高中生物实验题 对《探究酵母菌细胞呼吸的方式》实验的改进研究

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《探究酵母菌细胞呼吸的方式》实验，是高中生物学(必修1)中第五章第三节《ATP的主要来源──细胞呼吸》中的一个探究性实验。从实验在教材中出现的位置看，处在细胞呼吸概念与有氧呼吸和无氧呼吸之间;从实验在教材中出现的意义来看，旨在通过酵母菌细胞呼吸方式的探究，使学生认识细胞呼吸的两种类型。同时，对有氧呼吸和无氧呼吸的条件和生成物有初步了解，为后面知识的学习奠定基础。另外，此实验也是培养科学态度，学习科学方法以及建立科学价值观的过程。笔者按照教材的设计思路展开教学时，遇到一些问题，并尝试着将实验教学与家庭生活有机结合起来，对实验做了一些改进，取得了满意的效果。

1.教材实验分析

教材中实验设计，以葡萄糖溶液为培养基，采用化学实验方法进行探究，用石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液、重铬酸钾溶液分别对CO2和酒精进行检测。遇到的问题有：

⑴提出问题的导向与探究目的的吻合程度较低。实验的目的是探究酵母菌细胞的呼吸方式，而从“参考案例”、“关注问题”、“参考资料”等环节来看，却特别强调对生成物的探究，如生成什么物质、量的多少如何等等。

⑵实验设计从材料、用具到实验装置、试剂的选择等，“专业性”太强，纯实验化;操作过程复杂，不易激发探究动机，保持探究兴趣。

⑶产物检测麻烦，还要用到腐蚀性极强的浓硫酸，而且只检测到酒精和CO2，没有检测到水。

⑷实验需要在实验室中采用引导探究式教学，但由于实验时间、条件所限，很难在一堂课中完成。

2.实验改进

基于以上问题，经过反复尝试和研究，对实验做了以下两方面的改进。

2.1.问题提出：

⑴ 小组内谈谈酵母菌在日常生活和工农业生产方面有哪些用途。

⑵尝试分析酵母菌细胞的呼吸方式 ，提出要探究的问题。

参考案例 有同学说酵母菌用来酿酒，发酵罐是密封的，所以酵母菌细胞呼吸在无氧条件下进行;另一个同学说用酵母菌发面时，上面只盖一层布，所以酵母菌细胞呼吸在有氧条件下进行;酵母菌还能用来做醪糟…

2.2.设计实验：通过小组讨论，确定实验材料、用具和方法步骤。并特别关注下列问题：⑴.怎样控制有氧和无氧条件?

⑵.怎样确定酵母菌在某种条件下进行了细胞呼吸?

参考案例一

1. 酵母菌培养基的制备 蒸熟的新鲜无菌湿润糯米200克，取2克安琪活性干酵母溶于适量温水中，与米料搅拌均匀后分成两等份，加入两个灭菌的医用葡萄糖瓶(或相同的饮料瓶)中，编号为A、B，密封瓶口。用注射器抽取A瓶中的空气后，立即用胶布封住针眼，B瓶可定时换气。然后将玻璃瓶放入电饭煲(30-35℃温水)中，保持20小时左右后取出。

2.酵母菌细胞呼吸方式的检测 观察瓶内物质状态变化;用注射器抽取瓶内气体，分别通入澄清石灰水中，观察石灰水变化;打开瓶盖闻气味。只要瓶内物质有变化，说明酵母菌细胞进行呼吸作用。如A瓶气体使石灰水变浑浊且有酒味，说明酵母菌细胞无氧条件下呼吸并产生酒精和CO2;B瓶气体使石灰水变浑浊，产生无色液体，无味，(老师点拨)说明酵母菌细胞有氧条件下呼吸并生成CO2和水。。