检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验的拓展设计*

彭韶冲

《普通高中生物学课程标准(2017版)》提出了生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任[1]。可见科学探究在生物学教学中的重要作用和地位。进一步加深对科学探究的认识、从学科核心素养的角度全面提高探究教学的效率，是落实课程标准要求的关键[2]。通过教学实践，在人教版生物教材原有的检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验的基础上，通过巧用实验材料，将验证性实验转化成探究型实验，让学生拥有适度的自主权，探究同一问题可能存在的多种解决方法。

一、教材与学情分析

检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验属于人教版高中生物学必修一《分子与细胞》第二章第1节“细胞中的元素和化合物”的内容。本实验通过验证性实验，让学生检测不同实验材料中的不同有机物。

实验中的实验材料为：苹果或梨匀浆，马铃薯匀浆，花生种子，花生种子匀浆，豆浆，鲜肝研磨液。这些实验材料所含的有机物成分，凭借学生的生活常识，不需要通过实验，基本都能预测实验结果。如果选取外观相似的实验材料，并用字母代替材料名称，让学生通过设计实验利用试剂验证实验材料的性质，而非靠生活经验进行判断，学生的探究能力将得到提升。

二、实验设计思路

本实验的基本教学目标：通过验证非常规的实验材料的有机物成分，掌握验证有机物的化学反应原理；通过讨论和设计检测有机物的实验步骤，培养学生的探究能力。

三、材料用具

实验材料：稀释的雪梨匀浆、稀释的蛋清、白粥粥水。

1.材料处理

(1)取100 g雪梨去皮去心，切块后加入100 mL蒸馏水，用榨汁机搅拌成雪梨匀浆，加蒸馏水至500 mL。盛放在烧杯中，用标签纸标示A液。

(2)取鸡蛋蛋清，按蛋清:蒸馏水为2:8的比例进行稀释。盛放在烧杯中，用标签纸标示B液。

(3) 取100 g白米，加入1 000 mL水，煮成粥后取上清液。盛放在烧杯中，用标签纸标示C液。

2.实验用具

试管、试管架、试管夹、50 mL烧杯、10 mL量筒、滴管、水浴锅。

3.试剂

斐林试剂(甲液：质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液：质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液)，双缩脲试剂(甲液：质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液：质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液)，碘液，蒸馏水。

四、方法步骤

1.实验材料的前期设置

从A液中取3份2 mL的组织样液分别放在3支试管中，用油性笔分别在试管壁上端标示a1，a2，a3。

从B液中取3份2 mL的组织样液分别放在3支试管中，用油性笔分别在试管壁上端标示b1，b2，b3。

从C液中取3份2 mL的组织样液分别放在3支试管中，用油性笔分别在试管壁上端标示c1，c2，c3。

2.设计实验

通过小组讨论，确定检测有机成分的最简便方法，并设计记录表格，写出检测实验设计方案。

思考：9种组织样液如何分组，才能简化检测过程？如何设置对照组？是否需要进行重复实验？

3.进行实验

按照设计的实验步骤方案进行操作，仔细观察，认真记录。

4.分析结果

A，B，C三种待测样液中所含的有机物各是什么？哪种实验设计方案最为简捷？

5.结论和应用

不同小组进行分享和交流，对比不同小组的实验时间，讨论本次检测实验的最佳设计方案。

表1

五、教学反思

在教学实践中，教师可以以探究为核心，将实验教学多样化，除了设计出适合学生的探究性实验，也可以将原有的教材实验重新设计，把验证性实验转变成探究性实验，将探究教学的课程管理属性归还给学生，使得学生有更多的参与思考、观察、动手、记录和交流活动的实践机会。

检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验的拓展设计，对教材的实验进行了取舍，选取了雪梨匀浆、稀释的蛋清、白粥粥水3种外观相似的材料，并用字母代替实验材料名称，在实验中注重学生的探究能力以及生物学核心素养的提升，活跃了学生的思维、提升了学生的参与度和对实验步骤、原理的熟练程度。在实验教学过程中，教师既要指导学生按照规范化的方法步骤进行实验，也要引导学生进行科学合理的实验设计。