高中生物實驗的幾處改進和分析

施亞筠

生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)課程，教師結(jié)合平時的實驗積累就減少實驗的損耗，降低實驗成本，簡化實驗操作，增強實驗效果。下面介紹幾個替代和改進的實驗方案。

1 “三大有機物鑒定”的實驗

1.1 脂肪鑒定中染液的選擇

“生物組織中可溶性還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的鑒定”實驗中，關(guān)于脂肪的鑒定，教材中給出的實驗藥品是蘇丹Ⅲ染液，染色時間2-3min，實驗現(xiàn)象是橘黃色。但市場上不容易購到蘇丹Ⅲ，容易購到蘇丹Ⅳ染液，如果用蘇丹Ⅳ染液，由于后者與脂肪的親和力更強，染色時間比較短，一般為1-2min，實驗現(xiàn)象為紅色。

1.2 適當(dāng)調(diào)整實驗順序

“生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定”包括3個小實驗，若按教材實驗順序，從學(xué)生實際操作來看，做得非常緊張、忙亂，因為第二個實驗涉及到了高倍顯微鏡的使用，而對這部分內(nèi)容，學(xué)生以前并沒有接觸。并且，初中階段學(xué)生對于顯微鏡使用的機會不多，即使有用到顯微鏡的地方，也只不過是使用低倍鏡而已，所以做實驗時對高倍物鏡的使用非常生疏。有的學(xué)生還沒有來得及觀察到現(xiàn)象，因為時間的原因，就必須開始做下一個實驗。而后兩個實驗完成得都不太理想。把三個實驗的順序做了一下調(diào)整：先做第三個，再做第一個，最后做第二個?；虬阎捐b定實驗與葉綠體與細胞質(zhì)流動實驗，放在一個實驗里完成，可使學(xué)生同時熟悉顯微鏡的操作。

1.3 增加徒手切片安全度

對“脂肪的鑒定”實驗中，建議為學(xué)生每人準(zhǔn)備一小段膠皮管，大約3cm長，沿管用剪子將其沖開。在做徙手切片實驗時，讓學(xué)生把它套在食指的指肚一側(cè)，這樣取材時可以避免學(xué)生切傷手指；同時由于有保護措施，學(xué)生也敢于大膽操作。

2 觀察“葉綠體與細胞質(zhì)流動”實驗

教材建議的實驗材料是苔蘚類和菠菜，這兩種實驗材料不理想主要是比較難取材，或者取材受季節(jié)限制，實驗證明韭菜是比較理想的觀察葉綠體的實驗材料。

具體實驗步驟是：選取綠色飽滿、新鮮的最好是露生的韭菜葉片，用刀片在葉背面橫切一下，用鑷子從此處撕取下表皮，用刀片取稍帶綠色葉肉的一小段，放于載玻片的清水滴中，蓋蓋玻片。在低倍鏡下找到裝片上葉肉細胞重疊少，即顏色稍淺的部分，此處容易觀察到葉綠體（葉綠體大部分分布在葉肉細胞邊緣）。再換用高倍鏡觀察。

用韭菜做實驗材料的好處是：取材容易，不受季節(jié)限制，觀察到的葉綠體多而清晰。

3 “觀察植物細胞的有絲分裂”實驗

3.1 “觀察植物細胞的有絲分裂”取材的改變

教材中給出的實驗材料是洋蔥，經(jīng)過的實驗比較，發(fā)現(xiàn)用大蒜代替洋蔥容易生根而且生根量是洋蔥的許多倍，這樣既節(jié)省開支又方便實驗。

教材中裝片制作過程：解離——漂洗——染色——制片。其中在解離這一步驟就將根尖切取2-3mm，在以后的幾個步驟當(dāng)中都要用鑷子取放2-3mm.的根尖，因為根尖太短小給操作帶來很多不方便。為此可在解離這一步驟將根剪取長一些，比如1cm左右，到制片，將染過色的1cm左右的根放到載玻片上，再把它切成2～3mm，加清水。

3.2 “觀察植物細胞的有絲分裂”培養(yǎng)根系方法的改變

“觀察植物細胞的有絲分裂”教材中用洋蔥放在盛水的燒杯上，于溫暖處培養(yǎng)。此培養(yǎng)過程較麻煩：須經(jīng)常換水，且水質(zhì)容易變差，變差后不僅影響出根，又影響已出根的正常生長。培養(yǎng)時可以采用面積較大、平扁的容器，如托盤。在托盤上用鐵絲拉出線格，將洋蔥放在上面，盛水培養(yǎng)，出根效果很好。此培養(yǎng)方法有以下優(yōu)點：利于洋蔥出根，盛水量較大，水質(zhì)維持時間較長，而且換水方便。用市售網(wǎng)眼較大的鐵絲網(wǎng)培養(yǎng)出大蒜根代用，效果也很好。

3.3 “觀察植物細胞的有絲分裂”裝片制作過程第四步“制片”中“壓片”方法的改進

此步驟教材中是蓋上蓋玻片以后，在蓋玻片上加一片載玻片，用拇指輕輕壓載玻片，以便使細胞分散開來。在做這一步驟時往往有一部分學(xué)生不能做成功，或者在把蓋玻片上蓋的載玻片取下來時，標(biāo)本移動了，或者細胞分散不好。在做這一步時可以先在蓋玻片上加一層紗布，再加一片載玻片，用拇指輕輕壓載玻片，取下載玻片也會比較輕松方便。

4 “觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗

這個實驗中所采用的試驗材料是紫色洋蔥，選用紫色洋蔥作為實驗材料的目的是因為紫色洋蔥的細胞液中含有的色素使其呈現(xiàn)為紫色，這樣便于學(xué)生觀察實驗結(jié)果。但在實驗過程中存在著這樣兩個問題影響到實驗的效果：①每個洋蔥的最外一層鱗片葉紫色深，越往里顏色越淺，最里面近似白色。如果想獲得理想的實驗結(jié)果，最好只用外面的一層或兩層鱗片腫，但浪費較大。②越往里鱗片葉越嫩，葉肉細胞與表皮細胞結(jié)合越緊密，不容易分離。學(xué)生在撕表皮細胞時，往往撕得不完整，將細胞撕破，并且?guī)в泻芏嗳~肉細胞，不利于學(xué)生觀察。

這個實驗改進如下，首先把洋蔥縱剖，一分為二，把鱗片葉從鱗莖上全部剝離下來，然后放在解剖盤或其他器皿中，讓每片鱗片葉的上表皮朝外，放到窗臺上曬1-4d，這樣葉片通過蒸騰作用蒸發(fā)掉一部分水分，葉片變軟，使得葉肉細胞與表皮細胞接合不緊密，便于撕下完整的表皮細胞。再者是通過蒸發(fā)水分，液泡中色素的濃度增大，顏色加深，實驗效果明顯。但在曬制的過程中要特別注意，不要放在太陽底下爆曬，不要曬制的時間過長。如果洋蔥表皮細胞失水過多，雖然顏色加深，但已發(fā)生了質(zhì)壁分離，容易給學(xué)生造成錯覺。

5 “葉綠體中色素的提取和分離”實驗

5.1 添加丙酮時間的把握

“葉綠體中色素的提取和分離”實驗的第一步提取綠色葉片中的色素，要用到丙酮（有一定的毒性且容易揮發(fā)），雖然是迅速研磨，但由于丙酮揮發(fā)比較快，如果按教材中實驗步驟，往往還沒有充分研磨，丙酮已經(jīng)基本揮發(fā)完畢，既傷害身體，實驗效果也不好?？蓪嶒灢襟E改為：在研缽中放入葉片和二氧化硅以及碳酸鈣后，就開始迅速研磨，研磨后再放入丙酮使色素溶解。

5.2 畫濾液細線方法的改進

畫濾液細線時用毛細吸管容易劃傷手，而且容易劃破濾紙，畫的線也不直，可以用蓋玻片替代。用蓋玻片的一側(cè)蘸取濾液，然后在濾紙條的鉛筆線上輕按一下，反復(fù)3、4次，濾液細線又細又直。也可以改用牙簽劃濾液細線替代毛細吸管，克服毛細細管易斷的缺陷。

5.3 提取液的改進

除丙酮外，也可用酒精（無水乙醇）替代，用量相同，結(jié)果大致相同。和酒精相比，丙酮有一定毒性，因而不妨換一下。

5.4 層析液的改進

通過多次實驗認(rèn)為石油醚：丙酮（10：1）配制而成的層析液分離色素的時間短于課本要求的，且省去了有毒的苯試劑，是取代課本要求的一種較好的層析液。

5.5 過濾制濾液的改進

取消漏斗基部放脫脂棉這一步，而用3-4層紗布包裹充分研磨過的菜葉，通過漏斗將汁液擠于試管中，得濾液。因研磨過的菜葉自然過濾很難得到濾液。實驗證明，改進后較改進前實驗效果明顯。

6 總結(jié)與反思

實驗教學(xué)和一般的授課有不同的要求，而生物教材又往往受到地方性和季節(jié)性的限制，有些生理性實驗還需要較長的時間才能看到結(jié)果。因此課前結(jié)合實際進行準(zhǔn)備與重新設(shè)計工作就顯得尤為重要，需要從實驗材料、操作程序等方面進行改進、創(chuàng)新。以滿足實際教學(xué)工作的需求。教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)多動腦子，多動手實踐，想辦法發(fā)掘?qū)嶒炈夭模倪M實驗設(shè)計缺陷，并不懈地追求生物課堂具體化，形象化，能做實驗一定做，不能做實驗也要盡量創(chuàng)造條件做演示實驗，實在不行也要自制教具，制作好PPT等進入課堂。這樣的課堂才豐富多彩，效果顯著。