“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质及相关探究”的教学案例

江苏省江阴长泾中学 陈海萍

1.教学内容分析

《检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质》是人教版高中必修一模块第二章第一节《组成细胞的元素和化合物》的内容，是教材继《使用高倍显微镜观察几种细胞》后学生真正动手操作的第一个实验。新教材把实验安排在学习蛋白质、糖类和脂质等知识内容之前，一方面是由于实验设计带有一定的开放性和探究性，有利于培养学生的实验探究能力，为以后各章节探究性实验奠定一个比较好的基础，另一方面也为下面学习有机物奠定一些感性认识，有利于学生知识的学习。

1.       教学目标

2.1   知识  根据实验原理使用化学试剂检测生物组织中的糖类、脂肪 和蛋白质

2.2   能力  (1)尝试运用实验方法检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的存在。

  (2)在实验过程中正确使用一般的实验用具，掌握处理实验材料、进行实验的操作技能。

            (3)在实验结果的讨论交流中，培养学生语言表达能力。

  (4)学习观察分析实验现象，准确记录实验结果并得出结论。

2.3   情感、态度与价值观

 (1)通过对课本实验的改进和拓展，体会科学研究的方法和过程，培养学生科学探究能力和敢于创新的探索精神。

  (2)通过探究活动，指导学生进行小组合作学习，从而培养学生的合作意识和合作能力。

2.       教学思路

    在实验预学案基础上的教学设计思路是：创设情境，激发学生自主学习的参与热情→实验动员，增加学生相关实验的知识储备→设置活动，培养学生动手实验的操作能力提出质疑，促进学生自主探索的学习兴趣→小组成果交流，评价反思→拓展延伸，提高学生回归生活的科学素养。

3.       教学准备

3.1        学生分组  根据学生情况和学校实验室条件对学生进行分组，2人一小组，4人一大组，保证每个学生都能参与到实验中来。

3.2        制备实验预学案

3.3        实验准备  在准备书本材料用具的基础上，还补充了一些新的实验材料：番茄提取液、甘蔗提取液、鸡蛋清、生葵花籽、色浅色拉油。

4.3.1  苹果匀浆（图1），上课之前将苹果加水研磨，倒入烧杯，加入少量食盐，放置待用。图1左边是未加食盐的苹果匀浆，右边是加了食盐的苹果匀浆，经过25分钟后的变化状态。

4.3.2  甘蔗提取液（将甘蔗加水用榨汁机榨汁过滤）、花生种子匀浆（将花生去皮加水榨汁机搅拌）（图2）

4.3.3  鸡蛋清和稀释的鸡蛋清（图3）在鸡蛋清中加入3倍蒸馏水稀释。

4.       教学过程

5.1  问题激趣，导入新课  直接提出问题：①同学们我们一日三餐要吃很多食物，如米饭、面条、蔬菜、肉类食品，下午第四节课以百米赛跑速度跑去买包子吃，你们知道这些食品主要是由什么加工来的吗？②你们经常喝的豆浆中主要含有什么营养成分？你们每天吃的水果中知道又含有哪些成分呢？③你们会用一些方法来检测这些成分吗？

    设计意图：通过设计不同的问题，激发学生学习的兴趣，点出本节课的内容。

5.2  实验动员  教师通过预学案上的知识卡片让学生明确鉴定有机物的方法，介绍各种有机物鉴定的相关注意点：斐林试剂和双缩脲试剂的组成、使用比较；显微镜操作要点复习。

    设计意图：让学生强化实验原理，进一步熟悉实验操作方法，为实验观察打好基础，为实验的顺利快速进行以及实验过程中提出质疑做好铺垫。

5.3  实验活动

5.3.1  活动一  检测生物组织中的糖类

      （1）按照实验步骤鉴定还原糖。（水浴加热时鉴定淀粉）

      （2）教师在学生探究的基础上引导学生提出新探究：从斐林试剂加入的要求中能否提出相关的探究？番茄研磨液里面是否含有还原糖？甘蔗中富含蔗糖，但它不是还原糖，甘蔗中一定不含还原糖吗？

      （3）学生合作交流提出探究问题：①斐林试剂不混合均匀后加入，甲液和乙液分别加入结果会怎样？②选择番茄研磨液来鉴定是否含有还原糖？③选择甘蔗研磨液作为实验材料是否产生砖红色沉淀？

       （4）分组完成探究实验

       （5）展示结果

       （6）交流评价①斐林试剂等量分别加入，对实验结果的影响不大。②番茄研磨液作为实验材料，也可以观察到转红色沉淀，但是由于受到研磨液本身颜色的干扰，观察起来不方便。③甘蔗研磨液作为实验材料也产生了转红色沉淀，说明甘蔗中也含有还原糖。学生展示自己的实验结果（有的同学会设置对照组，及时抓住学生生成的资源，教师进行评讲）

    设计意图：让学生在进一步强化实验方法和原理的基础上，在教师引导基础上提出生活中学生感兴趣的问题，通过探究丰富自己的知识，同时激发学生进一步探究的欲望。通过小组分组探究展示，在节约时间的基础上，培养了学生的表达能力。并且可以纠正错误观点：甘蔗中只含有蔗糖。

5.3.2          活动二  检测生物组织中的蛋白质

   （1）按照实验步骤鉴定蛋白质。（学生选择实验材料：鸡蛋清、豆浆进行鉴定）

       （2）学生自主合作提出相关探究问题：①先加双缩脲试剂B液，再加双缩脲试剂A液，是否会对实验结果产生影响？②双缩脲试剂B液与A液等量加入，能否出现紫色反应？                

（3）分组完成探究实验

       （4）展示结果

       （5）交流评价：①先加双缩脲试剂B液，再加双缩脲试剂A液对实验结果影响不大，也能产生紫色反应。②双缩脲试剂B液也加1ml，观察到的颜色是蓝色（B液的颜色掩盖了紫色导致）。  

设计意图：在还原糖的探究实验基础上，教师让学生自主探究，从能力上不断提升。通过探究实验，让学生直观上认识到双缩脲试剂加几滴的原因，减少了教师讲解理论的赘述。通过探究学生发现双缩脲试剂加入顺序的变换可以得到相同的结果，让学生意识到只有通过反复的实验才能论证自己的推测正确与否，培养学生的辩证唯物主义观。

5.3.3   活动三  检测生物组织中的脂肪

（1）演示实验：葵花籽种皮临时装片的制作

（2）学生实验探究，提供三种材料：花生研磨液、色浅的色拉油和葵花籽。

       （3）展示结果（将成功作品通过数码显微镜投影展示）

       （4）交流评价：①色拉油选作材料现象不明显，色拉油中脂肪颗粒均匀分布，苏丹Ⅲ染液溶解在脂肪中，颜色均匀分布，说服力不强；②花生研磨液操作简单，但是无法看到脂肪颗粒在细胞中的形态；③制作葵花籽种皮装片能够观察到细胞中被染成橘黄色的脂肪颗粒，但操作相对复杂。

    设计意图：通过实验材料的改进，降低实验的难度，减少实验时间。同时让学生进一步熟练显微镜的操作技巧；让学生在实验中提升学生的比较归纳的能力。

5.4  分析总结  实验完成后，组织学生讨论一些理论联系实际的问题，如不同的组织中有机物含量一样吗？通过实验对你选择食物有什么启示呢？

5.     教学反思

6.1改良实验材料助推实验教学

苹果组织液中多酚氧化酶含量较高，很易被氧化成褐色，影响实验效果，教师在设计该试验时，和兴趣小组一起进行了课前预探究，发现在苹果匀浆中加入少量食盐，既可以防止苹果因氧化而颜色加深、节约实验材料，又不影响实验结果。如下图：

对于鸡蛋清的准备，也进行预探究。发现不稀释，一取鸡蛋清的量不好把握；二显色反应不均匀，三反应结束后，鸡蛋清进一步凝固，很难从试管中倒出。如下图：

通过探究选择稀释的鸡蛋清作为实验材料更好，现象明显，操作简便。

书本实验中观察脂肪粒选择的花生子叶的切片，由于考虑到徒手切片的制作要用到刀片，存在安全隐患，再加上对于高一新生来说，切片的难度比较大，所以笔者在实验设计前进行探究实验，用镊子撕取生葵花籽的种皮作为实验材料，一方面取材方便，另一方面操作方便，现象观察也明显。有利于实验的顺利进行，突破了课时紧张的难点。结果如下图：

6.2设置拓展探究激发探究兴趣

   本实验设计的最大的特点是进行了书本以外的探究实验，每一个活动主题之后都有一系列相关的小探究。为学生创造自主探究的平台，引导学生自主探究。在分享探究的过程中进一步激发学生兴趣，进一步强化实验的原理。并且可以改变学生的一些思维定势。让学生在探究过程中不断进行总结和比较，进而得出最佳实验方法以及掌握相关生物组织中的主要有机物。

6.3取材来源于生活应用于生活

新课程提倡“密切与现实生活和社会发展的联系”。本实验选择的材料全来源于生活，在设计实验时，笔者有意识的增加了书本以外的生活材料，拓展课程资源，引导学生与生活经验密切联系。同时通过实验让学生回归生活，做到学以致用。（课后选修课时一部分同学做的拓展探究：1.探究自己制备的豆浆和买的豆浆中蛋白质含量是否有区别？2.探究红富士与青苹果中还原糖含量是否有区别？）