现行高中生物学教材有大量的实验，包括观察类、鉴定类、实习研究类等。目前，高考考查实验的比例逐步加大，故而学校鼓励教师积极开展实验课教学，学生进实验室的机会自然大大增加。虽然学生喜欢上生物学实验课，但笔者从中发现，很多学生都是照着书本上的详细操作步骤完成实验，完全是“搬实验”。特别是在操作观察类和鉴定类实验时，学生缺乏独立的思考，导致出现不同的实验现象时，也不会仔细分析错在哪里。为了解决这一问题，笔者尝试在实验课上采用一种新的教学模式，鼓励学生大胆设计、大胆创新，通过自行做实验找出“事实真相”。笔者以人教版高中生物学必修1中的“糖类、脂质、蛋白质的检测”实验课为例，谈谈具体做法。
1 主题式教学模式与实验教学的融合
主题式教学模式，是以某一确定的主题为教学核心，让学生主动参与学习过程，采用探究、体验、评价、反思等学习方式，重点培养学生的知识迁移及应用能力，提高学生的学习兴趣与主动性的新型教学模式。这种教学模式主要用于文化课课堂理论教学中，而在实验教学中运用较少。为突破传统生物学实验的结果可预期性，笔者尝试把这一模式运用于实验教学中。让学生围绕某一实验内容，自主选择与该实验内容相关的主题，进行实验设计与探究，然后根据实验结果进行解释和分析，得出实验结论并进行分享。在实验教学中融合主题式教学模式，有助于提高学生的实验兴趣，促其自主化学习、探究，进而促进其生物学学科核心素养的发展。
“糖类、脂质、蛋白质的检测”实验是人教版高中生物学必修1第二章第一节“细胞中的元素和化合物”中的一个鉴定类实验。教材建议采用的梨匀浆、葡萄匀浆、花生种子、豆浆等材料学生均比较熟悉，不用检测都知道这些材料主要含有什么成分，降低了对实验结果的期待性，削弱了实验的探究性。为突破此现象，笔者引导学生关注社会热点，选择比较热门的奶茶、淀粉肠等食材为探究对象，将它们引入生物学实验课堂中，以健康饮食为主题，进行“糖类、脂肪、蛋白质的检测”实验教学，采用“任务线、情境线、活动线、知识线”相结合的教学方法
［1］，完成3个任务：用健康饮食的话题设计教学情境（情境线），使学生在真实情境中探究问题；学生自选食材，探究其营养素（活动线）；学生根据各自的实验情况进行总结与分享，交流各自的操作过程和结果（知识线），并学以致用地区分生活中的“健康食品”和“垃圾食品”，最终发展学生的生物学学科核心素养。实施思路如
图1所示。
2 实验教学的实施
2.1 实验主题的选择
该课选择健康饮食为主题。在实验课前，笔者把实验主题告知学生，引导他们选择社会热门且争议较大的食材进行实验探究，先让其选择探究题目，再分小组查找资料并完成探究任务。针对实验主题，学生选择以下探究题目（任务），并分小组讨论与探究。
①无糖奶茶真的无糖？②珍珠奶茶的“珍珠”究竟是什么成分？③淀粉肠中真的有淀粉吗？④方便面中的营养成分？⑤可乐、雪碧等为什么叫“肥宅水”？
2.2 实验方案的确定
确定探究任务后，学生回忆初中知识、查找高中课本知识并通过网络搜索相关信息，知道“营养素”的概念和一些简单营养素，如碳水化合物中的葡萄糖、果糖、蛋白质、脂肪的检测方法，然后根据自己的选题写出实验探究设计方案，最后交给教师初步审核。教师对学生的实验探究设计方案进行点评并给予意见或建议，学生再根据意见或建议修改方案。说明：该环节应在实验课正式开始前完成。
2.3 实验的实施
在实验课上，学生带来实验材料，利用教师提供的实验试剂、药品，对各自的材料进行实验操作，揭秘其中的营养成分。在学生开始探究实验前，教师简单讲解检测原理、步骤以及实验注意事项。在实验过程中，教师不断巡视，及时指出学生的错误操作，学生改正错误，再重新按照正确步骤操作实验；学生根据实验现象分析实验结果，得出结论。在这个过程中，教师对学生的实验结果及时拍照留底，并上传到多媒体课件中，方便学生下一环节展示、交流、分享实验结果。结束探究实验后，教师让每个小组组长对本小组的实验结果进行展示，分享实验操作过程，以及根据结果得出实验结论。通过课前查找资料并结合实验现象，各小组得出的关于健康饮食的结论均较为客观、全面。
2.4 实验成果汇报
【小组1汇报】通过斐林试剂检测，比较无糖奶茶和30%的葡萄糖液的显色情况，发现无糖奶茶中也有糖类，且根据砖红色沉淀的生成情况，发现含糖量比30%葡萄糖的含糖量少；无糖奶茶与双缩脲试剂发生反应，几乎无紫色出现，可能的两个原因：一个是无糖奶茶颜色较深，掩盖了反应后出现的紫色；另一个可能是这款实验用的无糖奶茶本身蛋白质含量非常低，紫色较浅，故没有显现出来。奶茶的成分主要包括：茶、牛奶或奶精、糖或者甜味剂。茶叶作为基底，提供了独特的香气和口感；牛奶既含有蛋白质又含有乳糖，而乳糖是还原糖，可以与斐林试剂反应。由此可见，无糖奶茶并非真的“零糖”，只是相对传统奶茶，糖分含量较低而已。
【小组2汇报】把奶茶中的“珍珠”和“芋圆”研磨弄碎，加入碘液，发现它们的边缘呈现蓝色，说明“珍珠”和“芋圆”成分中含有淀粉。淀粉是一种多糖，虽然不能与斐林试剂发生反应，但是在人体消化道中可以被消化成为葡萄糖而被吸收，因此，如果向无糖奶茶中加入“珍珠”或“芋圆”等食材，就更加不可能无“糖”了。
【小组3汇报】切断淀粉肠和玉米肠，将两者研磨弄碎，加入碘液，呈现蓝色，说明它们都含有淀粉，并且根据蓝色的深浅，发现普通淀粉肠中的淀粉含量更多，玉米肠中的淀粉含量相对较少；把两者研磨弄碎，先放入水中，再向水中加入双缩脲试剂后，与标准的蛋白液进行显色反应对照，发现普通淀粉肠和玉米肠显紫色不明显，说明蛋白质含量较少。在还原糖检测实验中，玉米肠经斐林试剂检测后有少许砖红色沉淀，而普通淀粉肠几乎没有红色沉淀，说明普通淀粉肠的还原糖少，而玉米肠因为添加了玉米等材料，必然含有还原糖成分，所以吃起来玉米肠口感就会偏甜。
【小组4汇报】把方便面浸泡变软后，加入碘液，呈现蓝色，说明有淀粉成分；把方便面的料包中的“蛋黄”弄碎后，加入水和双缩脲试剂，呈浅蓝色而非紫色，说明它不含蛋白质；滴加碘液后呈现蓝色，说明它可能是淀粉加入色素冒充的，且通过苏丹Ⅲ染色，发现其橘黄色不明显，说明其脂肪含量极少。方便面中富含淀粉，属于人体的营养素之一，可在短时间内给人饱腹感，但长期食用会导致蛋白质等其他营养素的缺乏。这是因为料包中的蔬菜等食材是脱水的，维生素几乎为零，纤维素又很少，同时“蛋黄”也是非蛋白质。
【小组5汇报】检测雪碧中的还原糖，对比30%的葡萄糖水与斐林试剂的显色情况，发现雪碧中的糖类与30%的葡萄糖差不多，说明雪碧中也有大量的还原糖。还原糖为葡萄糖、麦芽糖等，容易被人体吸收消化。长期摄入过多糖类，会转化成为脂肪，如长期喝可乐、雪碧等容易肥胖，因此它们被称为“肥宅水”。
2.5 教师点评
小组汇报完毕后，教师对每个小组的实验设计、操作和结论进行点评，根据学生得出的实验结果总结健康饮食的标准。在点评环节中，教师先展示一些方便面、奶茶和雪碧等的成分表，对比每小组学生的实验结果，肯定他们的实验结论和实事求是的科学态度。此外，还表扬他们在实验设计和实验操作中都坚持了对照原则。除肯定他们的正确做法外，也指出各小组在实验操作中的一些错误，如普遍缺乏重复实验的意识，并为其分析缺乏重复实验会带来的结果误差。教师向学生强调，在今后实验设计和实验操作中，除了注重对照原则以外，还要注重重复实验原则，只有这样，才能让实验设计和操作更加严谨规范。
2.6 知识迁移
教师出示一些网络上对某食物的看法或相关视频，让学生作为检测师验证其真伪。比如，笔者搜索了一段关于“假面条”的视频：面条可以被打火机烧着变黑发出异味，所以它是塑料做的。学生听了该节课小组4的汇报后，知道面条成分主要是淀粉，而根据化学知识，淀粉也是有机物，肯定可以燃烧，所以判断出能燃烧的面条不一定是“假面条”，若要进一步检测，则需要用碘液检测。
3 实践反思
（1） 该节课以健康饮食为背景，进行主题式实验教学，将糖类、脂质、蛋白质的检测实验教学与日常生活中学生常吃的食物进行有意义的联系，有助于学生体验生物学科在人类健康中的重要作用。
（2） 与生活相关的主题本身就具有极强的社会性，自身又带有较强的吸引力，学生必然敏感而好奇，急于揭示它们的神秘面纱，从而发挥主观能动性，想方设法查资料解决问题。同时，在实验操作时必会细心谨慎，出错的概率大为减少。
（3） 该课重点是让学生掌握还原糖、蛋白质、脂肪的检测方法，但一些实验结果可能会出现显色不明显或检测结果与人们日常认知不同的现象，这不会妨碍实验课的正常进行。对此，教师可指导学生基于批判思维对实验现象进行分析，让其思考角度更加全面。有学生对小组4汇报中的苏丹Ⅲ的显色反应有疑问，认为用整颗花生作为实验对照组不妥。因花生种子未切片，其质地致密，染色剂难以渗入，影响实验效果。小组4的学生立刻想对策，巧妙利用方便面的浸出液代替食用油来做对照实验。他们认为，方便面是油炸食品，其表面含有一部分油，课后，小组4又追加一组实验，证明“蛋黄”不含脂肪或含脂肪很少。虽然实验现象不算明显，但的确锻炼了学生思维，这是实验课追求的一个非常有意义的目标。
（4） 与传统实验讲授课相比，该课采用主题式教学模式，通过四线——“任务线、情境线、活动线、知识线”将实验教学的环节有机地串联起来，并呈现给学生。在课堂上，学生通过实验探究和小组讨论方式解决情境问题，完成任务，而不是简单地通过教师讲授了解实验过程和实验注意事项。这种活动过程对培养学生多视角、深层次的实验设计和思考能力，对落实生物学学科核心素养目标具有重要意义。
（5） 在日常实验教学中，除了鉴定类实验可以采用主题式教学模式外，观察类和实践调查类实验也可以。在主题选择上，不要怕主题太幼稚；在实验过程中，不用担心实验现象与预期有差异，要多给予学生实验平台，多给予他们动手操作的机会。只要大胆尝试、多思考、多实践，就一定能使实验课更加生动有趣，使学生的实验思维更加活跃。
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