劉莉

摘 要 通過(guò)改進(jìn)教材中的“探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶的影響”的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)計(jì)、操作實(shí)驗(yàn)，并針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行討論后再設(shè)計(jì)、再實(shí)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題，從而提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

關(guān)鍵詞 過(guò)氧化氫酶 實(shí)驗(yàn)改進(jìn) 教學(xué)有效性

中圖分類(lèi)號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

在高中生物學(xué)課程實(shí)施中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)并未真正得到足夠的重視，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、實(shí)驗(yàn)探究能力等得不到全面的鍛煉，而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容又是歷年生物高考的熱點(diǎn)，學(xué)生在高考中的實(shí)驗(yàn)得分不高。如何在有限的課堂教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的欲望，參與到實(shí)驗(yàn)研究中來(lái)，在參與中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，并逐步提高生物學(xué)素養(yǎng)，教師都在積極探索與實(shí)踐?！疤骄縫H對(duì)過(guò)氧化氫酶的影響”是浙科版高中《生物》必修1第三章第三節(jié)“酶”中的活動(dòng)。在浙科版的教材中，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作步驟繁瑣，特別是“操作小室”制作的不穩(wěn)定性導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失誤率較高，而教材對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的描述也五次使用“小心”，并多次使用“注意”“切勿”等字眼，可見(jiàn)其操作要求較高。筆者引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單的裝置，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)步驟，縮短了實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，使學(xué)生有更多的時(shí)間解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。這樣在達(dá)到教材實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡耐瑫r(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

1 質(zhì)疑教材，課前準(zhǔn)備

在“酶”的概念這節(jié)課快結(jié)束時(shí)，筆者提醒學(xué)生閱讀下一課教材，根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)材料（另提供FeCl3溶液、鮮馬鈴薯、打孔器、剪刀、注射器、橡皮塞等），通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解“酶的催化效率”和“pH對(duì)過(guò)氧化氫酶的影響”。教師布置改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的任務(wù)。

2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)果

筆者采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式，延伸教材實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的探究能力。教師要求學(xué)生根據(jù)所給的材料用具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并給予適當(dāng)?shù)奶崾竞驼f(shuō)明。如實(shí)驗(yàn)原理是什么？為什么要更改實(shí)驗(yàn)裝置，改進(jìn)后有什么好處？過(guò)氧化氫酶的催化效率的觀測(cè)指標(biāo)是什么？打孔器的作用是什么？……學(xué)生根據(jù)所給的材料用具，依次說(shuō)出上述問(wèn)題的答案。之后教師讓學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，討論分析其方案的合理性后，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行探究。本環(huán)節(jié)可以充分激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的欲望，讓更多的學(xué)生參與的實(shí)驗(yàn)中來(lái)。學(xué)生只有充分參與了，才能回答出上述問(wèn)題。

任務(wù)一：利用所給材料，探究不同材料（有機(jī)催化劑和無(wú)機(jī)催化劑）對(duì)H2O2分解速率的影響，教師的適當(dāng)提示討論，學(xué)生很容易設(shè)計(jì)出圖1的實(shí)驗(yàn)裝置。

要使實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有準(zhǔn)確性和說(shuō)服力，必須關(guān)注實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的各種誤差。教師此時(shí)應(yīng)該給予適當(dāng)?shù)奶崾竞图m錯(cuò)，如什么因素可導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。各學(xué)生小組整理碰到的問(wèn)題，獨(dú)立思考或討論后，再次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行解決。

典型的問(wèn)題及解決方案：

（1） 用注射器吸取溶液時(shí)，針筒內(nèi)往往會(huì)有氣泡，導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏大。解決方法是把針頭的一端向上舉起，輕輕推動(dòng)活塞排出多余空氣，為了保證時(shí)間的統(tǒng)一性，多位操作者同時(shí)做實(shí)驗(yàn)，求平均值，以求減少誤差。

（2） 采用FeCl3溶液和馬鈴薯圓片催化效果的差異不顯著。解決方法是將馬鈴薯片改為勻漿即可。

（3） 加入鮮馬鈴薯勻漿液，反應(yīng)劇烈，迅速產(chǎn)生大量的氣泡，針頭插入處容易有氣泡漏出。解決方法是減少勻漿液的用量，或者降低其濃度，或者將針頭插入橡膠塞深一些。

（4） 注射器中的氣體非勻速推動(dòng)活塞上升。解決方法是做若干只注射器，多次預(yù)實(shí)驗(yàn)后挑選活塞與注射器壁摩擦力相似的注射器，再做實(shí)驗(yàn)。

任務(wù)二：利用所給的材料，探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶的影響（建議用量：體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2 溶液2 mL，緩沖液2 mL，直徑為1 cm馬鈴薯圓5片）。

學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)任務(wù)一，能討論出不同的解決的方案，并輕松解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。

將各組測(cè)得的氣體量填入表1。

教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生分析鮮馬鈴薯勻漿液的催化效果要高于FeCl3溶液的原因，說(shuō)明有機(jī)催化劑的催化效果要高于無(wú)機(jī)催化劑。

從表2的結(jié)果可以看出，使用馬鈴薯圓片，單位時(shí)間內(nèi)的催化效率沒(méi)有馬鈴薯勻漿液的催化效率高。pH為7.0的條件下，H2O2酶的催化效率最高。

3 學(xué)生總結(jié)，得出結(jié)論

“探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶的影響”是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重難點(diǎn)，將教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，學(xué)生不僅能夠有效的掌握教學(xué)大綱要求的實(shí)驗(yàn)操作技能，而且對(duì)未知的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生濃厚的探究興趣，學(xué)生從中體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成功的喜悅。

蘇霍姆林斯基曾說(shuō)：“如果教師不想方設(shè)法使學(xué)生產(chǎn)生情緒高昂和智力振奮的內(nèi)心狀態(tài)，就急于傳授知識(shí)，那么這種知識(shí)只能使人產(chǎn)生冷漠的心情，學(xué)習(xí)就會(huì)成為學(xué)生的負(fù)擔(dān)?！蓖ㄟ^(guò)以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，要求學(xué)生在討論問(wèn)題時(shí)，善于聽(tīng)取他人意見(jiàn)，平等辯論；既不盲目服從，也不固執(zhí)己見(jiàn)，要有根據(jù)，具有相互學(xué)習(xí)的優(yōu)良品質(zhì)。這樣在探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，能使學(xué)生在教師構(gòu)建的一種具有開(kāi)放性、整體性、變革性的新課程體系下，接受情感、態(tài)度和思維方法的熏陶，領(lǐng)悟到生物教學(xué)中那種“隨風(fēng)潛入夜，潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的美妙。