一、实验内容分析

1.教材分析：《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。

2.实验原理的认识：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应，这个对学生来说是全新的概念，可以结合初中碘液使淀粉变蓝进行讲解。学生要识记和理解斐林试剂、苏丹Ⅲ和苏丹Ⅳ染液、双缩脲试剂的组成和使用特点。

3．实验操作技能的训练：本实验操作的试剂多，对各类试剂的操作技能、显微镜的使用、水浴操作、切片和制作临时装片等都要进行先期培训。

4.探究的过程：先假设和预期待测的组织样液可能发生的颜色反应，实验操作后观察结果是否具有预期的颜色反应。待测样液的选择，要考虑组织样液本身的颜色遮盖特定的颜色反应的情况，提前设计好表格，对学生实验操作有一个预实验方案。

二、实验教学目标

1.知识方面：

(1)尝试用化学试剂检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

(2)推断组织液中有机物的种类和大致含量

2.能力方面：

（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。

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。

4.教学重、难点：

重点：检测生物组织中还原糖，脂肪和蛋白质的原理和方法。
难点：实验所用材料多，试剂种类和使用方法多，课堂容量大

教学重、难点解决的具体策略：

策略1 联系生活，充分利用已有的知识经验。虽然学生对还原糖、蛋白质的鉴定原理比较陌生，但在初中阶段学过淀粉和脂肪的鉴定，而且有些学生还知道苏丹Ⅲ染色致癌的事件、医院检测糖尿病的方法等，因此教师在教学应充分利用学生原有的知识和生活经验，找到学生的最近发展区，利用已知探索未知。

策略2 合理分组，发挥小组合作优势。由于本实验是高中阶段的第一个学生实验，虽然学生兴趣浓厚，但实验操作技能还比较欠缺，如不能正确使用酒精灯、胶头滴管、显微镜等实验用具，因此教师在实验前应对实验过程中可能出现的问题进行必要的复习说明，同时由于这些仪器用具多用于化学课中，所以在分组时应有计划地在各组中安排一名化学较好地同学，帮助其他同学注意实验操作规范，充分发挥小组合作的优势。

策略3 提前鉴定，展示结果。在本实验中颜色是判断物质有无的标志，因此对颜色的断定至关重要，在教学过程中为了充分课堂资源，节约课堂时间，教师可以选择提前完成四种物质鉴定的演示，目的是为了让学生明确正确的实验结果，

三、实验教学设计思路

人教版将《检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质》这个实验安排在学习蛋白质、脂质、糖类等知识之前，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。

在以往实验教学中不少老师的设计程序往往是：介绍实验原理→提供提前告知的待测样液进行检测。这样的实验其实是验证性实验，检测的过程大为简化，只是针对样液中的某一成分进行验证，这样的实验没有探究的味道。笔者在实验教学进行了较大的整合和适当的拓展。力求注重知识目标达成的同时，尝试运用开放和探究式实验教学模式提高学生的实验技能和解决实际问题的能力

本节的重点是检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质的原理和方法，难点是实验所用材料多，实际种类多和使用方法多，导致课堂容量大。为了突出重点解化难点节约时间，我们设计了实验预学案，要求学生做好课前预习实验原理、实验步骤。我主要从做好充分的材料、仪器准备，创设问题情境，提供学生质疑的平台，让学生亲历科学探究过程、合作学习、分享交流与教师点拨引导相结合的教学策略，进行了如下教学设计：

1.创设情境，激发学生自主学习的参与热情。举例生活中常吃的一些食品，根据生活经验让学生大胆猜测所含的成分，激发学生学习的好奇心和求证欲望。

2.实验动员，增加学生相关实验的知识储备。教师通过介绍实验的相关知识和原理，进一步为实验探究做好知识准备。

教师：印发有关实验原理和检测方法的参考资料 学生：合作学习，制作知识卡片

3.设置活动，培养学生动手实验的操作能力。每一种有机物的鉴定作为一个活动主题，通过实验操作，进一步掌握鉴定的原理和方法。

提供ABCD四种未知组织液 （苹果匀浆、甘蔗提取液、稀释蛋清、花生种子匀浆） 假设每个同学是一个营养师或检验员…… 如何准确检测出未知组织液各含哪种物质？ 你要选择哪些实验器材和试剂？ 作出预测 设计实验 （1）先预测，再检测。 （2）设计记录表格，记录预测和实测结果。 成分 待侧样品 还原糖 蛋白质 淀粉 脂肪 来自那种 生物材料 A B C D

4.提出质疑，促进学生自主探索的学习兴趣。学生在亲历探究过程中，尝试从材料、试剂、操作等方面提出质疑，并进一步探究从而提高学生对检测结果的预期和对实验方案设计的能力。

	注意生成性问题的再探究 如：学生： 例1：水浴加热葡萄糖溶液会出现砖红色沉淀？ 例2：双缩脲试剂B液的用量由4滴改为1mL？ 教师： 不直接解疑，鼓励设计实验进行再探究

5.小组成果交流，评价反思

各小组报告本组的实验现象及推测结果。 实验反思：预测与实测相符？ 小组间的异同？ 存在问题？ 教师进行恰当的评价

6.拓展延伸，提高学生回归生活的科学素养。通过一节课的实验验证与探究，学生对生物组织中有机物的种类有一定的了解，进一步联系到健康饮食，注重与现实生活的联系。

讨论： 今天检测的生物材料中有机物的种类，含量一样吗？ 对你选择食物有什么启发？ 依据课程的基本理念，注重与现实生活的联系，学以致用。

四、实验内容

1．实验名称：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质及相关探究

2．实验器材：

材料：苹果匀浆、马铃薯匀浆、花生种子匀浆、豆浆、番茄提取液、甘蔗提取液、鸡蛋清、生葵花籽、色浅色拉油，面包

仪器：试管、试管夹、恒温箱、大小烧杯、小量筒、滴管、载玻片、盖玻片、镊子、吸水纸、显微镜等。

试剂：斐林试剂（甲液：质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液，乙液：质量浓度为0.05g/ml的CuSO₄溶液），苏丹Ⅲ染液，双缩脲试剂（A液：质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液，B液：质量浓度为0.01g/ml的CuSO₄溶液），体积分数为50%的酒精溶液，碘液，蒸馏水。

3．主要实验材料的准备：

实验材料一：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。

实验材料二： 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）

实验材料三：鸡蛋清和稀释的鸡蛋清（图3）在鸡蛋清中加入等量的蒸馏水稀释。

五、实验教学过程

六、说明

本节课“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验效果明显，创新之处有：

1.改良实验材料助推实验教学

教材中建议实验材料选取苹果或梨。但是苹果组织液必须临时制备，不能长 时间保存；苹果多酚氧化酶含量较高，组织液很易被氧化成褐色，影响实验效果，在做实验之前为了让学生有更好的知识储备，教师需要花费一定时间进行讲评原理和方法，课前准备的苹果匀浆到做时已经发生氧化，会影响实验结果。笔者在设计该试验时，和学生一起进行了实验探究，发现在苹果匀浆中加入少量食盐，既可以防止颜色加深、节约实验材料，又不影响实验结果。如下图：

本实验除了选择豆浆作为实验才来，还选择了鸡蛋清。笔者在设计试验时，考虑到是否稀释，预先进行了实验探究。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：

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。

3.关注细节，改进实验条件

用斐林试剂验证还原性糖时，教材中的条件是水浴加热至煮沸，这样操作，导致在实验结果中得到是黑色沉淀而不能得到预期的实验结果。因此可以改进一下本实验的实验条件：快速加热至沸腾来替代水浴的缓慢加热，这样做不仅防止氧化亚铜被氧化也能防止氢氧化铜的分解，能够得到更好的实验效果

4. 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。

5. 注重构建学习共同体

构建学习共同体，课前先进行合理分组，活动时一般进行小组合作，根据提前发的预学单倡导合作学习，所有的活动都通过小组合作来完成，然后小组推荐1～2名学生回答相关问题，教师点评。鼓励学生主动参与、合作学习、乐于探究、勤于动手，培养了学生的动手实践能力和合作交流的能力。