分子與細胞實驗活動案例（Word）

1、分子與細胞中的實驗探究活動例談高中新課程中的實驗或探究活動不同于舊課程，即使看起來與舊教材 “好像相同”的實驗或探究活動，其要求也是大不相同的。下面通過舉例，就如何按照課程標準的要求，靈活處理實驗內(nèi)容、開展探究活動這一問題，結(jié)合人教版實驗教材談?wù)勎业淖龇ā?一、探究影響酶活性的因素人教版教材安排了“影響酶活性的條件”這一探究活動。與舊教材“比較過氧化氫酶與Fe3+的催化效率”、“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”相比，新課標人教版實驗教材真正體現(xiàn)了“探究”。探究活動主要在“設(shè)計實驗方案”這一步。這一步驟我著重解決學(xué)生容易違反科學(xué)性的兩個問題：1、想探究溫度對酶活性的影響，怎樣將不同溶液的溫度分別調(diào)

2、到設(shè)定的數(shù)值？2、想探究pH值對酶活性的影響，怎樣將不同溶液的pH值分別調(diào)到設(shè)定的數(shù)值？在引導(dǎo)學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，以小組為單位，用表格的形式表達本組的實驗方案。其中“探究溫度對酶活性的影響”，學(xué)生做出的典型方案有：方案一 步驟順序試管1試管2試管33%淀粉液2ml2ml2ml2%淀粉酶液2ml2ml2ml溫度條件（水浴或冰塊處理）060100恒溫時間5分鐘5分鐘5分鐘加碘1滴1滴1滴預(yù)期現(xiàn)象藍色不變藍藍色實際現(xiàn)象方案二步驟順序試管1試管2試管320%肝臟研磨液1滴1滴1滴2% H2O2液2ml2ml2ml溫度條件060100恒溫時間5分鐘5分鐘5分鐘預(yù)期現(xiàn)象少量氣泡大量氣泡無氣泡實際現(xiàn)象方案三1

3、 / 9步驟順序試管1試管2試管32%淀粉酶液2ml2ml2ml溫度條件060100恒溫時間5分鐘5分鐘5分鐘3%淀粉液2ml2ml2ml預(yù)期現(xiàn)象藍色不變藍藍色實際現(xiàn)象方案四 步驟順序試管1試管1試管2試管2試管3試管33%淀粉液2ml2ml2ml2%淀粉酶液2ml2ml2ml溫度預(yù)處理060100反應(yīng)混合混合混合恒溫時間5分鐘5分鐘5分鐘加斐林試劑1ml1ml1ml60水浴加熱2分鐘2分鐘2分鐘預(yù)期現(xiàn)象無磚紅色沉淀磚紅色沉淀無磚紅色沉淀實際現(xiàn)象方案五步驟順序試管1試管1試管2試管2試管3試管33%淀粉液2ml2ml2ml2%淀粉酶液2ml2ml2ml溫度預(yù)處理060100反應(yīng)混合混合混合恒溫

4、時間5分鐘5分鐘5分鐘加碘1滴1滴1滴預(yù)期現(xiàn)象藍色不變藍藍色實際現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生對以上方案進行分析，找出不足之處：方案一和方案二，3%淀粉液和2%淀粉酶液（20%肝臟研磨液和2% H2O2液）混合前沒有按設(shè)定的溫度預(yù)處理，兩者混合后還未達到預(yù)先設(shè)定的溫度前已發(fā)生酶促反應(yīng)，實驗結(jié)果就不是預(yù)設(shè)溫度下的實驗結(jié)果。方案三，2%淀粉酶液雖然按所設(shè)定的溫度進行預(yù)處理，但3%淀粉液沒有按所設(shè)定的溫度進行預(yù)處理，混合后溶液溫度也發(fā)生較大幅度變化，實驗結(jié)果也不是預(yù)設(shè)溫度下的實驗結(jié)果。方案四，該實驗用斐林試劑檢驗不妥。因為用斐林試劑檢驗是否有還原糖的產(chǎn)生需要加熱，這樣就改變了反應(yīng)溫度，實驗結(jié)果也就不能說是預(yù)設(shè)溫度下的

5、實驗結(jié)果。方案五才是較科學(xué)的實驗方案?！疤骄縫H對酶活性的影響”，學(xué)生做出的典型方案有：方案一步驟順序試管1試管2試管33%淀粉液2ml2ml2ml2%淀粉酶液2ml2ml2ml調(diào)節(jié)pH5%HCl 2ml蒸餾水2ml5%NaOH 2ml時間5分鐘5分鐘5分鐘加碘1滴1滴1滴預(yù)期現(xiàn)象藍色不變藍藍色實際現(xiàn)象方案二步驟順序試管1試管2試管32%淀粉酶液2ml2ml2ml調(diào)節(jié)pH5%HCl 2ml蒸餾水2ml5%NaOH 2ml3%淀粉液2ml2ml2ml時間5分鐘5分鐘5分鐘加斐林試劑1ml1ml1ml60水浴加熱2分鐘2分鐘2分鐘預(yù)期現(xiàn)象無磚紅色沉淀磚紅色沉淀無磚紅色沉淀實際現(xiàn)象方案三步驟順序試管

6、1試管2試管33%淀粉液2ml2ml2ml 高中新課程中的實驗或探究活動不同于舊課程，即使看起來與舊教材 “好像相同”的實驗或探究活動，其要求也是大不相同的。下面通過舉例，就如何按照課程標準的要求，靈活處理實驗內(nèi)容、開展探究活動這一問題，結(jié)合人教版實驗教材談?wù)勎业淖龇ā?一、探究影響酶活性的因素人教版教材安排了“影響酶活性的條件”這一探究活動。與舊教材“比較過氧化氫酶與Fe3+的催化效率”、“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”相比，新課標人教版實驗教材真正體現(xiàn)了“探究”。探究活動主要在“設(shè)計實驗方案”這一步。這一步驟我著重解決學(xué)生容易違反科學(xué)性的兩個問題：1、想探究溫度對酶活性的影響，怎樣將不同溶

7、液的溫度分別調(diào)到設(shè)定的數(shù)值？2、想探究pH值對酶活性的影響，怎樣將不同溶液的pH值分別調(diào)到設(shè)定的數(shù)值？在引導(dǎo)學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，以小組為單位，用表格的形式表達本組的實驗方案。其中“探究溫度對酶活性的影響”，學(xué)生做出的典型方案有：方案一 步驟順序試管1試管2試管33%淀粉液2ml2ml2ml2%淀粉酶液2ml2ml2ml溫度條件（水浴或冰塊處理）060100恒溫時間5分鐘5分鐘5分鐘加碘1滴1滴1滴預(yù)期現(xiàn)象藍色不變藍藍色實際現(xiàn)象方案二步驟順序試管1試管2試管320%肝臟研磨液1滴1滴1滴2% H2O2液2ml2ml2ml溫度條件060100恒溫時間5分鐘5分鐘5分鐘預(yù)期現(xiàn)象少量氣泡大量氣泡無氣泡實

8、際現(xiàn)象方案三步驟順序試管1試管2試管32%淀粉酶液2ml2ml2ml溫度條件060100恒溫時間5分鐘5分鐘5分鐘3%淀粉液2ml2ml2ml預(yù)期現(xiàn)象藍色不變藍藍色實際現(xiàn)象 方案四 步驟順序試管1試管1試管2試管2試管3試管33%淀粉液2ml2ml2ml2%淀粉酶液2ml2ml2ml溫度預(yù)處理060100反應(yīng)混合混合混合恒溫時間5分鐘5分鐘5分鐘加斐林試劑1ml1ml1ml60水浴加熱2分鐘2分鐘2分鐘預(yù)期現(xiàn)象無磚紅色沉淀磚紅色沉淀無磚紅色沉淀實際現(xiàn)象方案五步驟順序試管1試管1試管2試管2試管3試管33%淀粉液2ml2ml2ml2%淀粉酶液2ml2ml2ml溫度預(yù)處理060100反應(yīng)混合混合混

9、合恒溫時間5分鐘5分鐘5分鐘加碘1滴1滴1滴預(yù)期現(xiàn)象藍色不變藍藍色實際現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生對以上方案進行分析，找出不足之處：方案一和方案二，3%淀粉液和2%淀粉酶液（20%肝臟研磨液和2% H2O2液）混合前沒有按設(shè)定的溫度預(yù)處理，兩者混合后還未達到預(yù)先設(shè)定的溫度前已發(fā)生酶促反應(yīng)，實驗結(jié)果就不是預(yù)設(shè)溫度下的實驗結(jié)果。方案三，2%淀粉酶液雖然按所設(shè)定的溫度進行預(yù)處理，但3%淀粉液沒有按所設(shè)定的溫度進行預(yù)處理，混合后溶液溫度也發(fā)生較大幅度變化，實驗結(jié)果也不是預(yù)設(shè)溫度下的實驗結(jié)果。方案四，該實驗用斐林試劑檢驗不妥。因為用斐林試劑檢驗是否有還原糖的產(chǎn)生需要加熱，這樣就改變了反應(yīng)溫度，實驗結(jié)果也就不能說是預(yù)設(shè)溫

10、度下的實驗結(jié)果。方案五才是較科學(xué)的實驗方案?！疤骄縫H對酶活性的影響”，學(xué)生做出的典型方案有：方案一步驟順序試管1試管2試管33%淀粉液2ml2ml2ml2%淀粉酶液2ml2ml2ml調(diào)節(jié)pH5%HCl 2ml蒸餾水2ml5%NaOH 2ml時間5分鐘5分鐘5分鐘加碘1滴1滴1滴預(yù)期現(xiàn)象藍色不變藍藍色實際現(xiàn)象方案二步驟順序試管1試管2試管32%淀粉酶液2ml2ml2ml調(diào)節(jié)pH5%HCl 2ml蒸餾水2ml5%NaOH 2ml3%淀粉液2ml2ml2ml時間5分鐘5分鐘5分鐘加斐林試劑1ml1ml1ml60水浴加熱2分鐘2分鐘2分鐘預(yù)期現(xiàn)象無磚紅色沉淀磚紅色沉淀無磚紅色沉淀實際現(xiàn)象方案三步驟順

11、序試管1試管2試管33%淀粉液2ml2ml2ml調(diào)節(jié)pH5%HCl 2ml蒸餾水2ml5%NaOH 2ml2%淀粉酶液2ml2ml2ml時間5分鐘5分鐘5分鐘加斐林試劑1ml1ml1ml60水浴加熱2分鐘2分鐘2分鐘預(yù)期現(xiàn)象無磚紅色沉淀磚紅色沉淀無磚紅色沉淀實際現(xiàn)象 方案四步驟順序試管1試管2試管32%淀粉酶液2ml2ml2ml調(diào)節(jié)pH5%HCl 2ml蒸餾水2ml5%NaOH 2ml3%淀粉液2ml2ml2ml時間5分鐘5分鐘5分鐘加碘1滴1滴1滴預(yù)期現(xiàn)象藍色不變藍藍色實際現(xiàn)象方案五步驟順序試管1試管2試管320%肝臟研磨液1滴1滴1滴調(diào)節(jié)pH5%HCl 2ml蒸餾水2ml5%NaOH 2m

12、l2% H2O2液2ml2ml2ml預(yù)期現(xiàn)象無氣泡大量氣泡無氣泡實際現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生對以上方案進行分析，找出不足之處：方案一，酶和反應(yīng)物在調(diào)到預(yù)設(shè)的pH前就混合，在沒有達到預(yù)設(shè)的pH時就可能發(fā)生酶促反應(yīng)；淀粉酶作用的最適溫度為60，該方案的溫度條件不適宜。方案二，由于斐林試劑呈堿性，所以用斐林試劑檢驗時直接影響溶液的pH，反應(yīng)條件不再是預(yù)設(shè)的pH。方案三，除了存在方案二的不足外，將酸、堿直接加入3%淀粉液中，再與2%淀粉酶液混合，溶液量變大，酸堿被稀釋，不能達到預(yù)設(shè)的pH。方案四，該方案的反應(yīng)溫度不適宜。方案五是較合理的實驗方案。這樣，通過引導(dǎo)學(xué)生對各實驗方案的比較分析，得出最佳方案，把“課程標準

13、”中 “領(lǐng)悟觀察、實驗、比較、分析和綜合等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究過程中的應(yīng)用”的要求落實到教學(xué)活動中。二、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)舊教材也安排類似的實驗，但安排的是“生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定”，是單純的“實驗”。而新課程則要求“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”， “鑒定”與“檢測”只兩個字之差，但要求是不同的，“檢測”除了要懂得“鑒定”的方法、鑒定過程產(chǎn)生的現(xiàn)象外，還要將這些方法和實驗現(xiàn)象應(yīng)用到“檢測”過程中。所以，“檢測”是進一步認識生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，進一步貼近生活與科學(xué)的技能要求。教學(xué)過程可參照“課程標準”中的“案例1”進行，這里不再贅述。三、觀察植物細胞的質(zhì)壁分離

14、和復(fù)原人教版教材中安排了“植物細胞的吸水和失水”這一探究活動。我認為“細胞的吸水和失水原理”通過前面有關(guān)知識的學(xué)習(xí)，這是較容易理解的問題，而該探究活動弄得太復(fù)雜了，除了讓學(xué)生進一步訓(xùn)練初中學(xué)過的“提出問題-做出假設(shè)-設(shè)計實驗-進行實驗-觀察收集數(shù)據(jù)-分析得出結(jié)論-表達交流” 的探究活動步驟外，并沒有新內(nèi)容。因此，我把該實驗設(shè)計為“洋蔥表皮細胞汁液濃度的簡易測定”，做法是：先讓學(xué)生觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象，然后提出問題讓學(xué)生思考：你知道洋蔥表皮細胞汁液的大致濃度嗎？如何利用細胞的吸水和失水原理進行簡易測定？通過引導(dǎo)學(xué)生討論，各組形成方案，經(jīng)過交流、分析，最后確定檢測方案：配制一系列連續(xù)濃度（如0.20g/ml, 0.21g/ml, 0.22g/ml）的蔗糖溶液，分別用這些溶液直接制作一系列洋蔥表皮細胞臨時裝片，用顯微鏡觀察，根據(jù)是否發(fā)生質(zhì)壁分離來判斷所測洋蔥表皮細胞汁液的大致濃度。這樣，使學(xué)生在實踐中學(xué)會科學(xué)探究，在實踐中更深刻地理解、掌握和應(yīng)用知識。此外，“探究酵母菌細胞呼吸的方式”的探究活動過程中，各小組設(shè)計實驗方