深度探究“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”

陶艾艾

摘要：“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验，是人教版生物必修1《分子与细胞》的第二个实验，教材把这个实验安排在细胞中各类有机化合物的内容之前，是为高一学生初步认识细胞中蛋白质、糖类和脂肪这些有机物奠定一个理性的基础，这个实验也是高考生物中的一个高频考点。教材的这个实验偏向于验证性实验，而新课改的理念是倡导学生进行探究性实验，培养学生的实验探究能力，故笔者把这个实验改为引导学生参与设计的探究性实验，将这个实验作为高一学生进行探究性实验的起点，引发学生对教程中实验的思考，提高学生的批判性思维能力和创新意识。

关键词：深度探究  实验设计  实验改进  实验创新

一、引导学生设计探究实验

人教版高中生物必修1《分子与细胞》的第二个实验是选择某一种生物组织样液进行一种有机物的检测，这会让学生产生该样液只含这一类物质的误会，也不利于学生的理解，为此笔者把这个实驗改为一个作为高中生物探究性实验入门的实验。在实验课前，利用导学案引导学生分组进行实验设计。核心问题为：（1）是不是实验中提供的每种实验材料只能用来鉴定一种物质？比如牛奶除了能用来检测蛋白质外，还是否含有还原糖，是否含有脂肪呢？（2）你们有没有什么想要探究的生物材料？也可自带生活中常见的生物材料来实验室进行探究。在选择生物材料时有没有什么需要注意的地方？（3）你们组将选择哪些材料进行探究实验？是否需要对照组？若是需要，如何设置对照组？（4）请根据教材中的实验写出你们的实验步骤，并设计表格来记录你们的实验结果，每个实验小组都要必须用到斐林试剂、双缩脲试剂、苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液及碘液这四种试剂。

每一种材料都可以用各种试剂进行检测，让学生选择自己感兴趣的生物材料（可自带，也可选择实验室提供的）进行实验设计，并在探究中寻找答案。另外，很多教辅资料中都说甘蔗汁不适合用来做还原糖的实验，因为甘蔗汁中富含蔗糖，而还原糖含量极少。但事实上经查阅，一些资料证实了成熟的甘蔗中也含有一定量的还原糖，而且甘蔗汁还原糖含量的高低是衡量甘蔗成熟度的重要标志，测定甘蔗汁还原糖可了解甘蔗成熟情况，这在甘蔗育种工作中是很重要的。实验室中也为学生准备了鲜榨的甘蔗汁，这样可以引导学生探究甘蔗汁中是否含有还原糖，让学生学会在实验中寻找问题的答案，培养学生尊重客观事实的求知态度和实事求是的世界观，而不是人云亦云或者靠猜测来回答问题，让学生运用严谨的态度和科学的方法去解决学习和生活中遇到的实际问题，从而提高学生的理性思维和科学探究能力。

二、分组实验，结果分享

实验室准备的材料有马铃薯匀浆、红薯匀浆、梨汁、牛奶、花生匀浆、浸泡过的花生，学生带的材料五花八门，有饮料（比如苹果汁、运动饮料、水溶C等等），也有鲜榨的果蔬汁、鸡蛋等等。提醒学生有些自带的饮料属于非生物材料，不是很适合当作本实验的材料，但是也可以进行探究，只要保证本组选择了合适的生物材料即可。这样可以提高他们的实验探究兴趣，让他们体会到生物学这门学科和我们的生活并不遥远。学生分组完成实验，并将要求用的材料和得出的结论填写到表格中。部分学生的结果如下：

1.马铃薯匀浆的探究实验

2.红薯匀浆（山芋汁）的探究实验

3.甘蔗汁的探究实验

4.牛奶的探究实验

5.花生匀浆的探究实验

三、关于实验的几点思考和改进

1.一般教师带着学生做这个实验，往往用的都是实验室事先准备好的材料，而在上这节课第一课时时，笔者除了让学生设计探究实验，还布置任务，让学生自带生活常见中的一两种生物材料，比如自榨的果蔬汁（如去皮的葡萄汁、苹果汁等，要求榨汁后材料没有颜色或者颜色很浅，不影响实验的观察）或者平时自己喝的饮料（同样饮料本身不能带颜色）、鸡蛋、全脂牛奶和脱脂牛奶等等。实验中发现学生往往对自带的材料更感兴趣，这样极大地激发学生的学习兴趣和做实验的热情，也能让学生将生物学这门学科和我们的生活联系在一起。探究实验中要确保每个组所选的材料会用到斐林试剂、双缩脲试剂、苏丹Ⅲ染液和碘液这四种试剂，设置好对照实验，并设计表格，方便实验时填写数据。在设计实验的时候，让每个学生至少设计一个上面的表格，这样一方面学生更容易理解探究实验中的单一变量原则和对照原则，另一方面方便记录现象进行实验结果的分析，通过一个组内结果的对比分析，可以让学生得出哪些材料富含某种化合物，更适合做哪种实验的结论。结合前面第二章第一节内容的学习，学生更加能理解理论上细胞中各类有机化合物多少都有，只是含量会有差别。

2.有很多教辅资料都说甘蔗中富含蔗糖，不适合用来做还原糖的实验，但是用甘蔗汁做的多次实验结果显示，甘蔗汁中也含不少还原糖，足够与斐林试剂发生反应。当然，可以适当提醒学生甘蔗汁中的还原糖含量与甘蔗的品种以及成熟度有关。

3.教材中，脂肪的检测有两种方法，但是向花生匀浆中添加苏丹Ⅲ染液，无明显现象，这个方法可以舍去。用显微镜观察花生子叶切片，对学生来说最大的问题是如何把花生子叶切成薄片，书上说的徒手切片对学生来说操作起来比较烦琐，而且不容易成功，可以改成用刀片从花生子叶的横切面上进去刮取部分材料，然后染色，这样操作更为简便，效果也非常好。

4.关于生物组织中淀粉的检测，可以利用生活中常见的材料。材料容易获得，而且成本低廉。比如将少量的马铃薯或者红薯制成匀浆，再用水进行稀释;或者直接选择适量的小麦粉溶于水，甚至淘米水也可用来做该实验。但是在选择马铃薯匀浆或者红薯匀浆时，浓度不可太高，不能让匀浆产生沉淀，否则加入碘液后颜色深到发黑，从而影响观察的效果。

参考文献：

谭芳，杨荣仲，李松，等.影响甘蔗汁还原糖测定的因素[J].江苏农业科学，2011，39（4）：412414.