一个馒头引发的实验
——还原糖和蛋白质检测的实验课教学改进设计
2020-11-24山东省莱州市第一中学朱继刚
山东省莱州市第一中学 朱继刚
一、内容分析
(一)从地位上分析
本节实验课是人教版高中生物必修一中第一个实验,具有基础性和示范性的重要地位。
(二)从学情上分析
选材贴近实际,试剂用法相对简单,学生有兴趣、有能力独立完成实验。
(三)从效能上分析
通过对实验选材、内容进行改进,可以更好提高学生的分析问题、解决问题能力,从而有利于三维目标实现。
二、目标定位
根据《普通高中生物课程标准》的要求“活动建议:检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质”,结合教学实际,特制定三维目标如下:
(一)知识与技能
能准确说出检测生物组织中的还原性糖和蛋白质的试剂。学会描述并分析实验现象。
(二)过程与方法
通过组内的分工合作,掌握检测物质的方法,培养合作探究能力。运用准确的术语介绍研究方法和结果,培养规范表达能力。
(三)情感态度与价值观
养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和团队合作的意识。渗透并关注日常饮食营养。
三、整体思路与实验改进
英国物理学家、数学家麦克斯韦说:“一项实验使用的材料越简单,学生就越熟悉,就越想彻底获得所验证的结果,这种实验的教育价值往往与仪器复杂程度成反比。”因此我的整体思路是:复杂实验简单化,简单实验系统化,系统实验精细化。并对实验进行了以下三方面的改进,力求凸显实验效能。
(一)选材改进
从身边的实验材料馒头入手,并以馒头为主线,充分利用实验材料,设计问题串,进行一系列实验,因为只用到一个馒头所以叫作“一个馒头引发的实验”。
(二)学习内容改进
本实验不仅能完成课本要求的内容,还能让学生通过实验操作认同:
1.淀粉水解能产生还原糖。
2.唾液淀粉酶的本质是蛋白质。
3.对照实验的严谨性。
4.误操作引起遮蔽效应对实验的影响。
虽然实验内容有所增加,但是并不累赘。
(三)学习顺序改进
本节课本来是第二章第一节后的实验,为了能更好地开展实验,我将实验课放在学完第四节后,即所有有机物学完后进行,这样有利于提高实验的效能。
四、教学过程
(一)演示实验,设疑激趣
我曾经做过:某品牌保健品推销员,为了推销他的产品,这样说道:“我们每天吃的馒头有很多脏东西,我们肉眼看不到,他有一种试剂可以让这些脏东西显现出来,而他的产品能让脏东西消失。他的产品其实就是维生素C 片。”设置问题:同学们猜一下,他用的试剂是什么?通过这个实验我们能有什么结论与启发?
教师演示:馒头加试剂出现蓝色反应,继续加入维生素C,发现褪色,引发兴趣。讲解原因:碘单质被维生素C 还原成碘离子,碘离子不能使淀粉变蓝。得出结论:特定试剂在特定条件下与检测物才会发生颜色反应。提醒学生在实验过程中注意试剂的添加顺序及其条件。
我们就以馒头为材料展开我们的这节实验课,我给它起名叫一个馒头引发的实验。提问:其实淀粉是没有甜味的但是经过我们的咀嚼就有甜味产生,那这些甜味物质是什么?同学根据初中的知识,知道是产生了麦芽糖。麦芽糖是还原糖,而淀粉不是。同学们怎么设计实验来检验?
(二)设计实验(检测还原性糖存在),分组体验
在教师的提示下,学生确定了实验目的和实验原理,利用手中的馒头(咀嚼),设计合理的实验步骤。分组实验、自主探究,观察现象、成果交流。
(三)继续发问,实验验证(蛋白质检测)
通过严谨的实验分析可知:淀粉确实产生了还原糖,是物理咀嚼的结果还是化学反应呢?学生回答是唾液淀粉酶起作用,唾液淀粉酶是唾液中的重要成分。唾液淀粉酶的本质是蛋白质。请学生设计实验检测一下,唾液中是否含有唾液淀粉酶(蛋白质)?同时也检测一下馒头中是否含有蛋白质?
学生实验操作,就实验结果进行交流。
(四)总结收获,巩固成果
学生回忆回答:通过刚才的实验我们可以得出这样的信息与结论:馒头中含有淀粉(遇碘变蓝),被唾液淀粉酶水解,产生麦芽糖(与斐林试剂产生砖红色沉淀),唾液淀粉酶是蛋白质,馒头中也含有蛋白质(与双缩脲试剂产生紫色反应)。
(五)学以致用,反思整理
随堂训练:现提供新配制的斐林试剂甲液(0.1g/mLNaOH 溶液)、乙液(0.05g/mLCuSO4溶液)、蒸馏水,充分利用上述试剂及必需的实验用具,能鉴别出下列哪些物质:①葡萄糖 ②蔗糖 ③胰蛋白酶 ④脂肪
A.只有① B.①和②
C.①和③ D.②、③和④
通过习题训练,对这节课的两种试剂进行比较与区分,学生回答,最后以图表形式展示总结,重点强调了检测的原理。
(六)实验拓展,体会用量
让学生动手操作,发现在进行蛋白质检测时如果加入过多的硫酸铜,会使已经出现的紫色现象被掩盖。
最后要求:整理所用仪器,清洗干净,摆放整齐 ;对本节课内容进行反思巩固,完成相关习题。
五、教学反思
本节课以馒头为实验材料,设计演示实验来检测淀粉,通过问题设置引出还原糖检测实验(下表),分析出唾液淀粉酶发挥作用,进行蛋白质检测实验,通过习题总结斐林试剂和双缩脲试剂区别,强化实验原理,通过操作观察蓝色对紫色的遮蔽效应,理解试剂用量。在整节课中,教师不断引导学生从生活中体会、在操作中理解、在辨析中应用并提高。
虽然没有用到课本实验中用到的经典实验材料,但是现象也很明显,学生亲自参与了实验材料的准备(咀嚼、唾液),一直兴趣盎然,且印象深刻,激发了学生的探究欲望。在检测馒头中蛋白质实验中,学生的实验结果与我提前做的预实验结果有一定偏差,与馒头中蛋白质含量低(查阅资料馒头中有7%蛋白质)有很大关系,在以后的改进实验中用到高筋粉做的馒头效果更为明显,也让学生对日常所食用的馒头有了全方位的营养认识,渗透了情感态度与价值观的教育。
还原糖检测实验