中美高中生物实验比较研究

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1、中美高中生物实验比较研究［摘要］通过翻译美国出版的高中生物实验教材有关温度对酶促反应速率的影响实验，并将其与我国人民教育出版社出版的高中生物教材（必修一）中相关实验进行比较分析，为我国生物教材修订提供参考,同时为生物教师该实验的教学准备提供素材。［关键词］酶活性实验高中生物比较分析［中图分类号］G633.91［文献标识码］A［文章编号］16746058(2015)110121、美国高中生物教材温度对酶促反应速率的影响实验的内容（一）引言人体内的一些细胞能够产生过氧化氢（H2O2）,它能帮助人体抵抗感染。低浓度的H2O2对人

2、体有利，但浓度过高就会对人体有害，因此细胞内的H2O2浓度必须控制在一定范围。H2O2可以被分解为H2O和02,过氧化氢酶可以加速这一反应。在这个实验中，你将观察这个酶促反应的速率并设计一个实验去验证温度对这个实验的影响。（二）技能聚焦作出假设设计实验测量结果解释曲线图（三）材料用具新鲜的肝脏圆形滤纸片银子纸巾培养皿计时器移液管恒温水槽质量分数为1%的H2O2溶液温度计25mL的量筒烧杯钳50mL的烧杯曲线纸肝脏研磨液（四）安全H2O2溶液有刺激性气味，如果溶液进入到你的眼睛请告诉你的老师，并立即用清水冲洗。溶液撒到你的皮

3、肤或衣服上用清水洗掉。在使用玻璃烧杯或量筒前,请注意检查是否有破损。如果你打碎了玻璃仪器,请马上告诉你的老师，不要去捡玻璃碎片。避免电击，当使用电热板时确保你的手、电线、插头是干燥的。（五）实验前的问题1•因果关系：在A、B部分实验中如何判断化学反应是否发生？2.控制变量:在B部分实验中你要控制哪些变量？哪些变量是因变量？3•因果关系:通过圆形滤纸在H2O2溶液的浮动来判断酶的活性，在过程中对时间有什么要求?（六）实验过程1.A部分：观察过氧化氢酶促的反应（1）穿防护衣、手套、安全护目镜，用蹑子从培养皿中取一小块新鲜的肝脏

4、，肝脏细胞中含有较多的过氧化氢酶。用移液管取一滴H2O2溶液滴到肝脏的表面，观察有什么反应。（2）在老师的指导下选择适当的设备去测量反应的速率，既可以是圆形滤纸也可以是02探头，如果你选用的是02探头，请注意老师的用法示范。（3）用量筒取25mL的H2O2溶液放入50mL的烧杯中。（4）用银子将圆形滤纸浸入肝脏的匀浆中，再将滤纸取出放在纸巾上4秒钟，除去多余的液体。（5）用银子将浸过肝脏匀浆的滤纸放入50mL的烧杯中，观察并记录滤纸漂浮到液面所需要的时间。2.B部分：设计实验（6）作出假设：如何改变温度来影响H2O2的反应

5、速率？把你的假设记录下来，并通过实验去验证你的假设。（7）概述你的实验过程:描述你验证假设的过程，该过程将用到A部分的一些步骤，但有些步骤是你新设计的，重点描述这些步骤，包括一些必要的安全措施。（8）收集数据：在下面的空白处设计一个数据记录表，你将实验中两个变量记录在表格的空白处，包括一个纵列记录观察项目，横列的数目要与你计划的温度梯度数相一致。（9）整理：当你做完实验后按照老师的要求对实验进行清理，并用肥皂和热水洗手。（10）用你收集的数据制作一个曲线图，自变量在x轴上，因变量在y轴上。（如果要用到曲线纸、曲线计算器、曲

6、线软件请向老师求助。）3•分析得出结论（1）解释曲线：温度与反应时间呈什么关系?（2）得出结论：温度与酶的活性有何关系？在多少度下酶的活性最高？这个温度有何重要意义?（3）推断：在实验中为什么要选用新鲜的肝脏,而不用煮熟的肝脏?（4）概念应用：人体体温的稳定对人有何意义？（5）错误分析：分析你的实验中岀错的原因。4.拓展探究pH值是如何影响过氧化氢酶的活性的？根据你的假设设计实验，向老师咨询你的设计方案，如果必要请在老师的许可和指导下对实验过程进行修正，完成你的实验。二、中美温度对酶促反应速率的影响实验的比较分析（一）实验

7、性质比较分析两个不同教材对于该实验的编排都采用探究式实验，都是按照科学探究的一般过程：提出问题、作出假设、设计实验方案、验证假设、得出结论为主线编排实验内容。但探究的方式不同，我国教材主要采用小组合作美国高中主流理科教材《生物?生命的动力》之科学图示”和“得出结论”，5个“绘制与运用图表”“理性思维”和“因果推断”，4个“预测”“运用数学工具”和“实验设计”，2个“观察与推断”“建构模型”和“分类”技能实验，“作出假设”“获取信息”“运用图表”“对比与比较”“分析数据”和"分析说明”技能实验分别安排了1个，学生可以在这个板

8、块对20个技能进行训练。该板块在栏目设计上包括“技能的类别”“解决问题”和“理性思维”。[3]二、板块特点从教材安排的每项技能的数量来看，对解释数据、分析信息、运用概念、解释科学图示、得出结论、绘制与运用图表、理性思维、因果推断、预测、运用数学工具、实验设计等技能比较注重。以下简要分析几个技能的实例特点