深度探究“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”

陶艾艾

摘要：“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”實驗，是人教版生物必修1《分子與細胞》的第二個實驗，教材把這個實驗安排在細胞中各類有機化合物的內容之前，是為高一學生初步認識細胞中蛋白質、糖類和脂肪這些有機物奠定一個理性的基礎，這個實驗也是高考生物中的一個高頻考點。教材的這個實驗偏向于驗證性實驗，而新課改的理念是倡導學生進行探究性實驗，培養學生的實驗探究能力，故筆者把這個實驗改為引導學生參與設計的探究性實驗，將這個實驗作為高一學生進行探究性實驗的起點，引發學生對教程中實驗的思考，提高學生的批判性思維能力和創新意識。

關鍵詞：深度探究? 實驗設計? 實驗改進? 實驗創新

一、引導學生設計探究實驗

人教版高中生物必修1《分子與細胞》的第二個實驗是選擇某一種生物組織樣液進行一種有機物的檢測，這會讓學生產生該樣液只含這一類物質的誤會，也不利于學生的理解，為此筆者把這個實驗改為一個作為高中生物探究性實驗入門的實驗。在實驗課前，利用導學案引導學生分組進行實驗設計。核心問題為：（1）是不是實驗中提供的每種實驗材料只能用來鑒定一種物質？比如牛奶除了能用來檢測蛋白質外，還是否含有還原糖，是否含有脂肪呢？（2）你們有沒有什么想要探究的生物材料？也可自帶生活中常見的生物材料來實驗室進行探究。在選擇生物材料時有沒有什么需要注意的地方？（3）你們組將選擇哪些材料進行探究實驗？是否需要對照組？若是需要，如何設置對照組？（4）請根據教材中的實驗寫出你們的實驗步驟，并設計表格來記錄你們的實驗結果，每個實驗小組都要必須用到斐林試劑、雙縮脲試劑、蘇丹Ⅲ染液或蘇丹Ⅳ染液及碘液這四種試劑。

每一種材料都可以用各種試劑進行檢測，讓學生選擇自己感興趣的生物材料（可自帶，也可選擇實驗室提供的）進行實驗設計，并在探究中尋找答案。另外，很多教輔資料中都說甘蔗汁不適合用來做還原糖的實驗，因為甘蔗汁中富含蔗糖，而還原糖含量極少。但事實上經查閱，一些資料證實了成熟的甘蔗中也含有一定量的還原糖，而且甘蔗汁還原糖含量的高低是衡量甘蔗成熟度的重要標志，測定甘蔗汁還原糖可了解甘蔗成熟情況，這在甘蔗育種工作中是很重要的。實驗室中也為學生準備了鮮榨的甘蔗汁，這樣可以引導學生探究甘蔗汁中是否含有還原糖，讓學生學會在實驗中尋找問題的答案，培養學生尊重客觀事實的求知態度和實事求是的世界觀，而不是人云亦云或者靠猜測來回答問題，讓學生運用嚴謹的態度和科學的方法去解決學習和生活中遇到的實際問題，從而提高學生的理性思維和科學探究能力。

二、分組實驗，結果分享

實驗室準備的材料有馬鈴薯勻漿、紅薯勻漿、梨汁、牛奶、花生勻漿、浸泡過的花生，學生帶的材料五花八門，有飲料（比如蘋果汁、運動飲料、水溶C等等），也有鮮榨的果蔬汁、雞蛋等等。提醒學生有些自帶的飲料屬于非生物材料，不是很適合當作本實驗的材料，但是也可以進行探究，只要保證本組選擇了合適的生物材料即可。這樣可以提高他們的實驗探究興趣，讓他們體會到生物學這門學科和我們的生活并不遙遠。學生分組完成實驗，并將要求用的材料和得出的結論填寫到表格中。部分學生的結果如下：

1.馬鈴薯勻漿的探究實驗

2.紅薯勻漿（山芋汁）的探究實驗

3.甘蔗汁的探究實驗

4.牛奶的探究實驗

5.花生勻漿的探究實驗

三、關于實驗的幾點思考和改進

1.一般教師帶著學生做這個實驗，往往用的都是實驗室事先準備好的材料，而在上這節課第一課時時，筆者除了讓學生設計探究實驗，還布置任務，讓學生自帶生活常見中的一兩種生物材料，比如自榨的果蔬汁（如去皮的葡萄汁、蘋果汁等，要求榨汁后材料沒有顏色或者顏色很淺，不影響實驗的觀察）或者平時自己喝的飲料（同樣飲料本身不能帶顏色）、雞蛋、全脂牛奶和脫脂牛奶等等。實驗中發現學生往往對自帶的材料更感興趣，這樣極大地激發學生的學習興趣和做實驗的熱情，也能讓學生將生物學這門學科和我們的生活聯系在一起。探究實驗中要確保每個組所選的材料會用到斐林試劑、雙縮脲試劑、蘇丹Ⅲ染液和碘液這四種試劑，設置好對照實驗，并設計表格，方便實驗時填寫數據。在設計實驗的時候，讓每個學生至少設計一個上面的表格，這樣一方面學生更容易理解探究實驗中的單一變量原則和對照原則，另一方面方便記錄現象進行實驗結果的分析，通過一個組內結果的對比分析，可以讓學生得出哪些材料富含某種化合物，更適合做哪種實驗的結論。結合前面第二章第一節內容的學習，學生更加能理解理論上細胞中各類有機化合物多少都有，只是含量會有差別。

2.有很多教輔資料都說甘蔗中富含蔗糖，不適合用來做還原糖的實驗，但是用甘蔗汁做的多次實驗結果顯示，甘蔗汁中也含不少還原糖，足夠與斐林試劑發生反應。當然，可以適當提醒學生甘蔗汁中的還原糖含量與甘蔗的品種以及成熟度有關。

3.教材中，脂肪的檢測有兩種方法，但是向花生勻漿中添加蘇丹Ⅲ染液，無明顯現象，這個方法可以舍去。用顯微鏡觀察花生子葉切片，對學生來說最大的問題是如何把花生子葉切成薄片，書上說的徒手切片對學生來說操作起來比較煩瑣，而且不容易成功，可以改成用刀片從花生子葉的橫切面上進去刮取部分材料，然后染色，這樣操作更為簡便，效果也非常好。

4.關于生物組織中淀粉的檢測，可以利用生活中常見的材料。材料容易獲得，而且成本低廉。比如將少量的馬鈴薯或者紅薯制成勻漿，再用水進行稀釋;或者直接選擇適量的小麥粉溶于水，甚至淘米水也可用來做該實驗。但是在選擇馬鈴薯勻漿或者紅薯勻漿時，濃度不可太高，不能讓勻漿產生沉淀，否則加入碘液后顏色深到發黑，從而影響觀察的效果。

參考文獻：

譚芳，楊榮仲，李松，等.影響甘蔗汁還原糖測定的因素[J].江蘇農業科學，2011，39（4）：412414.