梅金生

1教學(xué)背景

人教版高中生物選修一中專題四課題二“探討加酶洗衣粉的洗滌效果”需用3～4個(gè)課時(shí)進(jìn)行教學(xué)。本課題主要是進(jìn)行3個(gè)子課題的探究：(1)探究“普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果”；(2)探究“不同溫度對(duì)加酶洗衣粉的洗滌效果的影響”；(3)探討“不同種類的加酶洗衣粉對(duì)同一污漬的洗滌效果的比較”。下面為第一課時(shí)的教學(xué)實(shí)錄和教學(xué)反思，本課時(shí)的教學(xué)任務(wù)是完成對(duì)第一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)的分析以及對(duì)第二個(gè)研究課題的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)

(1)說(shuō)出加酶洗衣粉的洗滌原理。

(2)探討溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響。

(3)教學(xué)重點(diǎn)是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)變量的梯度設(shè)計(jì)。

3教學(xué)設(shè)計(jì)思路

本堂課的教學(xué)設(shè)計(jì)思路是充分體現(xiàn)課程的基本理念，倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究過(guò)程，讓學(xué)生勤于動(dòng)手和動(dòng)腦，培養(yǎng)學(xué)生的交流與合作的能力。由于本課題中的3個(gè)子課題是遞進(jìn)關(guān)系，不是相互并列關(guān)系，因此在進(jìn)行研究方案設(shè)計(jì)時(shí)要循序漸進(jìn)，先通過(guò)教師對(duì)探究“普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果”實(shí)驗(yàn)的分析，引導(dǎo)學(xué)生理清思路，把實(shí)驗(yàn)中涉及的變量一一找出，然后應(yīng)用于設(shè)計(jì)新的探究實(shí)驗(yàn)方案。由于教學(xué)中的探究?jī)?nèi)容與學(xué)生的生活比較接近，因此教學(xué)中要借此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展本課題的研究。

4課堂實(shí)錄

實(shí)驗(yàn)器材：1000mL、500mL燒杯各2只；溫度計(jì)1個(gè)；熱水；塑料水槽1只；長(zhǎng)柄鑷子2把；瓷盤1個(gè)；普通洗衣粉、加酶洗衣粉各5g；帶有污染物的實(shí)驗(yàn)用布。

教師請(qǐng)2個(gè)學(xué)生上講臺(tái)，在教師指導(dǎo)下相互配合完成下列操作：(1)在水槽中將水溫調(diào)配到40℃；(2)在2個(gè)1 000mL的燒杯上貼上標(biāo)簽后分別加入500 mL的熱水；(3)在2個(gè)燒杯中分別加入2種洗衣粉攪拌均勻；(4)在兩種洗衣液中加入相同大小并帶有等量污漬的實(shí)驗(yàn)用布。

師：(向?qū)W生出示2塊實(shí)驗(yàn)用布)2塊布的大小有差別嗎?上面的污漬怎樣?

生：大小一樣，污漬相同。

師：現(xiàn)在我把它們同時(shí)放人2種洗衣液的燒杯中，模擬洗滌。

師：大家預(yù)測(cè)一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果，哪個(gè)燒杯中的洗滌效果好?

生：應(yīng)該是加酶洗衣粉的燒杯。

師：大家根據(jù)生活常識(shí)的判斷非常正確，那什么叫加酶洗衣粉呢?

(幻燈片打出：|思考1|蛋白酶為什么具有如此強(qiáng)的功效?它的作用機(jī)理是怎樣的?請(qǐng)寫出蛋白質(zhì)分解的反應(yīng)式。)

教師要求讓一個(gè)學(xué)生板演，其余學(xué)生在下面寫一下蛋白質(zhì)在蛋白酶、肽酶催化下分解的反應(yīng)式。

(幻燈片打出：|思考2|脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶的作用又如何呢?教師等學(xué)生略作思考后出示反應(yīng)式。)。

師：大家回憶必修1的知識(shí)，酶的作用受哪些外界因素影響?

生：溫度、酸堿度等。

師：對(duì)，另外還會(huì)受到洗衣粉中的表面活性劑的影響。

(幻燈片打出：|思考3|酶能直接添加到洗衣粉中嗎?為什么?科學(xué)家是如何解決這一難題的?)

生：不能直接加進(jìn)去。

師：是的?？茖W(xué)家通過(guò)將基因工程生產(chǎn)出的酶用特殊水溶性物質(zhì)包裹起來(lái)，與洗衣粉的其他成分隔離開(kāi)來(lái)。

(幻燈片打出：|思考4|為什么說(shuō)加酶洗衣粉的使用能減少對(duì)環(huán)境的污染?)

師：加酶洗衣粉可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，使洗滌劑朝低磷、無(wú)磷的方向發(fā)展。

師：好，現(xiàn)在我們回過(guò)頭來(lái)分析一下前面進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。該探究實(shí)驗(yàn)的課題名稱是什么?

生：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果。

師：該實(shí)驗(yàn)的原理是什么?

生：生活中的各種污漬主要是蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、淀粉等多種不溶于水的有機(jī)物，這些有機(jī)物能在相應(yīng)的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的催化作用下水解成易溶于水的小分子有機(jī)物。

師：該實(shí)驗(yàn)遵循的原則是什么?

生：?jiǎn)我蛔兞吭瓌t和對(duì)照性原則。

師：該實(shí)驗(yàn)的自變量是什么?因變量是什么?

生：自變量是不同種類的洗衣粉，因變量是洗滌效果(污漬的殘留程度、洗去污漬所需時(shí)間長(zhǎng)短等)。

(讓學(xué)生閱讀教材P47“[資料一]如何有效地控制變量”，思考下列問(wèn)題：(1)A同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案存在問(wèn)題嗎?若有問(wèn)題，請(qǐng)說(shuō)明存在的問(wèn)題。(2)你同意B同學(xué)觀點(diǎn)嗎?請(qǐng)說(shuō)明理由。)

生1：有問(wèn)題。A同學(xué)未說(shuō)明控制相同的適宜溫度；玻璃棒攪拌的強(qiáng)度難于控制相同等。

生2：不同意。B同學(xué)忽略了實(shí)驗(yàn)中變量的控制問(wèn)題。

師：讓我們把實(shí)驗(yàn)方案歸納總結(jié)一下。

教師課件演示下列完整實(shí)驗(yàn)方案：

課題名稱：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^不同洗衣粉的洗滌效果；實(shí)驗(yàn)原理：蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶能催化分解污漬中的蛋白質(zhì)、油、淀粉等，洗滌效果好。實(shí)驗(yàn)材料：普通洗衣粉、加酶洗衣粉、天平、白色棉布、1000 mL燒杯、玻棒、溫度計(jì)、滴管、污漬材料等。實(shí)驗(yàn)步驟：(1)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：帶有污染物的實(shí)驗(yàn)用布的制?。喝∫欢康奈廴疚镏瞥扇芤海〉攘康奈廴疚锏渭釉谙嗤笮?、質(zhì)地的新布上。稱取等量的洗衣粉：用天平準(zhǔn)確稱取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①取兩只大燒杯并編號(hào)，在燒杯中分別加入等量500 mL自來(lái)水。②將制好的污染布(污漬相同)和洗衣粉(一組為污染布和普通洗衣粉，另一組為污染布和加酶洗衣粉)分別放人兩只燒杯中。③用玻璃棒同時(shí)充分?jǐn)嚢枰欢螘r(shí)間。一段時(shí)間后重復(fù)攪拌。④相同的時(shí)間后觀察洗滌效果。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：加酶洗衣粉的效果好。

師：讓我們來(lái)看一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果(用鑷子同時(shí)將2塊洗滌后的布夾出，放入500mL燒杯的清水中漂洗后取出讓學(xué)生觀察洗滌效果)。

生：好象2塊布的洗滌效果沒(méi)有明顯差別，與預(yù)期不太符合。

師：這是為什么呢?原來(lái)有許多因素會(huì)影響加酶洗衣粉洗滌效果的，如水溫、水量、水質(zhì)、洗衣粉的用量、衣物的質(zhì)料、大小及浸泡時(shí)間和洗滌時(shí)間等。下面我們分組來(lái)設(shè)計(jì)探究方案。

(學(xué)生分6個(gè)小組進(jìn)行探究活動(dòng)，完成下面2個(gè)任務(wù)：(1)分析教材P47[資料二]。(2)按講義給出的提綱要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。教師參與6個(gè)學(xué)習(xí)小組的討論，并注意收集有關(guān)信息，便于安排接下來(lái)的設(shè)計(jì)方案的交流。學(xué)生經(jīng)過(guò)5～6 min后每個(gè)小組都有了自己的方案。)

小組1：教材上[資料二]中設(shè)置的溫度梯度太大，應(yīng)該縮小，可將10℃減為5℃。

師：應(yīng)選擇多大范圍呢?

生：可先用10℃梯度，再找3組效果好的，設(shè)5℃為梯度再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

師：這在必修三中稱為什么實(shí)驗(yàn)?

生：預(yù)實(shí)驗(yàn)。

小組2：我們小組設(shè)計(jì)的課題名稱：溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響；實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^不同溫度下加酶洗衣粉的洗滌效果；實(shí)驗(yàn)原理：酶的催化活性受溫度影響，在適宜溫度下酶的催化活性最高，溫度過(guò)低或過(guò)高酶的催化能力降低；實(shí)驗(yàn)材料：加酶洗衣粉、天平、標(biāo)簽、記號(hào)筆、計(jì)時(shí)器、吹風(fēng)機(jī)、量筒、分析天平、

1000 mL燒杯、玻棒、溫度計(jì)、滴管、新鮮雞血、水浴缸、溫度分別為25℃、30℃、35℃、40℃、25℃、30℃、35℃的清水等；實(shí)驗(yàn)步驟沒(méi)寫完。

小組3：我們的研究課題名稱是“探究加酶洗衣粉使用時(shí)的最適溫度”，其他的與小組2類似，實(shí)驗(yàn)步驟也寫不全。

(小組4、5、6的發(fā)言類似，但實(shí)驗(yàn)步驟大都說(shuō)不全。)

師：針對(duì)大家對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的不完善，下面給大家一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)步驟作參考。

(課件中出示實(shí)驗(yàn)步驟：①取10 cm×10cm的白色棉布4塊，用滴管各滴加5滴新鮮雞血，晾干備用。②取1000 mL燒杯7個(gè)，用天平分別稱取0.5 g加酶洗衣粉，依次倒入7個(gè)燒杯中。③將25℃、30qC、35℃、40℃、45℃、50℃、55％清水各500 mL依次倒入7個(gè)燒杯中，用玻棒攪拌溶化洗衣粉。④取水浴缸7個(gè)，依次倒入5000 mL 25℃、30℃、35℃、40％、45℃、50℃、55℃清水，插入溫度計(jì)保持恒溫。⑤將7個(gè)燒杯分別放到不同水溫的水浴缸中，將帶雞血的棉布分別放到燒杯中浸泡20 min。⑥按相同方式用不同玻棒攪拌棉布相同時(shí)間。)

師：在我們?cè)O(shè)計(jì)的各組實(shí)驗(yàn)中有沒(méi)有對(duì)照組?

生：沒(méi)有對(duì)照組，但各組之間可相互對(duì)照。

師：這樣的實(shí)驗(yàn)在必修1中稱為什么實(shí)驗(yàn)?

生：對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

師：大家設(shè)計(jì)的方案都比較好，大家把實(shí)驗(yàn)步驟再完善后，下次我們來(lái)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

5教學(xué)反思

將洗衣粉廣告引人本課是本節(jié)課的常用手段，但筆者考慮到時(shí)間原因及本課題重點(diǎn)內(nèi)容后，巧妙地將探究“普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果”轉(zhuǎn)化為一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，這樣既起引入作用，又解決了!個(gè)教學(xué)重點(diǎn)，此乃本堂課的一個(gè)成功之處。

在準(zhǔn)備演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，遇到一個(gè)難題是市場(chǎng)上買不到不加酶的洗衣粉，后來(lái)用人工方法將加酶洗衣粉中有顏色的小顆粒剔除后用于實(shí)驗(yàn)，但多次實(shí)驗(yàn)下來(lái)效果不明顯，此時(shí)教師靈機(jī)一動(dòng)將失敗的實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)為引人影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素的巧妙過(guò)渡。

在課堂上讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，會(huì)出現(xiàn)五花八門的現(xiàn)象，這與完成教學(xué)任務(wù)有矛盾和有沖突。課上教師利用對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的分析作一鋪墊，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)利用講義上規(guī)定設(shè)計(jì)的內(nèi)容等降低了設(shè)計(jì)難度。讓學(xué)生在課上設(shè)計(jì)出一個(gè)方案來(lái)，筆者考慮到實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)有難度，準(zhǔn)備了一個(gè)參考實(shí)驗(yàn)步驟，在必要的時(shí)候用板書形式出示給學(xué)生，這樣就很好地解決了探究性學(xué)習(xí)與難于完成教學(xué)任務(wù)的矛盾。這是本堂課的又一個(gè)成功之處。

教師對(duì)新課程的理解、教育教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變直接決定能否在中學(xué)生物課堂教學(xué)中實(shí)施探究性學(xué)習(xí)。只要教師敢于嘗試，努力去研究實(shí)施就一定能在中學(xué)生物課堂教學(xué)中進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。