1．課題的提出
生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取生物知識(shí)的最有效手段之一，同時(shí)在對學(xué)生整體素質(zhì)的提高方面，起到了非實(shí)驗(yàn)教學(xué)無法替代的作用�，F(xiàn)行的生物課本中安排的生物實(shí)驗(yàn)仍有不少的遺憾。實(shí)驗(yàn)方法陳舊，跟不上時(shí)代發(fā)展
翻看國外及港臺(tái)的中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，其中我們教師大學(xué)時(shí)代才接觸到實(shí)驗(yàn)有很多，如果蠅的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)、利用小白鼠的多種實(shí)驗(yàn)、蛋白質(zhì)的雙縮尿試驗(yàn)、還原糖的斐林試劑實(shí)驗(yàn)等等，且實(shí)驗(yàn)更注重研究性與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，不少的實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)器材已經(jīng)更新。反觀我們的實(shí)驗(yàn)教材，確實(shí)有一種跟不上時(shí)代發(fā)展的感覺。所以應(yīng)從實(shí)驗(yàn)教材的改革入手，做些適應(yīng)當(dāng)前素質(zhì)教育要求的必要調(diào)整，遵循“以學(xué)生發(fā)展為本”的原則。
高中生物新教材中增添了許多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，意在通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、科技創(chuàng)新能力以及探索科學(xué)知識(shí)的方法技巧。這非常好也非常必要。但在教學(xué)過程中，通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)教材中一些實(shí)驗(yàn)操作不太合理，需加以改進(jìn)和創(chuàng)新。例如實(shí)驗(yàn)七“pH對酶活性的影響”，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用斐林試劑來檢測淀粉是否被催化水解為還原性糖，從而驗(yàn)證不同pH對酶活性的影響。這樣設(shè)計(jì)有缺陷，因?yàn)殪沉衷噭┚褪切轮频臍溲趸~懸濁液，氫氧化銅遇酸發(fā)生中和反應(yīng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。
2、研究的目的與理論依據(jù)
生物科學(xué)和其他自然科學(xué)一樣，本質(zhì)上是實(shí)驗(yàn)科學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一，課程標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的探究性學(xué)習(xí)，有許多活動(dòng)也是通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)就需要對生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，基本的實(shí)驗(yàn)器材和條件，還有實(shí)驗(yàn)的動(dòng)植物、微生物材料不斷的設(shè)計(jì)與改善。
新課程標(biāo)準(zhǔn)在“課程資源的開發(fā)利用”中指出：“應(yīng)高度重視學(xué)校生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，積極營造良好的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐環(huán)境，同時(shí)也應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生和教師充分利用身邊廉價(jià)的器具和材料，設(shè)計(jì)富有創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)。”實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)設(shè)計(jì)，設(shè)備配置，乃至管理，都需要生物學(xué)教師出主意、想辦法。對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師們是很有經(jīng)驗(yàn)的，因此，這里僅提出加強(qiáng)和改進(jìn)方面的一些意見。
3．課題主要研究方法和過程
3．1研究方法
3．1．1、資料法。廣泛搜集、閱讀、研究高中生物實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的實(shí)例，從中借鑒經(jīng)驗(yàn)。
3．2．2、對比法。以對比研究的形式，組織同一課內(nèi)容在平行班級(jí)做不同處理改進(jìn)的研究課、通過對比研究，進(jìn)一步觀察實(shí)際效果和出現(xiàn)的問題。
3．3．3、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法。及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，概括提煉出可供多實(shí)驗(yàn)改進(jìn)借鑒的一般“原則”和“方法”。
3．2研究過程
3．2．1問題發(fā)現(xiàn)
實(shí)驗(yàn)七“pH對酶活性的影響”，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用斐林試劑來檢測淀粉是否被催化水解為還原性糖，從而驗(yàn)證不同pH對酶活性的影響。這樣設(shè)計(jì)有缺陷，因?yàn)殪沉衷噭┚褪切轮频臍溲趸~懸濁液，氫氧化銅遇酸發(fā)生中和反應(yīng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。故在實(shí)驗(yàn)過程中改用碘液來驗(yàn)證淀粉是否被水解，結(jié)果實(shí)驗(yàn)仍然失敗。
3．2．2原因分析
分析如下：試管2：新鮮的淀粉酶溶液1mL+5%NaOH溶液1mL+可溶性淀粉溶液2mL，保溫，用碘液檢驗(yàn)無顏色變化，說明淀粉已水解。是淀粉酶催化淀粉水解的嗎?不是，在這種堿性（pH約為13～14）條件下淀粉酶已失去活性。那淀粉為什么會(huì)水解?原因是堿可作為淀粉水解的催化劑，在NaOH的催化作用下，淀粉迅速水解。
試管3：新鮮的淀粉酶溶液1mL+5%HCl溶液1mL+可溶性淀粉溶液2mL，保溫，用碘液檢測顯紫色或無色。若保溫的溫度較低，試管中呈紫色；若保溫的溫度稍高（不影響酶的活性，1號(hào)試管對照可知），則試管中加碘液為無色，這又說明淀粉已水解。但淀粉酶在強(qiáng)酸性環(huán)境中已失去活性。究其原因：淀粉在酸作催化劑和加熱的條件下水解。高中化學(xué)第二冊（新教材）P.191實(shí)驗(yàn)7～4即有驗(yàn)證。
3．2．3實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案
本實(shí)驗(yàn)有多處設(shè)計(jì)不合理，需要重新設(shè)計(jì)�？捎萌缦碌膭�(chuàng)新小實(shí)驗(yàn)來代替實(shí)驗(yàn)七。
創(chuàng)新：探索pH對酶（過氧化氫酶）活性的影響。
實(shí)驗(yàn)原理：新鮮的肝臟中含有過氧化氫酶，可催化過氧化氫水解成水和氧氣。
3．2．4改進(jìn)設(shè)計(jì)
方法步驟：（1）取3支潔凈的試管，編上號(hào)，并分別按下表中序號(hào)1至序號(hào)4的要求操作。
（2）振蕩這3支試管，使試管內(nèi)的液體混合均勻，等3min～5min。
（3）在3支試管內(nèi)各加入2mL3%的過氧化氫溶液。輕輕振蕩，使試管內(nèi)的物質(zhì)混合均勻。
（4）觀察這3支試管內(nèi)的變化，記錄哪支試管產(chǎn)生的氣泡多，反應(yīng)快。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1號(hào)試管反應(yīng)劇烈，氣泡最多；2號(hào)試管氣泡很少；3號(hào)試管幾乎不產(chǎn)生氣泡。
3．2．5結(jié)論：
用不同pH對過氧化氫酶活性的影響，催化過氧化氫水解成水和氧氣代替淀粉被催化水解為還原性糖。上述實(shí)驗(yàn)說明，過酸過堿都影響過氧化氫酶的活性，過氧化氫酶的催化作用需要適宜pH值。
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