关于酶特性实验探究装置的研究

康峰 翟向军

摘  要：酶特性实验装置是基于高中生物学教材中酶一节内容进行设计的实验装置，该装置将实现探究温度对酶活性影响及探究同温度下的其他条件对酶活性的影响等试验。装置实现了多组水浴锅、试管架、比色架、移液管架等多组件集合同装置，便捷、科学的进行实验。

关键词：酶特性实验;实验装置;研究

1项目名称

酶特性实验探究装置。

2项目摘要

生物是一门以实验为基础的学科，为了激发学生对奥妙有趣的生物有极大兴趣，人教版高中生物教材中的探究性实验较多，探究式实验是在教材给出了相关信息之后，通过学生进行实验，最后探究出相关内容的实验。在这方面的设计上，传统实验器材存在组装难、设计实验的过程不能一次同装置完成等缺点，本项目设计的酶特性实验装置能够解决以上不足，从而达到实验的有效性和高效性。

3该项目的背景和改进的基本思路

“酶的特性”是《普通高中课程标准生物教科书分子与细胞（必修1）》（人教版）第五单元第一节《降低化学反应活化能的酶》第二课时的内容。而这一内容所包含的实验方案设计、实验操作过程及实验结果分析，是培养学生生物科学研究素养非常好的内容，对学生学习与研究生命科学的兴趣将产生较大的影响。

探究性学习是学生自主获取知识的学习方式，其突出特点是强调学生“亲历”。对于酶的特性，本项目设计了一套酶特性探究实验装置。该实验首先能使学生从“听和背”中解脱出来;其次，课本对酶特性的认识主要是以知识呈现来完成的，但课本的实验均没有专门的仪器来完成实验，都是通过组装化学一起来完成的，这样就在时效性上赶不上，高中40分钟的课堂好多实验是完不成的，而本项目设计的实验装置，有一套专门的设备或专门的实验盒，就能节约实验，且能保证实验的顺利进行。

4该项目应用了哪些科学方法、科学原理

首先，从时效性来讲，本实验装置能一次进行多个、多组实驗，因为该项目的设计将设置多水浴锅装置、调温恒温装置、试管架、比色架、移液管架、出水控制等组合装置。

其次，对学生而言，次装置简便可行，现象明显，避免了多个自变量和因变量的分析，使推理性探究与实验式探究相结合，大大降低了学生理解上的困难，这样轻而易举地突破了本节课的教学重难点。

最后，该实验装置能为学生提供亲身体验“做科学”的机会，使学生通过探究形成自己的观点，真正成为学习的主体，而不是全盘接受他人的结论，真正从“听和背”中解脱出来，体会设计实验的原则，并体会学和做的乐趣。

5材料用具及设计图

材料用具：亚克力板、泡沫胶、302胶、电钻、开孔器、小台锯、温控开关、加热器、水龙头等。

6项目制作过程

第一，利用亚克力板制作80cm?40cm?20cm槽一个，中间粘接80cm?60cm亚克力板一张，先将槽等分成2个，再将前槽等分制成20cm?20cm?20cm规格的水浴锅4个。

第二，给水浴锅安装恒温开关、加热器、泄水阀，先给水浴锅水槽开孔，每槽3空，分别为测温器孔、加热棒孔、泄水阀孔。安装后用玻璃胶密封安装孔。

第三，制作比色架、试管架、移液管架，均采用亚克力板，比色架安装在水浴锅上面，试管架及移液管架均安装在水浴锅后的槽内，试管架旁边为废液缸放置处。

制作时用开孔器和电钻开孔不同规格的孔，相互衔接用玻璃胶及302胶粘接。

7项目使用过程

第一，探究不同温度对酶活性的影响，将反应的不同温度体系的同温度的底物和酶在同温度下预热（该装置可设计四组不同温度，如：从左向右是个水浴锅可设计150C、300C、450C、600C四组温度组），如300C的反应组，将底物和酶在第二组水浴锅中预热后再混合后放置在原水浴锅中反应，检测反应后的颜色对比时，将反应试管置于比色架上比色探究。

第二，其他水浴加热实验，其他的有关水浴加热实验均可用该装置实验，四个水浴锅单独控制，独立设计温度，独立完成实验。

8该项目的创新点或改进点

整个装置的使用要既科学，又容易让学生操作和让教师演示，节约时间，保证实验的时效性。

装置将水浴锅（多只）、试管架、比色架、移液管架组装在一起，方便实验，集中实验，同时集合的水浴锅实现了不同温度组别下的同装置实验。

9项目的使用情况和进一步完善的设想

该项目还存在设计制作粗糙等因素，还有待仅有的设计制作。