胡永才
贵州省遵义市绥阳县绥阳中学 563300
摘要：高中教材人教版必修一设计了几个探究实验，其中，“影响酶活性的条件”是其中一个。学生在设计这个实验时，不同小组设计的思路和方法都不一样，但最后通过实验过程与最后得出的实验结果让他们明白实验设计存在的问题，然后思考对实验设计进行改进，直到得出正确的结论。通过长期的实验教学，我对学生设计的实验方案和试剂的使用的选择进行了总结，并对他们的实验进行了引导和评估。
关键词：方案；唾液淀粉酶；温度；α—淀粉酶；试管
新课标强调培养学生的创新思维能力和实践动手能力，不但要求学生在理论上有新的突破，更要求学生能将自己的理论进行实践。在探究“温度影响酶的活性”时，学生通过实验能够知道不同温度对酶的活性的影响不同。通过这次全校生物任课教师组织学生以小组形式进行设计“温度影响酶的活性”，发现我校学生在进行试验设计时存在的不足，全校18个班级（共176个小组）进行试验设计中，有3%的小组设计的实验方案为优，有34%的小组设计的实验方案良，有50%小组为合格，13%的小组设计的实验方案不合格或不具有可行性。
1学生设计探究实验方案的作用及意义
探究实验能充分发挥学生的逻辑思维能力和动手能力，调动学生对生物学习的热情和兴趣，同时培养学生严谨的学习态度和团队合作探究的能力。探究“温度影响酶活性的条件”在高中生物中第二次要求学生以小组为单位独立设计实验，完成实验过程。通过实验结果与其他小组比较发现自己优缺点，探讨不足地方的改进措施。在这一过程中，一定程度上培养了学生自我反思精神和不断探索的能力，更加增强学生对教材知识的掌握和理解，也不断学会与别人分享成果和面对困难。
2学生设计的实验方案的案例分析
由于该实验是探究实验，学生在进行实验设计按照探究实验的要求做，我着重把“材料用具”和“设计实验”这两项整理出来分析。
2.1学生设计的实验方案一
2.1.1实验材料与用具
唾液淀粉酶、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、碘液、斐林试剂、
酒精灯、自来水、冰块、大烧杯、石棉网、试管夹、三脚架、、温度计、小烧杯、量筒、试管、火柴、滴管
2.1.2实验步骤
第一步：取6支洁净干燥的试管，编号1、2、3、4、5、6。
第二步：在1、2、3号试管加入2mL的淀粉溶液，4、5、6号试管中分别加入1mL的唾液淀粉酶溶液。1号和4号试管在37℃恒温水浴条件下编号第一组，2号和5号在100℃恒温水浴条件下编号第二组，3号和6号在冰块的条件下编号第三组。
第三步：5分钟后迅速将每组中的装淀粉的试管倒入装唾液淀粉酶的试管。即1号倒入4号，2号倒入5号，3号倒入6号。
第四步：10分钟后分别在4、5、6号试管中滴加一滴碘液和斐林试剂进行检测，观察现象。
2.1.3总结评价：
该实验方案在高一全年级有5个小组类同，在176个小组中约占3%。该实验设计在一定程度上对学生来说很不错，使用的酶为唾液淀粉酶，很容易获得；同时考虑到了试管的洁净程度、用量、酶的品种等无关变量对实验结果的影响，特别是对自变量温度的高温、低温、适宜温度做了严格控制，不会因为操作过程中因温度的变化而影响实验结果；实验方案也非常可行，不足的是对实验结果的检测考虑不周，只要加入一滴碘液就可以检测淀粉被分解的情况，而加入斐林试剂是检测淀粉分解成了还原糖，并且要检测还原糖的产生还要水浴加热。所以只需用碘液检测即可，而不能用斐林试剂进行检测。我想学生再做完他们设计的实验后一定有所体会，所以步骤4要进行改进。
2.1.4建议改进情况：
第四步：10分钟后分别在4、5、6号试管中滴加一滴碘液进行检测，观察现象。如要检测还原糖的生成，可以增加第五步，在滴加碘液没有变蓝的试管中，加入1mL斐林试剂水浴加热进行检测看是否有砖红色沉淀生成。
2.2.学生设计的实验方案二
2.2.1实验材料与用具
唾液淀粉酶、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、碘液、斐林试剂、
酒精灯、自来水、冰块、大烧杯、石棉网、试管夹、三脚架、温度计、小烧杯、量筒、试管、火柴、滴管
2.2.2实验步骤
第一步：取3支试管，编号1、2、3。
第二步：在每支试管中分别加入1mL的唾液淀粉酶溶液，放于以下条件下，1号常温。2号冰块，3号高温水浴。
第三步：5分钟后分别在每支试管中加入2mL的淀粉溶液，保持该温度条件下不变。
第四步：5到10分钟后在三支试管中分别滴加一滴碘液检测，看试管中溶液的颜色变化。
第五步：如滴加碘液的试管没有变蓝，再加入1mL斐林试剂水浴加热进行检测看是否有砖红色沉淀生成。
2.2.3总结评价：
该实验方案在高一全年级有60个小组类同，在176个小组中约占34%。该实验方案整体看起来是可行的，但是存在几个小问题：一是将酶进行了3种不同温度的处理，但3种温度并没有说明在那个范围；二对无关变量控制不严格；三是没有对淀粉溶液进行温度处理，是对自变量控制不严格的表现，因为在步骤三加入常温条件下的淀粉溶液后，2号试管中溶液的温度会暂时性的升高，这样里面的淀粉溶液会被水解一部分，所以加碘液检测时，2号试管的蓝色比3号试管的要浅。当然3号试管的温度会降低，但是由于酶已经失去活性，所以淀粉溶液没有被水解。
2.2.4建议改进情况：
建议学生参照“方案一”第一、第二、第三步骤进行改进。
3学生设计实验存在的问题和解决方法
3.1存在的问题
问题一：酶的选择与温度控制不合理
有些小组在做实验时，由于酶的选择与操作的温度处理不合理，在选择α—淀粉酶做实验时，发现高温组中淀粉溶液也被完全水解（用碘液检测无蓝色反应产生），与自己实验方案上所设计的现象不一致，因此引发学生很大的疑问！
问题二：操作时间掌握不当
在实验过程中，将淀粉酶与淀粉溶液混合后，5到10分钟就要进行碘液检测，部分小组在做实验时没有把握好时间，使操作时间太长，导致低温组（冰水）水温逐渐恢复到常温，使得淀粉溶液被分解！所以操作时一定要注意操作时间的把握。
问题三：检测不当
部分小组在进行检测时，直接使用斐林试剂检测，由于斐林试剂检测要水浴加热，因此操作过程中出现了低温组和常温组都产生砖红色沉淀，于是小组学生认为低温不会影响酶的活性！但事实并非如此，原因是低温组在进行水浴加热时，酶的活性又恢复，导致淀粉被分解生成还原糖。
问题四：设计缺陷
（1）探究性实验设计没有按照探究实验的要求做。例如部分小组在设计实验时没有“做出假设”和“预期结果”这样的步骤
（2）设计的实验方案中不注意实验要求的相关原则和变量。例如部分实验设计失败的小组没有以温度为自变量，没有注意无关变量对实验结果的影响，分不清楚实验中的自变量、因变量的关系等。
（3）实验操作过程中随意性大，不科学，不严谨。
3.2解决方法
在教学中，教师要及时强调探究实验设计的基本步骤，以设计好的实验案例为基础进行案例分析，便于学生能够直观的知道该怎样去设计实验！以“比较过氧化氢在不同条件下的分解”这个实验为案例，以小组为单位弄清楚实验过程中的各种变量（自变量、因变量、无关变量）和实验设计的原则（对照原则、单一变量原则、科学性原则）。在进行实验操作前，任课教师及时评价小组设计实验方案的可行性，对设计不足的进行及时的提示。在进行实验操作时，任课教师要和实验室老师一起及时关注学生实验操作的进程，通过实验结果一起来探讨实验设计的成功与失败，进行小组交流，及时的改进。