高中生物實(shí)驗(yàn)的四要素

李紅梅

摘 要：生物只有通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生才能第一手地了解到有關(guān)知識，才能獲得“山重水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村”的驚喜，才能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增加學(xué)生的生物學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在儀器、藥品的使用能力，實(shí)驗(yàn)程序的理解能力，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)異常情況的處理能力等能力方面中有質(zhì)的飛躍。

關(guān)鍵詞：儀器；藥品；分析

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）07-322-01

長期以來，由于受應(yīng)試教育的影響，許多高中生物教師怕耽擱時間，很少進(jìn)行高中生物實(shí)驗(yàn)。就算進(jìn)行了，也是潦草或草草收場了事。這不是危言聳聽夸大其實(shí)，隨便進(jìn)行粗略的調(diào)查，學(xué)生都會說老師就是叫我們背，再背！“背，再背！”，導(dǎo)致許多高中學(xué)生高中畢業(yè)了，連最基本的實(shí)驗(yàn)器具也不會用，甚或沒見過。高中教學(xué)中，生物實(shí)驗(yàn)是促進(jìn)學(xué)生掌握知識重難點(diǎn)的必須程序，只有通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生才能第一手地了解到有關(guān)知識，才能獲得“山重水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村”的驚喜，加深他們對生物概念的記憶和生物現(xiàn)象的分析。同時，生物實(shí)驗(yàn)，由于是學(xué)生親自動手，能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而增加學(xué)生的生物學(xué)習(xí)興趣和生物能力。在高中生物中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而且是大量的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，應(yīng)該成為廣大高中生物教師的一種共識。在此共識下，高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何才能發(fā)揮出最大作用，筆者以為，有四要素必不可少。

一、要素一：要讓學(xué)生明確儀器的原理

對儀器的原理、藥品的特性不了解，使用起來就會帶有盲目性，就不可能形成使用能力。例如，學(xué)生對低倍鏡和高倍鏡的選擇上，經(jīng)常不能根據(jù)觀察對象的特點(diǎn)和觀察目的進(jìn)行合理的選擇來使用，學(xué)生常常由于好奇心的驅(qū)使和對低倍鏡、高倍鏡特點(diǎn)的無知，總是一上來就用高倍鏡，認(rèn)為高倍鏡總比低倍鏡觀察清楚。這種盲目性，是由于學(xué)生不了解顯微鏡的基本原理，不了解高倍鏡放大倍數(shù)大，分辨率高，但所看到的實(shí)際面積小，即視野小。而且倍數(shù)越高，看到材料的厚度就越薄，高倍鏡適宜觀察局部和細(xì)節(jié)。低倍鏡所看到的面積大，適宜觀察材料的整體結(jié)構(gòu)，以及尋找觀察目標(biāo)。只有學(xué)生了解了這些基本原理，才能正確選用低、高倍鏡。

二、要素二：要讓學(xué)生明確藥品的特性

在觀察植物細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)讓學(xué)生了解龍膽紫或洋紅是與染色體結(jié)合的堿性染料，堿性染料是指有色離子是陽離子的染料，而不是染液的pH呈堿性。這樣就 引出了一個問題，醋酸起什么作用？應(yīng)讓學(xué)生了解2 %醋酸是染料的溶劑，在染色時增加了細(xì)胞的通透性，而不引起細(xì)胞膨脹，利于染液的離子進(jìn)入細(xì)胞而使細(xì)胞核內(nèi)的染色體著色。在觀察根對礦質(zhì)元素離子的交換吸附 現(xiàn)象時，要讓學(xué)生了解自來水中有許多陽離子，可以將已交換吸附在根細(xì)胞表面的亞甲基藍(lán)陽離子交換下來，使藍(lán)色的根變淺，而影響實(shí)驗(yàn)效果，從而使學(xué)生明確為什么用蒸餾水沖洗根上的浮色，并且知道整個過程中所用的蒸餾水不能被污染。在提取葉綠體色素中，要讓學(xué)生了解葉綠體色素是有機(jī)物，可以溶于有機(jī)溶劑。了解在葉綠素中的Mg易被葉子的細(xì)胞液內(nèi)的有些有機(jī)酸的H取代而轉(zhuǎn)變成去Mg的葉綠素，影響對色素的觀察，從而 使學(xué)生明確為什么要用丙酮作提取劑，為什么一定不要讓層析液沒及濾紙上的濾液細(xì)線，為什么在研磨前要加入堿性鹽——少量的碳酸鈣。

三、要素三：指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)程序

一個較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過程是設(shè)計(jì)人員長期辛勤勞動的結(jié)晶，它往往是經(jīng)過幾十次甚至上百次的反復(fù)摸索。 所以，學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，不能單純地用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行“按方抓藥”出現(xiàn)結(jié)果就行了。而要指導(dǎo)學(xué)生去分析實(shí)驗(yàn)中每一步驟的作用，每一個處理意義以及各步驟之間的聯(lián)系，從中學(xué)習(xí)解決問題、研究事物的方法。例如，在觀察植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)過程中，大致為：培養(yǎng)→10%HCI解離→漂洗→染色→壓片。 要讓學(xué)生了解根尖放在10%HCI溶液中是為了溶解細(xì)胞間的果膠質(zhì)，使根尖細(xì)胞間變得松散，便于壓片，否則根尖細(xì)胞很難壓散，不利在鏡下觀察。另外，通過10%HCI的處理，使細(xì)胞迅速死亡，讓細(xì)胞分別保留各自的分裂狀態(tài)。漂洗是為了沖洗解離液（10%HCI），否則影響染色效果。又如用龍膽紫或醋酸洋紅溶液染色的目的是，這兩種染料易使細(xì)胞核內(nèi)的染色體著色，從而增大細(xì)胞核與周圍部分的反差，便于觀察染色體分布和變化，壓片的目的是使細(xì)胞分散開，變成單層，否則光線無法透過會影響觀察。加清水是起潤滑劑和利于細(xì)胞分散的作用，壓片時，在蓋玻片上再加一片載玻片的目的是防止手指與蓋玻片直接觸壓，會將極薄的蓋玻片壓碎。

四、要素四：指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

在實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常存在著對實(shí)驗(yàn)最后結(jié)果的記錄，而輕視對實(shí)驗(yàn)過程中間出現(xiàn)某些現(xiàn)象的記錄，重視結(jié)果而不重視分析結(jié)果，重視對成功實(shí)驗(yàn)的肯定，而不重視對實(shí)驗(yàn)中的失敗查找原因等現(xiàn)象。這不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣?。例如，在觀察植物有絲分裂的實(shí)驗(yàn)中，在顯微鏡的某個視野中，要讓學(xué)生了解為什么看到的細(xì)胞多數(shù)為間期的細(xì)胞。在質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)中要讓學(xué)生了解液泡的體積大小、顏色變化如何。在葉綠體中色素提取和分離實(shí)驗(yàn)中四種色素彼此分離的原理是什么，這一原理單靠高中教科書中的知識還不夠，應(yīng)讓學(xué)生了解濾紙是一種吸附劑，層析液是一種展開劑，四種色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同，它們在濾紙上吸附能力不同，在層析液中（展開劑）溶解度不同，因此，四種色素隨著層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度就不同，胡蘿卜素溶解度大 而吸附力小，擴(kuò)散速度快，葉綠素b溶解度小而吸附力大，擴(kuò)散速度則慢。

高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，把握了以上所列四要素，學(xué)生的儀器、藥品的使用能力，實(shí)驗(yàn)程序的理解能力，對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常情況的處理能力等能力，學(xué)生才會有一個明顯的質(zhì)的飛躍。有了這個飛躍，教師教學(xué)和解釋起概念等才會事半功倍。