巧借高中生物课本实验 培养学生生物核心素养

摘 要：生物学核心素养主要包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任，对学生生物学核心素养的培养必须要在具体的生物学教学过程中落到实处，而生物学实验是生物教学中的一个重要组成部分。

关键词：实验思路；课本实验；探究实验

在浙科版生物教材中有很多围绕核心概念的课本实验和活动，我们可以对课本实验进行拓展，创设探究实验，激发学生的求知欲，在实验探究的过程中培养学生科学探究的能力，让核心素养真正在教学中生根发芽。

本文主要以浙科版生物必修一第三章第三节的课本活动《探究酶的专一性》为例来探讨如何借助课本实验培养学生的生物学核心素养。

步骤一：根据所学知识，明确实验原理

实验原理：底物（蔗糖、淀粉）在相應的酶（蔗糖酶、唾液淀粉酶）的作用下发生水解反应，产生还原性糖，还原性糖与本尼迪特试剂在水浴加热条件下发生显色反应。

学生根据前面所学的知识，很快就能分析出实验的原理，明确实验原理是一个实验得以进行的前提。

步骤二：根据实验原理，构思实验思路

在实际教学中，我并没有直接给出教材上的实验分组，而是提供给学生实验材料，引导学生利用实验材料，根据分析出的实验原理，自己设计实验思路。通过讨论，学生会得出以下实验设计思路：

将思路三表中的“1%淀粉溶液”改成“2%蔗糖溶液”，表格其他内容不变。

通过分析讨论，学生会得出以上四种实验设计，然后引导学生进行归纳，发现思路一和二的设计依据是：底物不同酶液相同，思路三和思路四的设计依据是：底物相同酶液不同。到这里学生就意识到自变量底物有两种，酶液也有两种，面对这样的情况，我们该如何设置分组？

步骤三：再次分析，确定最终实验方案

通过步骤三，学生会发现上述四种分组里面有些试管是重合的，通过分析整合，学生最终确定实验分组为6组，然后重新设置新的实验分组，得出如下与课本一样的实验分组。

步骤四：多维度深入探究实验细节

（1）本实验的实验组和对照组分别是什么？

答案：第3组和第6组是实验组，其他组都是对照组。与本尼迪特试剂发生显色反应的组就是实验组，没有发生显色反应的都是对照组，明确实验组和对照组设置的原理。

（2）1号和2号试管的作用？

答案：对照作用，通过1、2号试管可得出淀粉和蔗糖溶液本身不会与本尼迪特试剂发生显色反应，排除对后续实验的干扰。

（3）本实验1、3、5试管中可以改用碘-碘化钾溶液进行检测吗？

答案：不能。因为淀粉没有被水解时溶液为蓝色，淀粉在淀粉酶的作用下没有全部被水解完也会显示蓝色，因此不能判断淀粉是否被水解，也不能证明酶的专一性。

（4）有同学提出，在1、2号试管中各加入1 mL的蒸馏水，你认为必要吗？理由？

答案：观察发现，3、4、5、6号试管的试剂量都为6 mL，但是1、2号试管为5 mL，为了控制无关变量使实验设计更加严谨，应该在1、2号试管中各加入1 mL的蒸馏水。

设计意图：该实验是一个很重要的课本实验，在教学中改变传统的教学方式，将直接的讲授式教学变为探究式教学，引导学生积极思考。学生自主分析实验原理，确定自变量、因变量和无关变量，设计实验方案。

在过程中学生不仅明确了探究实验的方法与思路，还加深了对酶的专一性的理解，同时培养了学生科学探究的能力。在对实验方案进行修订和对实验细节进行再探讨的过程中，有效地培养了学生的分析综合的能力、批判性思维的能力和创新思维能力！

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准：实验[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]胡玉华.生物学核心概念及其教存价值和教学理解[J].教学与管理，2012（3）：149-151.

作者简介：

周东，浙江省丽水市，浙江省丽水市云和中学。