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1、附件：参评作者信息采集表姓 名汪云峰性别男民族汉出生年月196510学 历本科专业生物专业技术职务中学高级单位全名从化市从化中学电话单位地址从化市街口街城内路239号邮编家庭地址从化市城郊街家和苑A1栋602移动电话E-mailW身份证号注：请每位参评作者都要填写。对“酶”教学的实验设计与思考从化中学 汪云峰探索实验法与发现法的本质是一致的，是直观教学法的发展。它能使学生的多种知觉协同活动，提高感知的效率。它能使理论和实践有机地结合起来，让学生真正体验发现真理、探索真理的过程，从而更好地掌握其中的科学方法。这样，有利于培养学生的创新精神和创新能力，提高学生探索科学知识的本领。人教版普通高中课程
2、标准实验教科书生物1（必修）的分子与细胞模块，第5章 细胞的能量供应和利用的第1节 降低化学反应活化能的酶的重点与难点是“酶”的概念、本质、特性和影响酶作用发挥的条件。为了突出重点、突破难点，本人采用探索实验法进行教学，收到了良好的教育、教学效果。课前的一个星期就布置学生预习该节内容，要求每位学生设计一个与“酶”相关的研究实验，并及时提出一些疑难问题。设计实验五天后，将设计方案交我处，我再将有关“问题”进行整理后带到课堂上去。我将学生的设计实验进行归类和总结，发现绝大多数同学的研究集中酶的高效性、专一性、酶发挥作用受温度和pH值（或酸碱度）影响等问题上。有的研究课题虽然相同，但研究的角度、设计
3、的步骤又有明显增的不同。例如：在研究酶的专一性上，有的同学用淀粉酶去消化几种不同的物质；有的同学则是将不同的酶去消化同一种物质。学生们是第一次设计生物学实验，总是或多或少地存在着一些问题，比较完整的实验设计为数不多。但毕竟是一个开端、一个起步、一种尝试，学生的积极性很高，兴趣也很浓厚。从这一点来看，学生的创新思维、创新精神得到了开启。这一节课在实验室进行。上课前，我与实验员老师做好一切准备，如准备了四张实验表格和其他各种器材、药品、试剂等，实验材料尽可能地准备得多一些，以应对学生的突发奇想。学生的设计实验，在我查阅、批改后课代表已经提前发了下去。上课时，首先肯定大家的实验设计，同时指出不足。我
4、将4张实验表格挂出，把16个实验小组分成四个大组， 一、二、三、四大组分别按照实验表格（一）、（二）、（三）、（四）进行实验。每个小组在实验后派一个代表将观察到的实验现象填到表格中，每个大组推荐一位同学将所得的实验结论填上。每一个小组在做完规定实验后，可以改变实验步骤、角度、材料等进行新的实验，包括原来自己设计的。小组不能解决的问题，可以与其他同学和老师们讨论解决。然后，让同学们开始做实验。以下是出示的实验表格：实验表格（一）试 管 编 号1234实验步骤1、0.5mol/L的H2O2（ml）22222、实验处理常温90左右水浴滴2滴FeCl3溶液滴2滴肝脏研磨液实验现象1小组观察的2小组观察
5、的3小组观察的4小组观察的实 验 结 论实验表格（二）试 管 编 号1234实验步骤1、3%的可溶性淀粉溶液（ml）442、3%的蔗糖溶液（ml）443、2%的新配制的淀粉酶溶液（ml）114、蒸馏水（ml）115、37恒温处理（分钟）151515156、本迪森试剂（ml）11117、沸水浴（分钟）3333实验现象5小组观察的6小组观察的7小组观察的8小组观察的实 验 结 论说明：（1）滴加本迪森试剂，如出现黄色，则证明溶液中有还原性糖；（2）唾液淀粉酶能将淀粉水解成麦芽糖，蔗糖由葡萄糖和果糖组成；（3）麦芽糖、葡萄糖具有还原性，淀粉、蔗糖、果糖不具还原性。实验表格（三）试 管 编 号1234
6、5实验步骤1、体积分数3%的过氧化氢溶液（ml）222222、相应的缓冲液（ml）333333、调节pH值4.805.806.807.808.804、新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨溶液（ml）11111实验现象9小组观察的10小组观察的11小组观察的12小组观察的实 验 结 论实验表格（四）试 管 编 号12345实验步骤1、3%的可溶性淀粉溶液（ml）555552、恒温处理15分钟333333、2%的新配制的淀粉酶溶液（ml）01537601004、恒温处理5分钟111115、滴加碘液（滴）22222实验现象13小组观察的14小组观察的15小组观察的16小组观察的实 验 结 论在填写观察实
7、验现象时，有些小组填好后，经过再次实验、观察、思考又回过头来进行修改。当所有小组都完成实验时，要求大家停下共同讨论有关“酶”的四个实验结论。 第一大组的实验结论为：酶具有高效性。但第2小组的周明明同学问：“老师，酶绝大多数蛋白质。我们能用双缩脲试剂证明吗？”我给予了肯定并对该同学敢于提出问题进行了表扬，鼓励同学们敢于思考问题、提出问题。有位伟人曾经说过：发现问题、提出问题往往比解决问题更重要。我说：“现在，第一、二大组用肝脏研磨液，第三、四大组用鸡蛋清调成蛋白液（原准备好的），分别进行双缩脲反应实验，证明酶是不是蛋白质。”实验步骤如下：2 ml蛋白质（或唾液）+2 ml双缩脲试剂A（10%Na
8、OH）摇匀3、4滴双缩脲试剂B（1% CuSO4）摇匀观察颜色。结果都呈蓝色。我还未开口，就有同学说：“老师，肝脏研磨液中除了过氧化氢酶以外，应该有还其他的蛋白质。该实验设计方案不准确！应当没有杂质的纯酶，才行！”我抓住这一时机，介绍了实验设计的基本原则：即科学性原则、严谨性原则、对照性原则、单一变量原则、可重复性原则、对实验结果正确表达处理的原则。我说：“第二、四大组所用的2%的新配制的淀粉酶溶液是纯酶试剂，你们可以继续进行上述实验。”二分钟后，在家都露出了笑容，也就默认了酶是蛋白质。其实，科学家发现有少数的RNA也有催化作用，它们也是酶。所以，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数
9、是蛋白质，极少数是RNA。第二大组的实验结论为：酶具有专一性。同时大家一致认为：正因为酶具有专一性，所以生物体内每分钟才能进行成千上万次的生物化学反应。在成千上万次的生物化学反应中，每一种化学反应所需要的酶是不一样的，因此我们可以推导出：酶也具有多样性。第三大组的实验结论为：酶的催化作用受pH值（或酸碱度）的影响。即酶的活性在一定pH值范围内，随pH值的升高而升高；超过一定的pH值后，则随pH值的升高，反而下降。第四大组的实验结论为：酶的催化效率受温度的影响。即酶的活性在一定温度范围内，随温度的升高而升高；超过一定温度，随温度的升高反而下降。有些同学问：“在教材的P84材料用具的最后，为什么要
10、建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究pH值对酶活性的影响？”我鼓励他们去进行实验，让实验来说明问题。通过他们的实验和我的解释，同学们明白了其中的道理。在用淀粉酶探究pH值对酶活性的影响时，如果只用2滴碘液，则少量的单质碘会与碱性试管中的碱发生化学反应，从而不存在单质碘，结果有淀粉却不出现蓝色的现象。因而需要滴加较多的碘液，才能达到应有的效果。其实这中间已经隐藏了一个变量，相当于有两个实验变量，不符合单一变量原则。在用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响时，温度既影响酶的活性，同时也影响过氧化氢本身的分解，这就有两个变量了，也不符合单一变量的原则。与同学们共同总结出酶的概念、本质、特
11、性及影响酶发挥作用的条件。这大大加深了学生对知识的认识、理解和掌握，也大大提高了学生分析问题和解决问题的能力。与照本宣科地讲实验和做验证性实验相比，这种效果好得多。我不断地鼓励大家：要敢于向权威挑战，不要墨守成规。实验的结果与书本是否一致并不重要，关键在于要对实验的过程有一个正确的分析。实验正确有正确的理由，错误有错误的原因，只要对错误的实验结果有一个正确的分析，同样值得赞扬的。哪一位科学家的成功，不是在无数次的失败之后获得的。对于科学来说，来不得半点虚假，一定要实事求是，这是科学研究的最基本的准则。总结完后，让同学们继续他们原来的实验、探讨问题，我与实验员老师来回解答同学们的问题。对于学生的
12、提问，尽力去引导，而不是直接说出答案，能通过实验证明的就让他们自己去做，这样获得的知识才印象深刻，永不忘记。学生在探究实验的过程中，通过积极思维、手脑并用、分工合作，探索性地解决了实验问题，培养了学生的合作精神，开发了他们的智力，挖掘了他们的潜能。这样有利于激发同学们的探索精神、创新精神，发挥学生的主动性和主体性的作用。课堂活跃，教师不再是知识的权威，而是实验的组织者、引导者、参与者、协作者、服务员。学生在宽松、融洽的氛围里学习、实验，感到特别的轻松和愉快，不再象以前一样学生做验证性实验，一进实验室就忙于抄写实验报告。另外，在整个探索性实验中，不时学习成绩不理想的学生，多数人在进行实验操作，而成绩好的在理论和技术指导，但个个认真仔细，发挥着各自的长处，这对于全面提高学生素质是一种很好的组织教学形式，这也启发我们教师：应多将演示实验、验证性实验转化为学生的探究性实验，让他们去探索，给予锻炼的机会，培养他们的能力，提高他们的素质。当然，教师要花费更多的时间和精力组织，去设计这种课，也确实存在一些困难，这是本人的一点粗浅的尝试，供大家参考与指正。顶管位置主要位于粉质粘土层，地下水位以下。开挖竖井过程中如出现异常地质情况，及时与设计单位联系，进行协商处理。施工前应与铁路供电段、电务段、通信段联系，首先探明铁路两侧施工范围内各种管线位置、埋深、并进行监护和防护。9
