè)試劑，清洗裝置后重復(fù)上述反應(yīng)，但加底物時(shí)要換底物。同理，可通過(guò)換酶來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)。另外，采用一器一底物一次反應(yīng)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行一次對(duì)比來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。

酶高效性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)使用一器一反應(yīng)的多組實(shí)驗(yàn)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)完成，這樣能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證過(guò)程，體現(xiàn)酶的高效性。

利用木板和銅絲制作反應(yīng)比色架，不同分組實(shí)驗(yàn)采用同裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)不同組別的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。

五、 酶特性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置及特點(diǎn)

（一） 提高學(xué)生的動(dòng)手能力

探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程，如果讓學(xué)生利用生活用品設(shè)計(jì)、制作裝置，并利用自制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，除能解決知識(shí)重難點(diǎn)之外，很好的培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手能力及合作探究能力。

（二） 培養(yǎng)學(xué)生的興趣

通過(guò)學(xué)生親手設(shè)計(jì)、制作實(shí)驗(yàn)器材，組裝實(shí)施實(shí)驗(yàn)，也增加了學(xué)生對(duì)生物學(xué)科的學(xué)習(xí)積極性，增加學(xué)習(xí)趣味。俗話說(shuō)得好，興趣是最好的老師，這樣能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

（三） 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)，力求面向全體學(xué)生，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，注重現(xiàn)實(shí)聯(lián)系生活。科學(xué)素養(yǎng)體現(xiàn)了一個(gè)人的綜合能力和科學(xué)素質(zhì)，需要在長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)、工作和生活中逐步培養(yǎng)和建立起來(lái)。作為一名教育工作者，必須牢記使命，不忘初心，及時(shí)更新觀念、改進(jìn)教法、改進(jìn)教學(xué)評(píng)價(jià)方法、重視理論聯(lián)系實(shí)踐，全面提升課堂質(zhì)量，全面提高學(xué)生的各種素養(yǎng)。

總之，提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，并非一朝一夕就能實(shí)現(xiàn)，需要我們廣大生物一線教師在教學(xué)中從點(diǎn)點(diǎn)滴滴做起，切實(shí)把新課標(biāo)的理念貫徹于實(shí)際的課堂教學(xué)中，有目的性地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神，科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀，重視學(xué)習(xí)方法、基本技能的提高，使學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)行為習(xí)慣，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)和能力，循序漸進(jìn)地、潛移默化地提高學(xué)生的生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。

作者簡(jiǎn)介：

何黎，甘肅省白銀市，甘肅省會(huì)寧縣第五中學(xué)。