初中生物小肠消化实验教学案例开发与分析
2021-12-02陈琼
陈 琼
(北京市润丰学校 北京 100025)
北京出版社版初中七年级《生物学》上册第四章第三节“人和动物的营养”中有很多微观、抽象的知识内容。教材中设置了“探究淀粉与葡萄糖的不同透过性(选做)”以及“唾液的消化作用”两个实验,帮助学生认识食物的消化过程,但对消化和吸收的重要器官小肠的消化这一重要过程没有实验支持,使学生只能获取教材中描述的实验结果,记忆实验结论。通过教学实践摸索,笔者利用实验将小肠内微观、抽象的化学性消化知识直观化,能帮助学生对小肠消化形成真实、理性的认识,更好地理解小肠(液)的化学消化功能;同时,可深化学生对小肠液分泌部位的理解,也能使学生认同结构与功能相适应的生物学观点。
1 实验设计思路
小肠内壁黏膜中的肠腺分泌肠液。肠液中含有多种消化酶,对淀粉、蛋白质、脂肪,食物中的大分子营养物质有消化作用。通过反复实验摸索发现,小肠内壁研磨液具有消化淀粉、蛋清液、植物油的作用,故设计了小肠内壁研磨液的消化实验。
教师将小肠内壁研磨液的制备过程录制成视频,有利于学生快速认识研磨液的获得过程。选用生活中容易获得的淀粉液、蛋清液以及植物油作为糖类、蛋白质、脂肪类食物的代表,便于实验操作。采用水浴加热的方法促进消化反应,通过碘液、双缩脲试剂进行检测,便于学生直观观察实验现象,从而说明小肠是主要的消化器官,促进学生构建重要概念。
2 实验教学目标
通过观察羊小肠内壁研磨液的消化实验,概述小肠中淀粉、蛋白质的消化过程。
观察、描述实验结果并展开分析、判断推理,得出小肠是最主要的消化器官。
运用所学知识表达观点、解释现象,认同小肠消化的重要地位。
3 实验开展过程
3.1 实验材料、试剂、仪器
材料:新鲜羊小肠、淀粉、清水、鸡蛋、植物油。
试剂:碘液、双缩脲A溶液、双缩脲B溶液。
仪器用具:恒温水浴箱、试管、小烧杯、大烧杯、解剖工具、研钵。
3.2 制备羊小肠内壁研磨液
用剪刀剪取约3 cm的羊小肠片段。简单冲洗后,用解剖剪纵剖开羊小肠段,将小肠内壁面朝上置于玻璃片表面。用解剖刀刮取小肠内壁组织,将刮取下的组织置于洁净的研钵内,加入2 mL清水,充分研磨。研磨后,将研钵内物质加入到30 mL清水中。小肠内壁研磨液制备完毕。
3.3 实施羊小肠内壁研磨液消化实验
实验步骤:取6支洁净的试管,分别编号为1、2、3、4、5、6。先向1、2号试管中加入2 mL淀粉液,向3、4号试管中加入2 mL蛋清液,向5、6号试管中加入2 mL植物油。随后,向1、3、5号试管中加入2 mL清水,振荡混匀;向2、4、6号试管中加入2 mL羊小肠内壁研磨液,振荡混匀。向1、2号试管分别滴加2滴碘液,振荡混匀;向3、4号试管均加入双缩脲A、双缩脲B试剂振荡混匀。最后,将6支试管放入37°C恒温水浴箱中水浴45 min。
3.4 实验结果
水浴结束后,1号试管呈现蓝紫色;2号试管呈现很浅淡蓝色;3号、4号试管,加入双缩脲A和双缩脲B试剂混合后,都呈现紫色,经过水浴后3号试管呈现紫棕色,4号试管呈现浅棕黄色;5号试管出现分层,上层植物油层均匀完整,6号试管出现分层,上层植物油层由许多球形小颗粒组成,不再均一完整。
教师利用实验报告单,引导学生观察并描述实验现象,得出结论并解释依据,从而丰富学生对小肠液消化作用的感性认识。
2 实验教学分析
本实验可将小肠内微观、抽象的化学性消化知识直观化,既弥补教材中对小肠的消化这一重要过程没有实验支持的不足,又可基于现象结果分析,培养学生分析实验结果、得出结论等实验探究能力。教师以学生为主体,配以学案引导学生实验探究,能激发学生探究的热情。学生获得真实、理性认识后,可以更好地理解小肠(液)的化学消化功能。教师以问题启发学生由现象到结构推理学习,深化学生对小肠液分泌部位的理解,认同小肠重要的消化地位,也有助于学生认同结构与功能相适应的生物学观点。
4 实验注意事项
本实验通过羊小肠内壁研磨液展现小肠内化学性消化结果,实验现象明显,学生通过肉眼可观察到实验现象。但实验水浴时间较长,为保障课上实验结果的观察效果,教师可借助生物社团、生物学习小组或微课等形式,可以提前进行前置实验。
羊小肠为生物材料,为避免实验后的材料不当处理对环境造成破坏,实验后需要及时将羊小肠按照垃圾分类要求,以厨余垃圾形式进行投放,从而实现绿色实验,引导学生保护环境。