王萬(wàn)清 宋海霞

摘? ? 要：生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課承載著傳授實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)、基本方法、基本技能，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，嚴(yán)謹(jǐn)審慎的科學(xué)態(tài)度等教育教學(xué)任務(wù)?；趯W(xué)情和教學(xué)任務(wù)的教學(xué)設(shè)計(jì)、高水平的實(shí)驗(yàn)演示利于學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)。教師在實(shí)驗(yàn)課前充分預(yù)試，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)小助手，在實(shí)驗(yàn)課上調(diào)配好各種課程資源，細(xì)致、合理地安排課堂時(shí)間，悉心分析錯(cuò)誤案例，是使實(shí)驗(yàn)課走向高效有序的恰當(dāng)路徑。

關(guān)鍵詞：酵母細(xì)胞固定化;實(shí)驗(yàn)教學(xué);生物實(shí)驗(yàn)

“酵母細(xì)胞固定化”是人教版普通高中生物《生物·選修一·生物技術(shù)實(shí)踐》專(zhuān)題4“酶的研究與應(yīng)用”課題3的內(nèi)容，是一節(jié)典型的實(shí)驗(yàn)課。高中課時(shí)緊張，所以實(shí)驗(yàn)課大多以講授的方式進(jìn)行。怎樣使實(shí)驗(yàn)課教學(xué)活動(dòng)周密、合理，課堂不再充斥著學(xué)生忙亂、錯(cuò)誤的操作，必須充分借助于課程資源。

一、做好實(shí)驗(yàn)課課前準(zhǔn)備，節(jié)約課堂時(shí)間

（一） 實(shí)驗(yàn)材料的充分準(zhǔn)備

對(duì)于實(shí)驗(yàn)課來(lái)說(shuō)，完好的設(shè)備和用具很重要，教師最好多準(zhǔn)備一套備份器材，以便實(shí)驗(yàn)中發(fā)生故障或損壞時(shí)及時(shí)調(diào)換。[1]在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中事先準(zhǔn)備好足夠一個(gè)班使用的活化酵母細(xì)胞溶液、海藻酸鈉溶液、氯化鈣溶液。為了合理、有效利用課堂時(shí)間，現(xiàn)將這三個(gè)溶液的準(zhǔn)備工作細(xì)致安排如下：1.酵母細(xì)胞的活化需要一個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間，課前準(zhǔn)備好活化酵母細(xì)胞使后面的操作能得以繼續(xù)，有效節(jié)約課堂時(shí)間。課堂上依舊安排學(xué)生活化酵母細(xì)胞，觀察酵母細(xì)胞活化的現(xiàn)象，以完成酵母細(xì)胞活化知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí);2.配制海藻酸鈉溶液時(shí)可以將海藻酸鈉溶于90℃的溫水中，課前配制一些并分裝到燒杯中，這樣讓課堂上實(shí)驗(yàn)失敗的學(xué)生有機(jī)會(huì)進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn);3.氯化鈣溶液的單份稱(chēng)取比較麻煩，課前可以將一個(gè)班的用量都配制好，學(xué)生操作時(shí)直接量取即可。另外講臺(tái)上還需有序放好袋裝干酵母，3份稱(chēng)量好的干酵母，3份稱(chēng)量好的CaCl2，蒸餾水，50mL小燒杯3個(gè)，玻璃棒3根，20mL量筒3個(gè)，酒精燈、石棉網(wǎng)、三腳架各3個(gè)，250mL錐形瓶3個(gè)，200mL燒杯3個(gè)，10%的葡萄糖溶液，50mL一次性針筒3根，皮筋若干，保鮮膜一卷;另外課前的實(shí)驗(yàn)成果——凝膠珠、剛制作好的固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵的葡萄糖溶液、經(jīng)過(guò)一晝夜固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵的葡萄糖溶液等放在講臺(tái)旁邊待用。

學(xué)生兩人一組，學(xué)生實(shí)驗(yàn)桌上的器材有：50mL小燒杯1個(gè)，玻璃棒1根，20mL量筒1個(gè)，酒精燈、石棉網(wǎng)、三腳架各1個(gè)，250mL錐形瓶1個(gè)，200mL燒杯1個(gè)，10%葡萄糖溶液，50mL一次性針筒1根。

（二） 進(jìn)行預(yù)試，充分合理安排課堂細(xì)小問(wèn)題，提高教師在實(shí)驗(yàn)課上的指導(dǎo)效率

在實(shí)驗(yàn)前，教師必須要預(yù)先完成幾次測(cè)試實(shí)驗(yàn)，以便能根據(jù)材料和藥品的實(shí)際情況，預(yù)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)時(shí)間，并確定整節(jié)課的安排。[1]實(shí)驗(yàn)材料的性能怎樣，實(shí)驗(yàn)結(jié)果能不能出現(xiàn)預(yù)期的效果，實(shí)驗(yàn)有沒(méi)有需要改進(jìn)的地方？這些在教師進(jìn)行預(yù)試時(shí)都要反復(fù)考慮。同時(shí)為了在實(shí)驗(yàn)課上教師能解放出來(lái)把控整個(gè)課堂，必須培養(yǎng)一些小助手，在教師充分預(yù)試實(shí)驗(yàn)后，選5～7位學(xué)生作為小助手，提前培養(yǎng)他們的操作技能。課堂上選一人作為旁白，負(fù)責(zé)引課、提問(wèn)、板書(shū);其他人分成兩組——實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組——分別進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。這幾位同學(xué)作為實(shí)驗(yàn)先行小組在課堂的小組活動(dòng)中參與指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。該過(guò)程中充分利用學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗實(shí)例，比如不成形的海藻酸鈉凝膠珠（長(zhǎng)條狀，水滴狀，破損的凝膠珠），分析失敗原因，在課堂上加以利用。

二、選擇學(xué)生行為表演引入新課，承前啟后，激發(fā)學(xué)生興趣

一學(xué)生A手拿上次實(shí)驗(yàn)中的果酒上臺(tái)：“對(duì)酒當(dāng)歌，人生幾何？這是我們上次做的果酒，現(xiàn)在已由果汁的香甜變成了酒香的濃郁，（作喝酒狀，故作夸張）嗯！好香?。　睂?shí)驗(yàn)組成員B上臺(tái)搶過(guò)說(shuō)：“啊，我的酵母?！睂W(xué)生疑慮。B解釋說(shuō)：? “果酒制作離不開(kāi)酵母菌，你剛才將酵母菌喝了下去，不僅口感不好，無(wú)形中還造成了浪費(fèi)，因?yàn)榻湍妇趯?shí)際操作中可以反復(fù)使用?！敝鞒秩耍骸澳悄阌惺裁春棉k法??？”由此引出固定化酵母的原理和操作優(yōu)點(diǎn)闡述。

陶行知先生在1919年的《新教育》雜志上就提出“凡做一事，要用最簡(jiǎn)單、最省力、最省時(shí)的法子，去收獲最大的利益?！边@話(huà)到今天也很適用，借助于果酒制作的實(shí)驗(yàn)成果，運(yùn)用對(duì)話(huà)的方式導(dǎo)入新課，開(kāi)篇簡(jiǎn)潔有吸引力，沒(méi)有太多的旁枝側(cè)葉，并且緊扣教學(xué)目標(biāo);借用果酒制作的實(shí)驗(yàn)成果開(kāi)篇引出酵母細(xì)胞固定化的實(shí)驗(yàn)原理和優(yōu)點(diǎn)講述，前后知識(shí)在建立聯(lián)系的同時(shí)利用認(rèn)知沖突引出新知，激活課堂，點(diǎn)燃學(xué)生的求知欲望。

三、借力學(xué)生，讓學(xué)生走上講臺(tái)，操作實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)小組成員進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)置為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組，實(shí)驗(yàn)組按課本步驟進(jìn)行操作，對(duì)照組將海藻酸鈉溶液與10mL蒸餾水混合，兩組實(shí)驗(yàn)成果比較完成知識(shí)點(diǎn)——包埋酵母菌細(xì)胞數(shù)量與凝膠珠顏色之間的關(guān)系。課本P50（一）中第1、2步驟由B同學(xué)操作完成，其余步驟兩組同時(shí)完成。學(xué)生A在旁做記錄，板書(shū)。配制海藻酸鈉溶液、固定化酵母細(xì)胞這兩個(gè)步驟中要求學(xué)生邊做邊講操作要領(lǐng)，并利用好失敗的凝膠珠分析操作失誤導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師觀察學(xué)生的掌握情況進(jìn)行適時(shí)的補(bǔ)充和學(xué)情記錄，為后面分組實(shí)驗(yàn)的有效輔導(dǎo)做準(zhǔn)備。學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，教師注意觀察協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)先行小組成員在課堂中的指導(dǎo)作用，并參與指導(dǎo)學(xué)生操作。

利用對(duì)實(shí)驗(yàn)先行小組的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)可以提前發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作中可能存在的問(wèn)題，提前對(duì)課堂預(yù)設(shè)解決方案，提高課堂的有效性。演示實(shí)驗(yàn)由學(xué)生操作完成，避免了教師一人無(wú)法完成眾多演示的缺點(diǎn)，同時(shí)精心設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)，利用預(yù)試中的錯(cuò)誤實(shí)例，可以有效擴(kuò)大課堂容量，利于學(xué)生知識(shí)體系的構(gòu)建。實(shí)驗(yàn)先行小組演示實(shí)驗(yàn)時(shí)教師觀察課堂，觀察學(xué)生的掌握情況，可以更有效地制定后面的教學(xué)方案。分組實(shí)驗(yàn)中對(duì)于學(xué)生的指導(dǎo)力量由教師一人變成了師生幾人（根據(jù)班級(jí)人數(shù)制定實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的人數(shù)，至少有2+2+1+1=6人，2為對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組人數(shù)，兩個(gè)1分別是旁白和教師），課堂中學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤操作能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)和糾正，提高了課堂的有效性。

四、將實(shí)驗(yàn)中不同階段的成果在課堂上進(jìn)行展示，讓學(xué)生整體把握實(shí)驗(yàn)

預(yù)試實(shí)驗(yàn)中錯(cuò)誤操作形成的凝膠珠被利用為有效的課程資源來(lái)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的深度解讀和剖析。酵母細(xì)胞活化前與活化后的狀態(tài)比較、剛制備好的固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵葡萄糖溶液和經(jīng)過(guò)一晝夜固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵葡萄糖溶液成分比較、凝膠珠在葡萄糖溶液中的懸浮狀態(tài)比較，通過(guò)周密的安排在適宜的時(shí)機(jī)展示給學(xué)生，既有利于知識(shí)點(diǎn)的前后聯(lián)系，又有利于學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的生物學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的思考，也有利于其實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培養(yǎng)。負(fù)責(zé)旁白的學(xué)生將實(shí)驗(yàn)步驟、注意點(diǎn)寫(xiě)成板書(shū)，方便課堂的小結(jié)，最后每個(gè)學(xué)生都會(huì)拿到課前制作好的包埋和不包埋酵母菌的凝膠珠，學(xué)生在比較兩者差異和回憶制作過(guò)程中完成一節(jié)課的總結(jié)。將小組剛做好的凝膠珠與已經(jīng)成形的凝膠珠進(jìn)行比較，認(rèn)識(shí)CaCl2對(duì)凝膠珠的聚沉作用。不同小組的凝膠珠會(huì)有形狀上的差異，有的小組的凝膠珠有小尾巴，有的小組的凝膠珠比較扁，這些與注射器與CaCl2溶液液面距離的遠(yuǎn)近有關(guān)，師生合作討論可以發(fā)現(xiàn)利于實(shí)驗(yàn)的最佳距離。

進(jìn)行預(yù)試實(shí)驗(yàn)、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)小助手，是增加課堂指導(dǎo)有效性的重要手段。周密、合理的課堂設(shè)計(jì)、預(yù)試實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤實(shí)例、小組間出現(xiàn)的不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較，這些都是高效實(shí)驗(yàn)課堂的支點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉恩山.中學(xué)生物教學(xué)論[M].第2版.北京：高等教育出版社，2009：161-169.