生物課程標準指出:“生物教師也應創(chuàng)造條件,就地取材,因陋就簡地開設好生物學實驗,來加強和改善生物學實驗和其他實踐活動的教學?!惫P者所在的學校是一所欠發(fā)達地區(qū)的農(nóng)村中學,為了開設實驗,每年要支付不少資金用于購置生物器材。為了節(jié)約實驗成本,本校教師進行了一些低成本開設的嘗試,現(xiàn)介紹如下。
1 一物多用
洋蔥是中學生物實驗中常用的材料之一。一般教材中介紹利用洋蔥鱗片葉做實驗時,是將洋蔥切開,再取表皮制片觀察。而高中“觀察植物細胞有絲分裂”等實驗,要用洋蔥生根,這樣,洋蔥用量很大。如果改進取材方法,改“切”為“剝”,將洋蔥外層鱗片葉依次剝下2~3層切成條后,再分發(fā)給學生用制臨時裝片(或利用外幾層紫色較深的鱗片葉做質(zhì)壁分離實驗),留下內(nèi)幾層鱗片葉和鱗莖用來培養(yǎng)生根,這樣,洋蔥就能一物多用,重復利用。
2 就地取材
用當?shù)匾渍?、花錢不多或不要花錢的材料替代那些本地不產(chǎn)、價格較高的材料用于實驗。如做還原糖實驗時,用本地常見的涼薯(豆薯)代蘋果來做實驗,涼薯實驗效果與蘋果相似,但價格便宜,且組織樣液不易氧化。因當?shù)夭划a(chǎn)洋蔥,洋蔥靠外地運來,實驗中盡量少用洋蔥。如用紫皮大蒜的鱗片葉、馬齒莧莖表皮,還可利用一些紫紅色的花瓣來代洋蔥做質(zhì)壁分離實驗。用大蒜做材料來培養(yǎng)根尖做有絲分裂實驗,大蒜價格同洋蔥差不多,但同質(zhì)量的大蒜比洋蔥個頭多許多,而且大蒜發(fā)根快、生根齊,1~2個蒜頭所發(fā)的根就能供一個班實驗用。
3 勤收集
只要留心和主動,許多實驗材料可通過師生收集得到。一些植物的種子和果實,如菜豆、大豆、玉米、小麥、花生等均可通過學生收集用于實驗;“鑒定骨的成分”所需的魚骨,專門買魚取骨肯定不合算,可課前布置學生回家收集,按班集中,無需花錢就能保證實驗的需要;做“DNA的粗提取和鑒定”實驗,買活雞取血成本太高,而市場加工食品的作坊宰殺家禽后的血液。一般不加收集而作為棄物,只要實驗人員有心收集,課前向食堂采購人員或作坊業(yè)主說明情況,得到他們的支持,并配好檸檬酸鈉溶液待用,就可不花錢得來雞血進行實驗,節(jié)約購置材料的資金。
4 種植培養(yǎng)
實驗員在生物園地內(nèi)種植一定數(shù)量的實驗材料,以方便實驗開設需要。如種植青菜、蘿卜、菠菜、空心菜、蒜苗等,用于葉綠素的提取實驗和觀察葉片的結(jié)構(gòu)等實驗;盆栽一些適合于光合作用實驗的植物如天竺葵等;在園內(nèi)土地中養(yǎng)些蚯蚓等動物;在水池或較大的容器內(nèi)養(yǎng)植些黑藻、金魚藻、水綿等水生植物;如果生物園地有條件、土地較寬,還可種些玉米、蠶豆、菜豆等植物,方便學生觀察植株和收集一些種子供實驗用。
5 改進實驗
“觀察魚尾鰭的血液流動”實驗,教材中用的是小魚,但學校班級多、學生多時,要找?guī)装贄l適合于實驗的活小魚不容易,且小魚也容易在實驗中死亡。如果改用泥鰍,材料就容易得到。泥鰍價格不貴,個頭小,且身上有黏液,離水后不容易死亡。但泥鰍生性活潑,實驗中不容易安定。如果配制5%的酒精溶液,實驗時將泥鰍放入酒精溶液中1~2min,泥鰍就會被淺度麻醉,再將泥鰍發(fā)給學生,用紗布包裹后放到顯微鏡下去觀察尾鰭中的血管和血液流動。實驗后將泥鰍放回清水中,一段時間后,麻醉解除,泥鰍又可重復在下個班中使用。
“綠葉中色素的提取和分離”實驗,教材中采用的是“研磨法”,每組要用5g綠色葉片,10mL無水乙醇,材料的選擇性小,一般要用容易研磨的菜蔬類嫩葉。如果采用“水浴法”:取0.5g被子植物綠色葉片(老嫩不限,木本植物也可),放入2mL酒精中,沸水浴2min即可制得深綠色的色素提取液,用來畫濾液細線。“水浴法”不但材料藥品用量少,而且取材范圍廣,綠葉在校園內(nèi)到處都是無需花錢。
6 棄物利用
一些生物實驗中的器具,可用生活中的棄物來替代。如將500mL的礦泉水瓶從中割開,下半部可作為實驗桌上的盛水儀器,上半部代漏斗;一次性注射器可代小量筒和滴管;收集衛(wèi)生室、醫(yī)院用過的小藥品瓶,洗凈后可用來做試劑瓶;收集串燒烤的竹簽,剖開曬干后用來代替木條和衛(wèi)生香,檢驗酶的高效性等實驗中放出的氣體;收集香煙盒及一些食品包裝袋中的鋁箔紙,做“綠葉在光下制造有機物”實驗葉片的遮光材料;收集潤喉片和牛奶干吃片等一些裝過藥品、食品的包裝殼,用來替代培養(yǎng)皿或小燒杯,做“觀察植物細胞有絲分裂”中解離染色根尖用的容器,既方便操作又減少玻璃器具的損耗,同時能節(jié)省藥品試劑。
7 精心準備
在學生實驗的準備中,實驗員和任課教師要有節(jié)約資源、節(jié)省材料的意識,不要大手大腳。在確保實驗現(xiàn)象明顯的條件下,力求節(jié)約材料。如“酶的高效性”實驗中用的肝臟研磨液,“鑒定生物組織中的糖類,脂肪和蛋白質(zhì)”實驗中用的蘋果組織液、豆?jié){等,課前由教師集中用小型家用磨漿機打漿,配制好后再分給各實驗組。比由各組學生自己制備組織樣液節(jié)省材料和實驗時間?!芭R時裝片制作”及“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原”實驗所用的洋蔥,也可課前將材料切成小條。分發(fā)給學生;用大包裝的餐巾紙剪成小塊代吸水紙;一些對實驗試劑純度要求不是很高的實驗,盡可能用市場上容易買到的大眾產(chǎn)品替代,如食鹽、蔗糖(觀察植物細胞質(zhì)壁分離實驗用)、硫酸銅、醫(yī)用酒精、淀粉酶、絡合碘、消毒用雙氧水等,也能節(jié)約一些資金。
8 自制和維修教具
實驗人員要掌握一定的修理技術(shù),積極維修一些生物儀器,如顯微鏡等,提高實驗儀器的完好率。利用一些日常用品和生活中的棄物,自制一些所缺儀器用于實驗,增加實驗的開出率,或完善和改進原有實驗儀器,努力提高實驗教學質(zhì)量。如用5L植物油瓶,自制了一些簡易肺活量計,用于初中“肺活量的測定”實驗;利用攝像頭自制視頻顯微鏡,用來實現(xiàn)生物微觀實驗表達宏觀化,收到了好效果。教師通過管理、修理、共享、替代和自制等辦法,能多開實驗并有效地降低生物實驗開設的成本。
現(xiàn)代社會提倡建設資源節(jié)約型社會和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,提倡開發(fā)與節(jié)約并重,節(jié)約優(yōu)先的原則。低成本開設生物實驗,可為學校節(jié)省部分資金,也能言傳身教,培養(yǎng)學生愛護資源、節(jié)約資源的意識。