模拟创设实验情境,培养解决问题能力

【摘要】本文是一实验教学案例。通过独特的教学设计：（1）提出目标，创设情境；（2）启发思考，提出假设；（3）设计方案，准备材料；（4）分组实验，记录数据；（5）交流讨论，得出结论；（6）测试反馈，延伸思考--为学生创设具体的实验情境，让学生在特定情境中接受并完成实验，从中培养解决实际问题的能力，使实验课堂成为能力培养的主阵地。

【关键词】实验教学 创设情境 解决问题能力

【中图分类号】G633.93 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2013）03-0173-01

对于中等职业学校的护理专业来说，培养学生实验能力的最终目标培养学生分析和解决问题的能力，以便使他们日后能独立处理工作中遇到的困难和问题，出色地完成本职工作。而解决问题的能力的培养是一个系统工程，需要在一些具体的情境中逐步培养形成。下面是一个模拟创设实验情境，培养解决问题能力的具体案例。

温度和酸碱度对淀粉酶活性的影响

（1）提出目标，创设情境

前面我们学过酶的定义。所有的酶在一定条件下，都能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行，而酶本身并不发生变化。今天，我们以淀粉酶为例，看看哪些因素会对酶的活性产生影响。问题一提出来，学生的好奇心和探究欲望便被教师迅速地激发起来，为教师进一步引导学生积极主动的去探究创造了有利条件，埋下了很好的伏笔。

（2）启发思考，提出假设

要解决这个问题，首先得弄清楚淀粉酶的化学本质是什么。回想起前面讲过的几大类生命有机物和它们的理化特性，学生们自然把目标锁定在蛋白质上。并由此想起蛋白质在温度过高、强酸或强碱的条件下会发生变性，于是，在此原理基础上，学生可以提出各种假设，并利用假设进行进一步的实验设计。这样，学生就可以充分利用他们已经掌握的理化知识和生物学知识，把目标转移到情境中各种变量的相互关系上。

（3）设计方案，准备材料

有了这个基础，学生就可以通过自己设计实验来检验各变量之间的因果关系。通过讨论，选出最佳方案，把学生分成A、B两组，每组分别做实验中的一种处理，并做记录。

材料准备：同教材基本相同--质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为5%的盐酸、质量分数为5%的NaOH溶液、试管、量筒、大小烧杯、滴管、试管夹、酒精灯、石棉网、三脚架、温度计、火柴、热水、蒸馏水、冰块、碘液、斐林试剂。

（4）分组实验，记录数据

A组：温度对酶活性的影响

取5支洁净的试管，编号，按表4操作。

表4：A组操作内容

序号 操作内容 试管

1 2 3 4 5

1 注入可溶性淀粉溶液2毫升 √ √ √ √ √

2 置入100℃沸水中，保温5分钟 √ √ -- -- --

3 置入60℃热水中，保温5分钟 -- -- √ -- --

4 置入冰块中，保温5分钟 -- -- -- √ √

5 注入新鲜的淀粉酶溶液2毫升 √ √ √ √ √

6 振荡试管，使混合均匀 √ √ √ √ √

7 试管取出后置入60热水中保温8分钟 -- √ -- -- √

8 取出试管滴加碘酒3-4滴，观察颜色变化 √ √ √ √ √

B组：酸碱对淀粉酶活性的影响

取5支洁净的试管，编号，按表5操作。

表5：B组操作内容

序号 操作内容 试管

1 2 3 4 5

1 注入新鲜的淀粉酶溶液1毫升 √ √ √ √ √

2 注入蒸馏水1毫升 √ -- -- -- --

3 注入质量分数为5%的NaOH溶液1毫升 -- √ √ -- --

4 注入质量分数为5%的盐酸1毫升 -- -- -- √ √

5 注入可溶性淀粉溶液2毫升 √ √ √ √ √

6 振荡试管，将试管下半部分进到60℃热水中，保温5分钟 √ √ √ √ √

7 取出试管，各加入碘酒2-3滴，观察颜色变化 √ √ √ √ √

（5）交流讨论，得出结论

把学生重新分组，每组内都包含原A、B组的成员，学生先在小组内交流实验情况和结果，通过分析形成初步意见，然后在班内提出与其他同学一起讨论，在交流与讨论中发现规律性的东西，进行总结，得出结论：

①受不利条件的影响，淀粉酶的催化效能不能有效发挥。

②只有在适当的温度、PH值之下，淀粉酶才能发挥催化作用。

（6）测试反馈，延伸思考

让学生再次回顾一下实验过程，思考如下问题：不同温度、不同酸碱度对酶的影响相同吗？失活的酶还能再次恢复活性吗？人体内的酶通常的最适温度和最适PH值应该是多少？为什么？人体内不同酶的最适PH值都相同吗？为什么？

在这次实验中，通过6大步骤分别考查和培养了学生发现和提出问题的能力、猜想和假设的能力、实验设计能力、实验观察能力、实验现象分析和数据处理能力、总结归纳能力、反思与评价、总结与交流的能力，而这些能力恰恰是解决实际问题最重要的能力基础。

参考文献：

1.教育部基础教育司组织编写.走进新课程-与课程实施者对话.北京：北京师范大学出版社，2002

2.吴俊明.以当前实验教学的改革与创新.化学教学，2004，4（1）