创客教育视野下“生物化学”课程实验设计

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摘要：创客教育强调"在创造中学习"或"基于创造的学习"，要以一个特定的任务为中心，完成任务的过程中进行学习，培养学生解决实际问题的能力。

关键词：创客教育;生物化学;课程实验设计

创客教育强调“在创造中学习”或“基于创造的学习”，要以一个特定的任务为中心，使学生能在完成任务的过程中进行学习，从而培养学生解决实际问题的能力[1]。做中学、快乐教育、大成智慧、构造论是创客教育背后的核心理念[2]。唾液淀粉酶是一种能催化淀粉水解并生成麦芽糖的酶[3]。本文按照DNS法，以淀粉为底物进行了动力学的研究。

1 唾液淀粉酶对酶促反应速度影响的创客实验设计

1.1 1%淀粉溶液称取1g可溶性淀粉，加入80mL蒸馏水，加热溶解，冷却定容至100mL。

1.2 0.1mmol/L柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液

1.3 DNS试剂称取3，5-二硝基水杨酸7.5g，NaOH14g充分溶解于1000mL蒸馏水（水先煮沸10min），加入酒石酸钾钠216g，苯酚5.5mL，偏重亚硫酸钠6g，充分溶解后盛于棕色瓶中。

1.4 麦芽糖标准液（1mg/mL）称取0.100g麦芽糖，溶于少量蒸馏水中，小心移入100mL容量瓶中定容。

1.5麦芽糖标准曲线制作[4]

取25mL刻度试管7支，分别加入麦芽糖标准液（1mg/mL）0，0.1，0.3，0.5，0.7，0.9，1.0，然后各管蒸馏水使溶液大1.0mL，再各管加入DNS试剂3.0mL，置于沸水中加热5min，取出冷却，用蒸馏水定容至25Ml，混匀后，540nm比色，记录吸光度，以麦芽糖浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。

1.6 稀释唾液的制备

请一名学生，用清水漱口，清除口腔残渣，收集唾液于样品杯中。

2 实验结果

2.1 麦芽糖标准曲线

2.2 温度对唾液淀粉酶活性的影响

取10支25mL刻度试管，2支空白对照，8支测定，每管加入1%的淀粉溶液2mL，将唾液用pH5.0的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液稀释100倍，分别取1mL加入8支测定试管中，分别置于30°C，40°C，50°C，60°C的水浴箱中，10min后取出，待冷却到室温进行酶活测定，以温度为横坐标，麦芽糖浓度为纵坐标作图。图1显示，在40°C的条件下，麦芽糖浓度最高，表明唾液淀粉酶在40°C的时候活力最大。当温度低于40°C的时候，酶的活力受到抑制，当温度高于40°C的时候，酶活力降低甚至丧失。

2.3 pH值对唾液淀粉酶活性的影响

取20支25mL刻度试管，2支空白对照，18支测定，每管加入1%的淀粉溶液2mL，将唾液分别用pH3.0，4.0，5.0，6.0，7.0，8.0，9.0的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液稀释100倍，分别取1mL加入18支测定试管中，置于40°C的水浴箱中，10min后取出，待冷却到室温进行酶活测定，以pH值为横坐标，麦芽糖浓度为纵坐标作图。从图2可以看出，pH7.0的条件想，麦芽糖生成量最大，表面唾液淀粉酶的最适pH值为7.0，在酸性和碱性条件下，唾液淀粉酶的活性中心发生了改变，使酶活性降低。

2.4 不同反应时间麦芽糖的生成量

取2个三角瓶，1个空白对照，1个测定，每瓶加入1%的淀粉溶液200mL，将唾液用pH7.0的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液稀释100倍，取100mL加入测定瓶中，置于40°C的水浴箱中，每隔1min，2min，3min，4min，5min，6min，7min，8min，9min，10min各取样1mL，待冷却到室温，测定麦芽糖含量，重复以上操作3次，取平均值，以时间为横坐标，麦芽糖浓度為纵坐标作图。图3显示，麦芽糖含量随着时间的增加而增加，当时间大于7min时候，麦芽糖含量不再增加，酶促反应达到了最大反应速度。

3 问卷调查统计

在17级检验1班应用多媒体讲授酶促反应动力学，在17级检验2班采用学生设计创客实验学习唾液淀粉酶对酶促反应速度影响，结果见表1，调查结果表明，创客实验教学的实施，学生对教学方法的认可方面、学生的学习态度、学习能力提高及教学效果方面有较明显的变化，学生更喜欢在实践中摸索学习新知识。

参考文献

[1]何克抗.论创客教育与创新教育.教育基本理论，2016（4）：12-14.

[2]杨现民，李冀红.创客教育的价值潜能及其争议.现代远程教育研究，2015（2）：23-24.

[3]吴丽民，刘美龙，吴丽群.影响酶促反应速度的因素实验的改进.海峡药学，2003，15（2）：25.

[4]周振.木聚糖酶强化纤维素酶对植物纤维的水解[D].南京林业大学，2018.

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