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1、淀粉和葡萄糖透过透析袋的差异的实验改进和思考摘要：新课程标准提出要引导学生主动参与、勤于动手、积极思考，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力，获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等。本文对“淀粉和葡萄糖透过透析袋的差异”这个实验的改进，不仅让实验更简便易行，使每个学生都能从动手操作中，获得新知，锻炼能力。还将实验与概念教学相结合，利用学生的直观体验,帮助学生主动构建重要的生物学概念，让该实验发挥出应有的作用。关键词：实验改进；构建概念一、研究背景“淀粉和葡萄糖透过透析袋的差异”是北师大生物学七年级下册第八章第二节食物的消化和营养物质的吸收中的一个演示实验。通过老师演示实
2、验过程，展示实验现象，引导学生观察、思考、分析实验现象，得出实验结论。让学生理解人体为什么要消化，帮助学生构建消化的概念。消化的概念较为抽象，学生不易理解，而且依据新课标，消化是二级主题”人的食物来源于环境中的一个重要的概念，要求学生能概述食物的消化过程。所以，该实验如何开展，才能更好的帮助学生构建消化这个抽象的概念，就显得尤为重要。但在实际教学过程中却存在以下几个问题：透析袋不易购得淀粉容易从透析袋的一端渗出透析袋与生物膜相差较大。演示实验虽然很直观，但很难兼顾到所有的学生，学生参与度不高，学生的动手能力和实验技能得不到锻炼，同时不利于学生自己主动构建概念。这些问题都导致，在实际教学中该实验
3、的开展较少或开展效果不好。消化概念的形成，一般都以教师的讲授为主。而消化的概念较为抽象，学生知其然而不知所以然，这就导致学生对整节内容的学习，效果不好。学生对本节知识点的记/忆只能停留于文字层面死记硬背，很难达到理解性的记忆，举一反三。为了让该实验起到应有的作用，首先就要让该实验更容易开展，甚至让每个学生都可以动手操作，提升学生的实验技能，在动手中进行思考，教师再引导学生利用自己的经验主动构建消化的概念。为此，我将实验改进如下。二、实验材料和过程1 .材料改进教材中选用透析袋作为半透膜，用线绳将透析袋一端扎紧，注入可溶性淀粉溶液，然后用线绳将透析袋顶端扎紧。我经过反复实验发现淀粉容易从端口处渗
4、入水中，导致实验失败。在做注入葡萄糖实验时，也很难证明透析袋没有发生漏液。而且透析袋在药店很难够得，需要通过网络购买。对此，我通过反复实验比较，发现鸡蛋卵壳膜内膜是完成本实验较好的材料。鸡蛋卵壳膜内膜制备方法：在鸡蛋大头一端敲开一个孔，漏出气室，可以看到内膜。将碎蛋壳和卵壳外膜小心去掉，保证内膜没有破损。小头一端敲开一个孔，使蛋清和蛋黄流出，然后在水龙头下方从大头处缓缓进水，逐渐加大流速，将内膜冲下。将大头端不含内膜的蛋壳去掉，露出鸡蛋的内部空间。这样做的目的是为了便于实验者观察实验现象。制得的鸡蛋卵壳膜内膜如下图所示。2 .实验原理鸡蛋卵壳膜内膜和细胞膜一样都是半透膜，小分子物质可以透过而大
5、分子物质不能透过。淀粉为大分子物质，不能透过半透膜，而葡萄糖为小分子物质，可以透过半透膜。可以通过利用淀粉遇碘液变蓝的特点和尿糖试纸，来判断淀粉和葡萄糖透过鸡蛋卵壳膜内膜的情况。进而证明人体细胞对淀粉和葡萄糖的利用情况。3 .实验过程（1）演示淀粉透过鸡蛋卵壳膜内膜实验操作：将淀粉溶液注入蛋壳内，并将蛋壳坐在装有碘液的培养皿中。待看到实验现象后，向学生展示。实验过程和实验现象如下图所示。交流总结：通过实验现象我们可以看到蛋壳外的碘液没有变色，说明淀粉无法穿过鸡蛋卵壳膜内膜到达外面的培养Inl中。而蛋壳内的淀粉发生了变色，说明碘液可以穿过鸡蛋卵壳膜内膜进入到蛋壳内，遇淀粉变蓝。人体的消化管壁细胞
6、的细胞膜与卵壳膜内膜具有类似的特点。所以，人体不能直接吸收淀粉。（2）演示葡萄糖透过鸡蛋卵壳膜内膜实验操作：将葡萄糖溶液注入蛋壳内，并将蛋壳坐在装有清水的培养皿中。待看到实验现象后，向学生展示，实验过程和实验现象如下图所示。交流总结：通过实验我们看到放在清水中的尿糖试纸发生了变色，说明葡萄糖可以穿过卵壳膜内膜进入到清水中。这个现象同样可以证明，葡萄糖能穿过消化管壁细胞的细胞膜，被细胞所利用。所以，人体可以直接吸收葡萄糖。初中学生还很难自主从实验中找出重要的结论，这离不开教师的引导。教师可以采用建立模型的方法，帮助学生梳理实验材料和人体之间的关系，这样可以让学生更容易理解，为什么有些营养物质需要
7、消化，这对学生主动构建消化的概念有积极的作用。4 .建立模型：利用构建模型的方法，将实验材料和人体结构进行类比，引发学生思考。引导学生主动总结出消化的概念。像淀粉这样的复杂大分子人体不能直接利用，必须分解为小分子葡萄糖后，才能被人体利用。食物中的营养成分在消化管内被水解成可吸收的小分子物质的过程，就是消化5 .总结（1）通过对半透膜材料的改进，加上淀粉等材料生活中容易获取，学生可（以自己在家动手制作鸡蛋卵壳膜内膜来完成实验。这也实现了课堂内容向课后的延伸,还可以引导学生举一反三，探究更好的替代材料，培养学生的实践能力和探究精神。同时:结合建构模型的方法来引导学生构建消化的概念，也让学生能更好的
8、理解。（2）利用卵壳膜演示实验的优点：与生物膜相似度高。鸡蛋易获取，操作简单。解决了透析袋固定难的问题。易清洗，可重复利用（有利于多班级教学）。易保存（浸泡在清水中，放冰箱，可保存多天）（3）利用卵壳膜内膜不仅能在该实验中取得很好的实验效果，还能拓展到其他实验，引发学生的思考。例如，可以用加碘的淀粉溶液探究维生素C透过卵壳膜内膜；用双缩腺试剂探究蛋白质透过卵壳膜内膜。同样可以证明，像蛋白质这样的复杂大分子不能被人体直接利用，而像维生素C这样的小分子可以被直接利用，从而进一步证明消化的必要性。（4）甚至可以将尿糖试纸换为斐林试剂作为检测试剂，这样也可以为学生对高中生物知识的学习做好铺垫。总之，利
9、用鸡蛋卵壳膜内膜作为重要材料，可以使该实验的操作更简单、更灵活和更多样。三、思考新课标中提到，概念是对事物的抽象或概括。生物学概念是生物学课程内容的基本组成。生物学重要概念处于学科中心位置，包括了对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释，对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。所以，学生对一些重要概念的构建，在生物学习中尤为重要。而如何构建概念，建构主义学习理论认为，学习不是知识由教师向学生的传递，而是学习者在原有知识经验基础上,建构知识的过程。知识不是被动接受的，而是学习者主动建构的。以实验的方式来促成学生对重要概念的建立，引导学生主动构建概念，不仅能有效地提高教学效益，而且有助于学生
10、对知识的深入理解和迁移应用。同时，对学生生物学科核心素养的培养有也有很大帮助。将不易操作的演示实验，改进成每个学生都能做的动手实验。利用学生的直观体验，通过构建模型的方法，帮助学生建构消化的概念。将讲授式教学向体验式转变，充分体现学生的主体地位，符合学生的认知规律。同时，在动手思考的过程中还培养了学生的科学思维，提升了学生的核心素养。生物学是一门以实验为基础的科学，将实验与概念教学有机结合，不仅能提高课堂效率，而且能激发学生学习生物的兴趣。所以，对教材中实验的不断改进和优化，是一个非常重要的课题。这些工作不仅体现了教师对教材的思考，同时对教师自身专业水平的提升也有很大帮助。参考文献中华人民共和国教育部：义务教育生物学课程标准(2021).
