改进实验方案 提高课堂效率

杜福武

[摘 要] 在实际教学实践中，常常受到某种因素的影响而导致实验不能开展，使得“探究性”实验变为“验证性”实验，甚至导致不少教师为了赶时间将课堂的“探究性实验”改为“演示实验”或者“讲实验”。现行人教版生物教材中的“探究酵母菌呼吸方式”实验，由于授课时间在冬季，气温较低导致酶活性降低，导致实验耗时长。针对改变温度可大大缩短实验时间对实验进行改进，收到了“耗时短，现象明显”的良好效果。

[关键词] 细胞呼吸 酶的活性 反应温度

[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 1674 6058（2015）20 0115

《基础教育课程改革纲要》中强调学生通过实践，增强探究和创新意识，学习科学和研究方法，发展综合运用知识的能力。新课改注重对学生的动脑、动手能力的培养，立足于培养学生的创新精神和科学精神。在教学过程中，我们始终坚持“问题发现”的教学模式，激发学生探究精神。通过学习我们发现了“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验存在不足之处。

当进行这一实验时，是在冬天，由于天气寒冷，酶的活性很低，导致实验耗时很长，课堂上无法完成实验。教师为了加快学习进度，因此省去了实验环节。但这又造成了学生对实验流程不熟悉，对知识点不够理解，因此达不到应有的课堂教学效果。为此，

我们对该实验进行分析，既然是由于温度较低导致酶的活性下降，造成了实验耗时很长。那么在实验过程中，改变其实验环境的温度，就可以大大缩短实验时间。因此，根据这一条件，我们对实验进行了重新设计和改进。

一、实验目的

探究酵母菌呼吸的最适温度。

二、实验原理

1.细胞中几乎所有的化学反应都是由酶来催化的。酵母菌细胞生活在一定的环境中，环境条件的改变会影响酵母菌细胞内酶的活性。

2.二氧化碳可使澄清石灰水变混浊，根据澄清的石灰水开始出现浑浊所需时间的长短判断酶促反应速度的大小，即酶活性的大小。

3.二氧化碳能使澄清石灰水变混浊，判断酵母菌呼吸产生二氧化碳。

三、实验材料和用具

新鲜的食用酵母菌、锥形瓶、弯曲玻璃导管、橡皮塞、橡皮球、天平、量筒、葡萄糖粉末、氢氧化钠固体、澄清石灰水。

四、实验步骤

1.用锥形瓶和其他用具按教材示意图组装好实验装置，并检查装置气密性。

2.配置质量分数为10%NaOH溶液，用于吸收二氧化碳，排除空气中二氧化碳对实验结果的干扰。

3.酵母菌培养液的配制：

取5g新鲜的食用酵母菌，放入锥形瓶中。用14℃的水配制120mL质量分数为5%的葡萄糖溶液，再加入锥形瓶中，并控制温度在14℃保持不变。

4.检测澄清石灰水变化情况：

挤压已连接的橡皮球，让空气间断而持续地依次通过了各个锥形瓶。观察锥形瓶中澄清石灰水变化情况，分别记录当开始出浑浊和完全浑浊时所需的时间。

5.进行其他不同环境温度下的实验。

分别用水温为28℃（室温）、35℃、40℃、45℃、50℃配制相同质量浓度的酵母菌培养液，重复步骤3。

五、实验记录

二氧化碳可使澄清石灰水变混浊，根据刚开始出现混浊和完全混浊时间的长短可得到最适合酵母菌细胞呼吸的温度。具体实验数据如下表。

我们经过对实验数据分析，发现酵母菌培养液环境温度处于45℃时实验耗时最短。为了避免实验的偶然性，我们进行了多次实验，都证明了培养液环境温度处于45℃时，实验所需时间最短。

根据实验结果，我们对教材实验进行改进：配制酵母菌培养液时，用45℃的水配制，并保持反应环境温度为45℃。

六、实验改进

综上可知，通过控制培养液环境温度在45℃，可以 极大地缩短实验时间。在课堂上，不仅真实展现了实验过程，还提高了课堂效率，加快了教学进展，不仅提高教师的授课质量，还让学生通过动手实验，加深对知识点的理解。

实验过程中，我们还发现了一个问题。那就是实验器械装置繁多，如果平时教师上课携带，操作很不方便。为此，我们制作了一个简易实验反应装置架。如下图。

该装置所需材料全部来自于房子装修后所剩余的废弃的三合板，充分地对废物进行了再次利用。该装置整体以白色为背景，更有利于观察实验现象，合适有氧呼吸和无氧呼吸两套装置放入。除此之外，为了方便器械的取出，前挡板我们还设计成可移动的，要取出器械，将前挡板取出后即可。由于该装置全部是由三合板制作而成，所以质量非常小，利于教师上课时携带。

通过研究，我们改进教材方案，使其更加科学、合理，充分地提高了课堂教学质量。实验器材装置架制作完成，也方便了教师的课堂教学。通过实验改进，大大提高了学生的动手能力，学生对知识点的理解也更透彻了。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 赵平.快速简便的“探究酵母菌细胞的呼吸方式”的实验[J].生物学通报，2011，46（5）.

[2] 刘成权.利用酵母菌探究细胞呼吸方式的教学设计与实验改进[J].生物学教学，2008（8）.

（责任编辑 黄春香）