借力发力：寻找让实验课更高效的支点*——以酵母细胞固定化实验为例

□王万清 宋海霞

（南京师范大学苏州实验学校，江苏苏州 215000）

“酵母细胞固定化”是人教版普通高中生物《生物·选修一·生物技术实践》专题4“酶的研究与应用”课题3的内容，是一节典型的实验课。高中课时紧张，所以实验课大多以讲授的方式进行。怎样使实验课教学活动周密、合理，课堂不再充斥着学生忙乱、错误的操作，必须充分借助于课程资源。

一、做好实验课课前准备，节约课堂时间

（一）实验材料的充分准备

对于实验课来说，完好的设备和用具很重要，教师最好多准备一套备份器材，以便实验中发生故障或损坏时及时调换。[1]在这个实验中事先准备好足够一个班使用的活化酵母细胞溶液、海藻酸钠溶液、氯化钙溶液。为了合理、有效利用课堂时间，现将这三个溶液的准备工作细致安排如下：1.酵母细胞的活化需要一个小时左右的时间，课前准备好活化酵母细胞使后面的操作能得以继续，有效节约课堂时间。课堂上依旧安排学生活化酵母细胞，观察酵母细胞活化的现象，以完成酵母细胞活化知识点的学习；2.配制海藻酸钠溶液时可以将海藻酸钠溶于90℃的温水中，课前配制一些并分装到烧杯中，这样让课堂上实验失败的学生有机会进行后续实验；3.氯化钙溶液的单份称取比较麻烦，课前可以将一个班的用量都配制好，学生操作时直接量取即可。另外讲台上还需有序放好袋装干酵母，3份称量好的干酵母，3份称量好的CaCl2，蒸馏水，50mL小烧杯3个，玻璃棒3根，20mL量筒3个，酒精灯、石棉网、三脚架各3个，250mL锥形瓶3个，200mL烧杯3个，10%的葡萄糖溶液，50mL一次性针筒3根，皮筋若干，保鲜膜一卷；另外课前的实验成果——凝胶珠、刚制作好的固定化酵母细胞发酵的葡萄糖溶液、经过一昼夜固定化酵母细胞发酵的葡萄糖溶液等放在讲台旁边待用。

学生两人一组，学生实验桌上的器材有：50mL小烧杯1个，玻璃棒1根，20mL量筒1个，酒精灯、石棉网、三脚架各1个，250mL锥形瓶1个，200mL烧杯1个，10%葡萄糖溶液，50mL一次性针筒1根。

（二）进行预试，充分合理安排课堂细小问题，提高教师在实验课上的指导效率

在实验前，教师必须要预先完成几次测试实验，以便能根据材料和药品的实际情况，预试实验结果及实验时间，并确定整节课的安排。[1]实验材料的性能怎样，实验结果能不能出现预期的效果，实验有没有需要改进的地方？这些在教师进行预试时都要反复考虑。同时为了在实验课上教师能解放出来把控整个课堂，必须培养一些小助手，在教师充分预试实验后，选5～7位学生作为小助手，提前培养他们的操作技能。课堂上选一人作为旁白，负责引课、提问、板书；其他人分成两组——实验组和对照组——分别进行演示实验。这几位同学作为实验先行小组在课堂的小组活动中参与指导实验。该过程中充分利用学生实验失败实例，比如不成形的海藻酸钠凝胶珠（长条状，水滴状，破损的凝胶珠），分析失败原因，在课堂上加以利用。

二、选择学生行为表演引入新课，承前启后，激发学生兴趣

一学生A手拿上次实验中的果酒上台：“对酒当歌，人生几何？这是我们上次做的果酒，现在已由果汁的香甜变成了酒香的浓郁，（作喝酒状，故作夸张）嗯！好香啊！”实验组成员B上台抢过说：“啊，我的酵母。”学生疑虑。B解释说：“果酒制作离不开酵母菌，你刚才将酵母菌喝了下去，不仅口感不好，无形中还造成了浪费，因为酵母菌在实际操作中可以反复使用。”主持人：“那你有什么好办法啊？”由此引出固定化酵母的原理和操作优点阐述。

陶行知先生在1919年的《新教育》杂志上就提出“凡做一事，要用最简单、最省力、最省时的法子，去收获最大的利益。”这话到今天也很适用，借助于果酒制作的实验成果，运用对话的方式导入新课，开篇简洁有吸引力，没有太多的旁枝侧叶，并且紧扣教学目标；借用果酒制作的实验成果开篇引出酵母细胞固定化的实验原理和优点讲述，前后知识在建立联系的同时利用认知冲突引出新知，激活课堂，点燃学生的求知欲望。

三、借力学生，让学生走上讲台，操作实验

实验小组成员进行演示实验。实验设置为对照组和实验组，实验组按课本步骤进行操作，对照组将海藻酸钠溶液与10mL蒸馏水混合，两组实验成果比较完成知识点——包埋酵母菌细胞数量与凝胶珠颜色之间的关系。课本P50（一）中第1、2步骤由B同学操作完成，其余步骤两组同时完成。学生A在旁做记录，板书。配制海藻酸钠溶液、固定化酵母细胞这两个步骤中要求学生边做边讲操作要领，并利用好失败的凝胶珠分析操作失误导致的实验结果。教师观察学生的掌握情况进行适时的补充和学情记录，为后面分组实验的有效辅导做准备。学生演示实验结束后进行分组实验，教师注意观察协调实验先行小组成员在课堂中的指导作用，并参与指导学生操作。

利用对实验先行小组的实验指导可以提前发现学生操作中可能存在的问题，提前对课堂预设解决方案，提高课堂的有效性。演示实验由学生操作完成，避免了教师一人无法完成众多演示的缺点，同时精心设计各个环节，利用预试中的错误实例，可以有效扩大课堂容量，利于学生知识体系的构建。实验先行小组演示实验时教师观察课堂，观察学生的掌握情况，可以更有效地制定后面的教学方案。分组实验中对于学生的指导力量由教师一人变成了师生几人（根据班级人数制定实验组和对照组的人数，至少有2+2+1+1=6人，2为对照组、实验组人数，两个1分别是旁白和教师），课堂中学生出现的错误操作能及时被发现和纠正，提高了课堂的有效性。

四、将实验中不同阶段的成果在课堂上进行展示，让学生整体把握实验

预试实验中错误操作形成的凝胶珠被利用为有效的课程资源来进行知识点的深度解读和剖析。酵母细胞活化前与活化后的状态比较、刚制备好的固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液和经过一昼夜固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液成分比较、凝胶珠在葡萄糖溶液中的悬浮状态比较，通过周密的安排在适宜的时机展示给学生，既有利于知识点的前后联系，又有利于学生对整个实验的生物学知识进行系统的思考，也有利于其实验素养的培养。负责旁白的学生将实验步骤、注意点写成板书，方便课堂的小结，最后每个学生都会拿到课前制作好的包埋和不包埋酵母菌的凝胶珠，学生在比较两者差异和回忆制作过程中完成一节课的总结。将小组刚做好的凝胶珠与已经成形的凝胶珠进行比较，认识CaCl2对凝胶珠的聚沉作用。不同小组的凝胶珠会有形状上的差异，有的小组的凝胶珠有小尾巴，有的小组的凝胶珠比较扁，这些与注射器与CaCl2溶液液面距离的远近有关，师生合作讨论可以发现利于实验的最佳距离。

进行预试实验、培养实验小助手，是增加课堂指导有效性的重要手段。周密、合理的课堂设计、预试实验中的错误实例、小组间出现的不同实验结果的比较，这些都是高效实验课堂的支点。