2011年10月31日 星期一

阿公阿嬤學科學之酵素篇

酵素是國中生物學中第一個比較有實驗意味(可以設計操作變因、控制變因等)的單元,每一年我總會找一些新花樣在課堂上玩。今年我日間沒課,只剩補校二班…一班是年紀較大,以前沒機會念書的阿公阿嬤,另一班是「聯合國」,有來自越南、大陸….的新住民,也有以前因故輟學的年輕人,兩班都是先備知識很不足、而且絕對沒時間寫作業,回家更不可能複習的學生。所以「從生活經驗下手」、「用實作活動來引起興趣、加深印象」變成我上補校必須要會的手法,而這正好也是科學教育(或任何一學科的教育)本來該有的面貌!也許大家來補校上上課會更容易摸索到「探究式教學」的竅門!先紀錄一下今年在補校上「酵素」這個單元的情形:
  從觀察香蕉果肉細胞作起 
讓學生觀察動植物細胞時,我通常會加作「香蕉果肉細胞」,一來因為他取材容易、製作方便(不必撕或切,只要用牙籤刮一坨果肉塗抹在載玻片上即可),二來細胞很大容易觀察,最重要的是用碘液染色時可以看到很大的澱粉核…提早認知「碘液碰到澱粉會成藍黑色」這一現象。今年兩班補校的學生也都有觀察「香蕉果肉細胞」的活動,當時觀察的重點除了細胞外;還要學生比較「有些細胞內有很多澱粉有些則沒有」。上課時我會拿著傻瓜相機對著傻瓜顯微鏡(沒自附光源的喔)把顯微鏡下的影像照下來。 
香蕉果肉細胞內有染成藍黑色的澱粉核
 有些細胞內有很多澱粉,有些則沒有… 
上酵素時我會先秀出這種「有些細胞內有很多澱粉有些則沒有」的照片再次勾起學生記憶,並說「青青的、不成熟的香蕉,細胞內會有很多澱粉;而成熟的香蕉,細胞內澱粉比較少甚至沒有…」,學生馬上說:「那吃成熟的香蕉就沒有澱粉....比較不會胖吧!」,我說:「其實香蕉內的澱粉不是不見了,而是變成另一種東西...葡萄糖,所以成熟的香蕉會比較甜…」,多數學生自己會推出「那...沒辦法減肥喔!」的結論!我就會順勢說:「能把香蕉內的澱粉變成葡萄糖的,是一種很重要的東西,稱為酵素」。然後問一下學生有沒有聽過酵素這個名稱?多數學生說…是不是養樂多裏面的東西?是不是可以減肥的?我有做過鳳梨酵素、水果酵素….聽說酵素很厲害…!接著我會說:「生物細胞內都有酵素…如人的唾腺會產生唾液,唾液裡面也有酵素,可以把澱粉變成糖喔!」 糯米紙與唾液 然後就會發一張糯米紙,讓他們含在口中試試看是否有甜味….,有些人很配合:「有一點點甜」、有些人則說:「不甜啊」;個人感覺真的不適合拿來驗證的,所以我會請學生想一想「如何可以證明唾液可以把澱粉變成糖(或變不見了)?」
吐口水在澱粉液內… 
然後我就會一再明示、暗示:老師桌上有麵粉水、碘液….所以可以怎麼做啊?結果湊一湊之後他們可以想出…澱粉液+唾液+碘液…這樣的實驗組,我再提供「對照組」…澱粉液+碘液 的概念,於是我們用載玻片做了這個實驗,你猜結果如何?實驗組並不是變黃褐色喔!而是如照片所示...變成藍黑色顆粒狀,這應該如何解釋呢?(圖中的學生證是學生用來強調所有權的....這是我做的,很妙吧!) 
右邊這組有加唾液,藍黑色出現顆粒狀
 糯米紙上的圓圈 
另外我還教學生用糯米紙來”看”「唾液可以把澱粉變成糖」,作法是:用藍色或紅色原子筆在糯米紙上畫相同大小的圓圈(或寫字),一張放在唾液中、一張放在清水中,5分鐘後結果如圖。你能說出為什麼要「用藍色或紅色原子筆在糯米紙上畫相同大小的圓圈(或寫字)」嗎?這結果應該如何解釋? 
在糯米紙上畫兩個一樣大的圓圈
左邊的圈裂成兩半...
左邊已經"分屍"至不成圓形,右邊仍為圓圈
酵素減肥法? 
最後一個我想做的是:破解市售「XX酵素」宣稱:「連澱粉都可以把變成水,所以可以減肥…」的實驗。這個實驗是補校學生告訴我的:「在太白粉(糊狀)中加 入酵素,糊狀的太白粉很快就變成水了…」。於是我去西藥房買消化酵素(裡面有澱粉酶),然後做了這個實驗(影片),請學生再次來嘗嘗看是否有甜味(其實還 是不甜ㄟ),最後將「水」拿去煮乾之後,變成麥芽糖了(去年有做麥芽糖餅乾呢!)!這樣學生都知道「澱粉變成糖不是變成水...會越吃越胖吧!」,他們 說:「以後不會隨便相信廣告了!」,這就是我在補校上酵素的教學目標!成功達成!
澱粉酶的最適反應溫度真的是37度嗎? 
這個實驗中有個問題是值得討論的:澱粉酶的最適反應溫度真的是37度嗎?雖說我用的消化酵素也許有經過特別處理,所以可以在高溫(熱水)中反應,但口腔中的溫度經常是超過37度的(吃火鍋時一定超過吧!),難道我們吃火鍋食店粉酶是完全沒反應的?而且在做「澱粉酶和溫度」的關係那個實驗時,加熱過後的唾液經常還是能將澱粉變成糖,這種種事實告訴我們「澱粉酶的最適反應溫度是37度」是一個值得求證的問題! 

我還示範並分組做了「酵母菌吹氣球」的遊戲,鼓勵他們回去找出「最快讓氣球站起來的方法」(其實就是實驗設計和操作),也許他們真的會做喔!
科學不是菁英的專利!
以上活動總共花了兩節課!其實也不一定很花時間,而且即使是阿公阿嬤或與文程度較弱的新住民也都學得來,科學真的不是菁英的專利!

沒有留言:

張貼留言