祁培玉

我在講授人教版高中生物教材第一冊中《實驗五探索淀粉酶對淀粉

和蔗糖的作用》這一課時注重了學(xué)生

的知識形成過程，從不同角度啟迪學(xué)生的思維，收到了意想不到的教學(xué)效果。其具體做法如下：

先提出問題：現(xiàn)提供淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液及若干試劑來驗證酶的專一性，該怎樣設(shè)計實驗步驟？學(xué)生就此展開了熱烈的討論，提出了好幾種設(shè)計方案。我選取了最典型的一種方案說明：對于一種酶（如淀粉酶）而言，根據(jù)酶的專一性只能催化一種或一類反應(yīng)，那么淀粉酶就只能催化淀粉的水解而不催化蔗糖的水解，從而可驗證酶具有專一性。因此在具體的實驗操作中需要設(shè)計兩組實驗才具有說服力（對照原則的初步形成），即取兩支試管，分別加入淀粉溶液和蔗糖溶液，再分別在兩支試管內(nèi)各加入淀粉酶溶液，其中一支試管內(nèi)會發(fā)生反應(yīng)，另一支試管內(nèi)將不會發(fā)生反應(yīng)，實驗設(shè)計既可完成。教師首先肯定并贊揚學(xué)生的設(shè)計，但也要指出該實驗方案在具體的操作中可能存在著不完善的地方，如在這兩組試驗中加入反應(yīng)物的量有什么規(guī)定，作為實驗結(jié)果應(yīng)是直觀的或是便于檢測的，但上述溶液均是無色的，因此是否進行反應(yīng)也無從得知等等。對于第一個問題，如果學(xué)生回答不出來，可進一步啟發(fā)：如果比較兩個學(xué)生成績的好壞，應(yīng)怎樣比較？是用同一套試題還是用不同的試題？學(xué)生體會到只有兩個學(xué)生用同一套試題才能比較出成績的好壞；再比如比較兩個人的高矮須站在同一平面上才可進行。因此應(yīng)在兩只試管里加入等量的淀粉溶液和蔗糖溶液（等量原則的初步形成）。對于第二個問題，學(xué)生會自然想到對產(chǎn)物進行檢驗以及如何檢驗。在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，老師可啟發(fā)：由于蔗糖淀粉均是非還原性糖，而它們的水解產(chǎn)物均是還原性糖，學(xué)生恍然大悟，可用斐林試劑。于是就形成了設(shè)計思路，從而驗證酶的專一性。

設(shè)計完成后，學(xué)生興趣盎然，老師趁熱打鐵，引導(dǎo)學(xué)生看這兩組實驗中有幾個變量（單一因子變量原則的初步形成）。最后師生共同總結(jié)實驗設(shè)計過程中遵循的一些基本原則：對照原則、等量原則、單一因子變量原則等。并讓學(xué)生體會這些原則在該實驗設(shè)計中的應(yīng)用。

應(yīng)該說到目前為止就完成了大綱規(guī)定的任務(wù)，只需要學(xué)生按部就班地做完實驗即可。但我并不滿足，為此，我在授課時又進行了如下探討，我們能用斐林試劑檢驗，難道就沒有別的方法進行檢驗嗎？學(xué)生會自然地想到用碘液檢驗。老師肯定學(xué)生的想法，并進一步啟發(fā)學(xué)生，如果用此方法，該怎樣設(shè)計實驗步驟，學(xué)生討論后認為在盛有底物的試管中應(yīng)先加入試劑再加入酶，和前面滴加的順序相反。實驗現(xiàn)象是一支試管中出現(xiàn)了藍色，加入酶溶液后藍色逐漸消失，另一支試管無現(xiàn)象。

至此，許多學(xué)生為又找到了另外一種方法而沾沾自喜，但是這種方法合理嗎？老師并沒有急于下結(jié)論，卻讓學(xué)生再想再討論，看能不能發(fā)現(xiàn)其中的問題。如果不能，老師可進一步啟發(fā)，1號試管藍色消失，可證明1號試管發(fā)生了反應(yīng)，但2號試管無現(xiàn)象，就一定沒有發(fā)生反應(yīng)嗎？我們知道碘液只有遇到淀粉才有藍色的特征反應(yīng)，我們可假設(shè)2號試管沒有發(fā)生反應(yīng)，即在整個實驗過程中蔗糖都存在，因此都表現(xiàn)為碘液自身的顏色，并沒有出現(xiàn)藍色并消失的現(xiàn)象。假設(shè)發(fā)生了反應(yīng)，即蔗糖變成了其他物質(zhì)，但反應(yīng)前后都沒有淀粉存在，因此在反應(yīng)前后也仍都表現(xiàn)為碘液自身的顏色?？傊?，蔗糖是否發(fā)生了反應(yīng)，用碘液無法檢驗。因此，用碘液做指示劑在該實驗中不能說明酶的專一性，反觀用斐林試劑做指示劑就行。老師再讓學(xué)生仔細體會其中的差異，許多學(xué)生恍然大悟，學(xué)習(xí)興趣進一步高漲。

我又進一步引導(dǎo)學(xué)生：前面我們是在底物變酶不變的思路下完成實驗設(shè)計的，那么我們能不能打破這種思維定式呢？學(xué)生會馬上意識到用底物不變酶變的思路設(shè)計，并且根據(jù)前面的經(jīng)驗會很快設(shè)計出試驗流程。毫無疑問這種方法是正確的。但我還是不肯罷休：前面的設(shè)計中不能用碘液檢驗，那么在這個設(shè)計中能否用碘液檢驗?zāi)兀繂栴}一提出，教室里沸騰了，經(jīng)過思考和熱烈的討論，學(xué)生認為完全可以，但是添加的順序有點變化，并且給出了設(shè)計流程。至此，教室里的氣氛達到了空前活躍的程度。是的，同樣是一個實驗，設(shè)計思路不同，所用的指示劑就不同；同樣是一種指示劑，設(shè)計思路的調(diào)整，就變不可用為可用，一波三折，讓老師和學(xué)生感慨良多。這也啟發(fā)了我，物質(zhì)的變化運動是絕對的，變化的內(nèi)因是由物質(zhì)的性質(zhì)決定的，只有深入認識了事物的內(nèi)部規(guī)律，才能做到以不變應(yīng)萬變。在今后的教學(xué)工作中，一定要深入鉆研教材，真正把活的知識教給學(xué)生，始終把啟迪學(xué)生的思維當(dāng)作教學(xué)的第一要旨。

（本文作者單位：甘肅省永昌縣第四中學(xué)）