高中生物實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與拓展

吳瑞敏

生物科學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性科學(xué)，它十分強(qiáng)調(diào)科學(xué)實(shí)驗(yàn)在科學(xué)認(rèn)識(shí)形成中的作用。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生觀察和實(shí)驗(yàn)，以及對(duì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果進(jìn)行分析、理解、概括、綜合，有利于加強(qiáng)學(xué)生觀察、科學(xué)分析等諸多方面科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，同時(shí)有利于加強(qiáng)科學(xué)認(rèn)識(shí)、科學(xué)思辨、直覺(jué)思維，大膽想象等多方面的思維品質(zhì)的培養(yǎng)，更有利于加強(qiáng)基本、基本技能等動(dòng)手能力、設(shè)計(jì)和創(chuàng)造能力等科學(xué)能力的培養(yǎng)。為了使實(shí)驗(yàn)教學(xué)能順利開(kāi)展好，有必要對(duì)一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。下面就我在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中做的一些改進(jìn)與拓展作一些介紹：

一、生物實(shí)驗(yàn)中的改進(jìn)與創(chuàng)新

1.1材料的選取 生物教師要在平常的教學(xué)和生活中多留心、多深入到大自然，經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和比較從中選擇出一些當(dāng)?shù)厝菀渍业降?、?shí)驗(yàn)效果好、并且是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的材料來(lái)替代。比如用于制片來(lái)觀察結(jié)構(gòu)的材料應(yīng)選擇易撕取、結(jié)構(gòu)明顯的替代物；若是用于觀察驗(yàn)證生理現(xiàn)象的材料，應(yīng)該是生命活動(dòng)比較旺盛、現(xiàn)象明顯的材料；若是用于提取或鑒定生化成分的材料，應(yīng)該選一些含量較高、容易提取替代品。我們?cè)诙嗄甑慕虒W(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)匾子诓杉降那遗囵B(yǎng)方便的水綿用于做“細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原”、“葉綠體中色素的提取與分離”等多個(gè)實(shí)驗(yàn)均可取得較好的效果。

1.2材料處理 在實(shí)驗(yàn)中有些材料直接用于觀察或提取、鑒定生化成分往往效果不好，但是稍加處理后就可使獲得的效果明顯改善。在觀察黑藻葉片細(xì)胞中的葉綠體的實(shí)驗(yàn)中，常常看不到細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)而影響觀察效果，為了能觀察到細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)可采用光照15分鐘，或調(diào)節(jié)水溫至25℃左右。這樣不僅便于觀察清楚葉綠體的形態(tài)，而且能讓學(xué)生更好地理解結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點(diǎn)。葉綠體中色素的提取時(shí)將綠葉置于開(kāi)水中燙40-50S后，再用冷水冷卻數(shù)秒鐘后用多層吸水紙將葉片中的水分除去，剪碎研磨后可大大提高無(wú)水乙醇對(duì)色素的提取率。

1.3實(shí)驗(yàn)裝置和用具的改進(jìn)

探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中，教材參考資料中的無(wú)氧呼吸實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的裝置可以做以下改進(jìn)。增設(shè)一組未接酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液的一套裝置進(jìn)行對(duì)照，以排除空氣中二氧化碳對(duì)澄清石灰水的影響。同時(shí)在兩套裝置中培養(yǎng)液的液面利用油脂層來(lái)創(chuàng)造無(wú)氧條件，這樣可省去等待培養(yǎng)瓶中氧氣消耗的時(shí)間，且排除了培養(yǎng)液上方空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，利于學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出結(jié)論。在生物實(shí)驗(yàn)中有時(shí)對(duì)用到的用具做一些改進(jìn)常常也可起到意想不到的效果，如用白色空穴板上的任意兩個(gè)小孔代替兩只培養(yǎng)皿對(duì)根尖進(jìn)行解離和漂洗極為方便；學(xué)生在用毛細(xì)吸管劃濾液細(xì)線時(shí)尖端很容易斷裂，造成很大的浪費(fèi)。在課堂中我們教學(xué)生用兩片干凈的蓋玻片相疊，并一側(cè)邊緣對(duì)齊，用該邊緣沾取葉綠素提取液，印在濾紙條的鉛筆線上，待濾液干后，再重復(fù)幾次。這種方法容易掌握，畫(huà)線細(xì)且直。減少了制備毛細(xì)吸管的工作量，也節(jié)省了成本。

1.4操作方法的改進(jìn)

高中生物學(xué)教材中對(duì)實(shí)驗(yàn)中的操作要點(diǎn)都有較為明確而科學(xué)的規(guī)定，但是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也會(huì)由于操作技能和實(shí)驗(yàn)時(shí)間等原因受到一些限制，在不影響實(shí)驗(yàn)效果的前提下，我們對(duì)一些實(shí)的操作方法做了些改進(jìn)。在“葉綠素的提取和分離”驗(yàn)中，用漏斗過(guò)濾綠葉勻漿速度很慢，影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，可改用三層紗布緊擰法過(guò)濾十分方便快捷；實(shí)驗(yàn)取材方法不當(dāng)或不很合理常常會(huì)直接影響到實(shí)驗(yàn)操作的順利進(jìn)行和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察效果。做“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于根尖較短，染色后很難在龍膽紫溶液中找到，結(jié)果會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)操作的順利進(jìn)行，為此，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中首先選取長(zhǎng)度為2-3cm的根尖，經(jīng)解離、漂洗、染色后，再用剪刀剪取距根尖2-3mm長(zhǎng)的根尖制片觀察，整個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芎茼樌赝瓿桑涸跈z測(cè)花生子葉中的脂肪實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生做花生子葉切片時(shí)常因害怕傷及手指，切取的切片太厚，影響觀察，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中采取將浸軟的花生子葉的一端切平后，直接在干凈的載玻片中央用力摩擦一下，然后進(jìn)行觀察。這種方法既避免學(xué)生切傷手指，同時(shí)又可以因切片過(guò)厚，使組織細(xì)胞重疊而影響觀察效果，整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單易行，還可以取得良好的實(shí)驗(yàn)效果。

1.5實(shí)驗(yàn)順序調(diào)整 在生物實(shí)驗(yàn)課中，教師可根據(jù)學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平、實(shí)驗(yàn)材料的合理使用、實(shí)驗(yàn)時(shí)間的控制等方面來(lái)安排好各個(gè)小實(shí)驗(yàn)的先后順序。比如還原糖的檢測(cè)比較繁瑣，而花生子葉組織中脂肪的檢測(cè)又要用到高倍顯微鏡，在教學(xué)中我們按由易到難的原則，讓學(xué)生做蛋白質(zhì)的檢測(cè)，再做還原糖的檢測(cè)，最后做脂肪的檢測(cè)，這樣大部分同學(xué)都能較好地做完實(shí)驗(yàn)，減輕了學(xué)生的心理負(fù)擔(dān)，有充足的時(shí)間熟悉高倍鏡的使用。

二、實(shí)驗(yàn)的拓展

高中生物實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容有時(shí)相對(duì)簡(jiǎn)單， 學(xué)生完成課本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)安排學(xué)生進(jìn)行較為深入的探究以便學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理、鞏固理論知識(shí)。在觀察完洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)后，可讓學(xué)生觀察洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞在世3%的KNO3溶液中的吸水與失水情況，討論出為什么出現(xiàn)自動(dòng)復(fù)原的現(xiàn)象；在學(xué)生進(jìn)行觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生將所觀察視野中的細(xì)胞總數(shù)和處于各期數(shù)目分別統(tǒng)計(jì)記錄下來(lái)，從而定量計(jì)算出有絲分裂各時(shí)期在細(xì)胞周期中所占的比例。 如何在現(xiàn)有的課本實(shí)驗(yàn)資源基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展，并將課本實(shí)驗(yàn)的原理、方法應(yīng)用到具體的新的情境中以解決相關(guān)問(wèn)題，這值得師生探討。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙真 淺談高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)拓展與探究設(shè)計(jì) 《引文版：教育科學(xué)》， 2015， 第9期：253-253

[2]石慧 淺談高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)思路《新課程：上》， 2011， 09期：24-25