基于核心素养的高中生物实验课程实践研究

—以《检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质》为例

          高陵区第三中学  李菠

一、 设计理念

    本节实验课的设计以2017年《新课程标准》为依据，以人教版教材《分子与细胞》为基础，面向全体学生、突出学生主体，教师为主导的教育理念；通过分组分层实验，培养学生初步实验模仿能力，让不同层次的学生都有所收获；培养学生团队合作精神、团队责任感 ；培养生物科学探究思维与探究能力，落实生物科学核心素养。

二、 课程与教材分析

从2017年《新课程标准》对《检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质》实验的定义为验证性实验，即有助于学生理解生物学概念、获得相应实验技能，此类实验可融入探究成分，发展学生科学思维和探究能力。课标对教材众多实验与探究分为三类：首先课程标准的“内容标准”中规定的实验和探究，属于必做实验，其次，“活动建议”中列出的实验和探究，尽可能开设；最后，课标未作要求，根据需要选择开设实验，《检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质》属于第二尽可能开设探究实验。

此实验为人教版必修《分子与细胞》第二章内容，也是学生进入高中第二个实验，既可以做教师演示实验也可以做学生分组实验，本实验难度不大，通过糖类、脂肪、蛋白质与化学试剂颜色反应，明确生物组织中化合物的鉴定方法，但该实验材料、化学试剂、用具步骤较多，需要课前师生进行充分准备。本实验的学习也为接下来有机物的学习奠定感性认识的基础。

三、 学情分析

人教版七年级下册生物实验探究课《测定某种食物中的能量》，学生学会量筒、滴管、对试管里液体加热的方法等，也初步认识科学探究的一般过程，即提出问题、作出假设、制定并实施探究计划、分析探究结果能力。《制作叶片横切面的临时装片》了解尝试了临时切片的制作方法、显微镜的使用方法。高一学生具备一定理性思维水平，具有较强的自主探究性学习意愿，《检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质》实验内容与日常饮食有关，注重与现实生活联系，学生兴趣浓厚。

四、教学目标

知识与目标：

1.    概述实验的原理和目的。

2.    简述糖类、脂肪和蛋白质的一般方法。

过程与方法：

尝试用化学试剂检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质方法。

情感、态度、价值观：

通过让学生检测生物组织中有机物成分，培养学生分析问题能力、科学思维与方法、敢于质疑，团队合作精神。

教学重点：

1.实验原理的理解及应用。

2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质方法。

教学难点：

检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质方法。

五、教法与学法及突破策略

 1.教法与学法：

在考虑课标要求，并结合我校学生实际接受能力，课前进行分组，组长负责制，分发实验报告单，进行组织学生预习。上课教师先讲清楚整个实验的原理基础上，学生讨论，然后让学生自主选择实验材料，教师适当引导，实验过分组完成实验，实验结束后，进行组内、班级交流和总结，整个过程中，注重学生主体地位，也培养学生的自主探究意识、生物科学探究思维与方法，落实生物学科核心素养。

2.重难点突破策略：

（1）尝试自主选择实验材料。

本实验教材要求提供：苹果或梨匀浆、马铃薯匀浆、花生种子、豆浆、鲜肝研磨液。除此之外，教师还为每组学生准备了新鲜土豆片、1%淀粉溶液、食用油、稀释鸡蛋清液、白菜和白萝卜匀浆，实验材料的选取预留出空间，小组探究讨论，发展学生思辨能力。

（2）设置不同层次探究实验，供学生选择。

教材检测还原糖需要试剂为斐林试剂，试剂甲和试剂乙，容易发生沉淀析出，因此要先配现用。斐林试剂和班氏试剂都可以与还原性糖发生反应产生砖红色沉淀，班氏试剂灵敏度高，可长期保存，使用方便，比较裴林试剂学生更容易操作，可以为不同组学生提供斐林试剂和班氏试剂。

安排脂肪检测和观察，采用两种方式：第一种方法，采用化生子叶切片、制片、用显微镜观察，难度较大，对学生能力要求较高，第二种，在待测液（食用油）直接滴加苏丹或苏丹，直接观察待液，这种方法相对简单，学生容易操作，两种方法学生根据情况自主选择。

（3）鼓励学生大胆思考、质疑、合理探究。

苹果、梨里含有还原糖、花生含有脂肪、大豆含有蛋白质，教师引导学生，为什么这些作为典型实验材料？萝卜、白菜中是否有还原性糖？生物组织中是否只含有一种物质大豆匀浆是否可以作为检测脂肪材料？鉴定淀粉实验可以不可以直接把碘液滴到新鲜土豆片上？引导学生大胆思考，积极合理探究，培养学生思辨能力，落实核心素养。

六、教学过程

流   程：

教师实验原理讲解（5分钟）      学生分组实验（30分钟）       实验现象展示、填写实验单（5分钟）      讨论与反思（5分钟）

【课前准备】发放实验报告单： 

鼓励学生自主选择实验材料与试剂，实事求是记录实验现象，准确表达实验结果。

【实验教学过程】

1.教师实验原理讲解：

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。糖类中的还原糖（如葡萄糖、果糖），与斐林试剂发生作用，可以生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色（或被苏丹染液染成红色）。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，可以产生紫色反应。淀粉遇碘变蓝色。因此，可以根据与某些化学试剂所产生的颜色反应，检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。

2.学生分组实验：

【实验步骤和现象】：

实验一：还原糖的检测和观察

向试管内注入2 mL待测组织样液。 向试管内注入1 mL斐林试剂（甲乙液等量混合均匀后再注入），或注入1ml班氏试剂。 将试管放入盛有50～65 温水的大烧杯中加热约2 min。 观察实验现象。

实验二：蛋白质的检测和观察

向试管内注入待测组织样液2 mL。向试管内注入双缩脲试剂A液1 mL,摇匀；再注入双缩脲试剂B液4滴,摇匀。观察实验现象。

实验三：脂肪的检测和观察

 方法1：制作花生子叶临时切片，观察子叶细胞的着色情况。

    【取材】：取一粒浸泡过的花生种子，去掉种皮。

【切片】：用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用。

【制片】选材：从培养皿中选取最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。 

染色：在花生子叶薄片上滴2～3滴苏丹染液，染色3 min（如果用苏丹染液，染色1 min）。清洗：用吸水纸吸去染液，再滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液，洗去浮色。盖片：用吸水纸吸去薄片周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。 观察在低倍镜下寻找花生子叶薄片的最薄处，移到视野中央，将影像调节清楚后换高倍镜观察。在视野中可以清晰地看到被染成橘黄色的脂肪颗粒。

方法2： 向待测组织样液中滴加3滴苏丹染液，观察不同生物组织样液被染色的情况。

（4）淀粉的检测和观察

方法1：向试管内注入2 mL待测组织样液。 向试管内滴加2滴碘液，观察颜色变化。

方法2：向新鲜土豆片滴加2滴碘液，观察颜色变化。

3.     教师教室巡回，引导学生

（1）    水浴加热、切片注意安全。

（2）    小组自主选择实验材料和试剂。

（3）    注意斐林试剂与双缩脲试剂的区别。

4. 交流评价 ，收获分享

（1）实验中你看到什么现象？

（2）你学会了什么实验方法？

（3）小组活动中你扮演什么角色？

（4）本次实验你最大的收获是什么？

【总结】通过分享交流，（1）实验中你看到什么现象？ 是否达到教学目标，能否概述实验原理和目的；（2）你学会了什么实验方法？是否能掌握实验方法；（3）小组活动中你扮演什么角色？评价团队合作情况、合作精神；（4）本次实验你最大的收获是什么？让不同层次、不同性格的学生都有所收获。

七、总结：

     本节实验课通过分组实验、改进实验材料，进行分层实验，发挥小组活动主体，较好的完成实验任务，达成三维目标，本节课中也存在一些不足，实验操作不够规范，小组评价中语言组织能力不足，在以后的实验教学中，我将予以改进。