“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”

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1、通过“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”指导学生如何设计实验吕游生物学是一门以实验为基础的科学。近几年高考对实验的考查力度明显加大。所以教师必须重视和加强实验教学，充分挖掘教材中的实验素材，精心组织并引导学生合作完成一些科学探究活动，理解并掌握实验设计的基本原则和解题步骤，使学生的实验设计能力逐渐提高，并在高考中脱颖而出。下面我以高中课本上出现的第一个探究性实验“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”为例，谈谈实验设计题的解题思路：一、根据实验题目，确定实验类型把握生物设计实验的切入点是解决问题的关键，需要培养学生认真分析题目所给的各种条件和情景因素，做好设计实验的归类，

2、只有这样才有利于学生找到设计实验的切入点。就目前设计实验来看，可以将其分为两大类：（1）验证性实验：实验结果是已知的，结论也是唯一肯定的，即实验的。如“生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”，在组织样液中加入鉴定试剂后肯定会出现各自的颜色反应，砖红色、橘黄色、紫色，结论就是：所选取的实验材料中含有还原糖、脂肪和蛋白质。（2）探究性实验：结果是未知的，结论可能有多种情况，一种结果对应一种结论，具体问题需具体分析。如“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”，没做实验前，不知道淀粉酶是否能够催化二者水解，但是我们可以提出假设，并预期结果，然后通过实验验证之。二、根据实验原理

3、，提出假设并预期结果本实验的原理是：淀粉和蔗糖都是非还原糖，在酶的催化下都能水解成还原糖，还原糖与斐林试剂反应产生砖红色Cu23O沉淀。用淀粉酶分别催化淀粉溶液和蔗糖溶液，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，即看是否有砖红色沉淀产生，就可以看出淀粉酶是否能催化这两种化学反应了。依据此原理，引导学生作出其中的一种假设：淀粉酶催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解，说明酶的催化作用具有专一性。预期结果：淀粉酶能催化淀粉水解成还原糖，并与斐林试剂发生反应生成砖红色的Cu2O沉淀，而蔗糖不发生相关颜色反应。三、分析实验题目和实验材料确定实验思路1.首先依据实验题目确定实验变量

4、，反应变量和无关变量实验变量：又叫自变量，实验中由实验者操纵的因素或条件。如本实验中底物种类，是实验变量。反应变量：又叫因变量，实验中由实验变量引起的变化和结果。如本实验中淀粉、蔗糖水解的产物，水解的速率等为变化的结果即为反应变量。无关变量：又叫控制变量，实验中可能影响实验结果却又不是本实验要研究的其他因素或条件。如本实验中，淀粉、蔗糖的浓度、用量，水解过程中的温度、酸碱度，时间等为无关变量，需遵循等量性原则。实验设计过程中，要严格操纵实验变量，控制好其他无关变量，保证反应变量的变化确实由于实验变量变化所引起的，就必须通过设置对照实验来增强实验的说服力。本实验

5、中底物为蔗糖的一组为实验组，底物为淀粉的一组为对照组。实验变量、无关变量、反应变量的处理可图示如下：操纵控制检测实验变量无关变量反应变量(改变底物)（温度时间等都相同）（颜色变白）2.充分利用实验材料确定实验思路即寻找完成实验的必备条件，如仪器、材料、试剂等。要注意：一是题中给出的试剂和材料一般应充分利用；二是除非题目条件允许，否则不能随意增添试剂和材料。本实验中提供了淀粉酶、淀粉和蔗糖，很明显实验要分两组进行；提供酒精灯、石棉网说明需加热；提供温度计，说明要控制温度；提供斐林试剂，说明最后的观察指标就是颜色反应。四、书写实验步骤3实验步骤的书写有两种方法，一

6、是文字表达，二是表格表达。对于本实验，教材中综合运用了两种表达方法(具体步骤略.参见人教版第一册生物47页)。我是这样引导学生分析实验步骤书写规律的：第一步：取材，分组，编号。即将相关的实验材料、用具均为1、2……组。第二步：对分好的组进行相同处理和不同处理。即对实验组施加实验变量，对照组不施加实验变量(自然条件或摸拟自然条件)，其他无关变量如温度，时间，培养条件等都遵循相同、等量原则。总之只能保持单一变量，以保证实验结果的不同是由于单一变量引起的。第三步：根据反应变量，反应或培养一段相同时间后，寻找具有可操作性的观察指标(特异颜色反应、沉淀反应、形态结构、生

7、理特征变化等)，或测定指标(生长发育速度、生化反应速度等)，记录数据。五、实验结果及结论若本实验是验证淀粉酶的专一性，那么结果只有1个：对照组出现砖红色，实验组不出现砖红色。结论：淀粉酶能把淀粉水解成还原糖，不能把蔗糖水解成还原糖，说明淀粉酶具有专一性。现在本实验是探究性实验，实验前提出了假设和预期，通过实验结果可以验证假设的正确性，则假设成立，若没有出现预期结果，则假设不成立。但是在考试时，通常是“纸上谈兵”没有实际操作实验过程，所以常常让你去预测可能出现的结果和结论。对于本实验将有4种可能性：①若实验组和对照组都出现砖红色沉淀，则说明淀粉酶既能催化淀粉水解

8、，又能催化蔗糖水解。②若实验组和对照组