人教版高中生物選修一實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

劉華

摘要：在人教版高中生物選修一《生物技術(shù)實(shí)踐》這門課程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)所占的比重最大。由于本門課程和現(xiàn)代生物技術(shù)的聯(lián)系比較密切，對教師素質(zhì)的要求就特別高。因此，強(qiáng)化《生物技術(shù)實(shí)踐》這門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究就顯得非常重要了。擬結(jié)合這本教材的具體實(shí)驗(yàn)案例來探討如何進(jìn)行本門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

關(guān)鍵詞：高中生物 技術(shù)實(shí)踐 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 自2010年7月四川省普通高中實(shí)施新課程改革以來，高中生物課程選修模塊中均統(tǒng)一使用人教版選修1《生物技術(shù)實(shí)踐》，這是我國普通高中首次開設(shè)的一門生物課程，這個(gè)模塊“重在培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作、收集證據(jù)等科學(xué)探究的能力，增進(jìn)學(xué)生對生物技術(shù)應(yīng)用的了解”。本文依據(jù)四川省《考試說明》對《生物技術(shù)實(shí)踐》中的實(shí)驗(yàn)要求，結(jié)合本校教學(xué)實(shí)際對選修1的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了初步的研究。

專題一：

課題1.果酒和果醋的制作

在進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，教師在學(xué)生自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，講解相關(guān)的理論知識(shí)，如酵母菌的代謝特點(diǎn)，為什么果酒發(fā)酵過程中其他雜菌不能生長繁殖？規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)以及實(shí)驗(yàn)安全。實(shí)驗(yàn)中需要的榨汁機(jī)、發(fā)酵瓶以及滅菌鍋等，可以用75%的酒精對手和發(fā)酵瓶進(jìn)行消毒，用手代替榨汁機(jī)，玻璃瓶、礦泉水瓶等可以作發(fā)酵瓶（未開封）。在實(shí)驗(yàn)的過程中，要盡量將葡萄捏碎一些，瓶蓋不應(yīng)旋緊，以便發(fā)酵時(shí)排出CO2，加入少量活化的酵母菌使效果明顯。制作完成，學(xué)生帶回教室，每天觀察現(xiàn)象并做好記錄，待有酒味后，自選幾組擰開瓶蓋，蓋上無菌紗布，制作果醋。最后進(jìn)行展示交流，分析實(shí)驗(yàn)成敗與得失。

專題二：

課題1.微生物的培養(yǎng)與運(yùn)用

在進(jìn)行專題二課題1“微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)”教學(xué)時(shí)，首先結(jié)合教材插圖，讓學(xué)生對固體和液體培養(yǎng)基有感性認(rèn)識(shí)，然后通過資料分析，認(rèn)識(shí)培養(yǎng)基的組成成分。關(guān)于無菌技術(shù)則在學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)操作過程中如何防止雜菌污染的基礎(chǔ)上，理解消毒與滅菌的區(qū)別，并了解常用的消毒和滅菌方法。學(xué)生可以操作倒平板、平板劃線法、稀釋涂布平板法等，結(jié)合微生物分布的普遍性的實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生意識(shí)到日常的生活環(huán)境中，每時(shí)每刻每處都存在著微生物，任何一個(gè)不經(jīng)意的動(dòng)作都可能將某種微生物引入到培養(yǎng)物中，從而深刻理解無菌操作的重要性。再比如，進(jìn)行“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)”這節(jié)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，先要進(jìn)行菌株篩選，然后再統(tǒng)計(jì)菌落的數(shù)量，可以使用稀釋涂布平板法進(jìn)行，然后設(shè)置對照。進(jìn)行土壤取樣時(shí)，比較方便，可以就近去公園或者郊區(qū)的農(nóng)田獲取土壤。

專題三：

課題1.菊花的組織培養(yǎng)

在進(jìn)行“菊花的組織培養(yǎng)”這節(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)，步驟如下：先制備MS固體培養(yǎng)基，通常情況下，實(shí)驗(yàn)室常用4℃保存的培養(yǎng)基母液來進(jìn)行制備；然后選取菊花莖段，要選擇成長比較旺盛的嫩枝，然后在無菌水里進(jìn)行清洗消毒；接下來就是進(jìn)行接種工作，接種時(shí)要特別注意消毒，每瓶應(yīng)該接種6-8塊外植體；接種完成后就放在無菌箱中進(jìn)行培養(yǎng)，每天應(yīng)該確保12小時(shí)的光照；待生出根后將其移栽到土壤中，每天觀察幼苗的生長情況，并做記錄。由于這個(gè)實(shí)驗(yàn)所花的時(shí)間比較長，對于課堂上來說，可以運(yùn)用交互式白板，向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)的過程，并進(jìn)行講解。

專題四：

課題1.果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用

在果汁的生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)果肉出汁率低以及果汁黏度較高的問題，教師可以聯(lián)系學(xué)生已有的關(guān)于酶的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)果膠酶的特性及其作用。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，應(yīng)該先回顧必修一“探究影響酶活性的條件”，此時(shí)自變量是溫度或者PH，可以設(shè)置相應(yīng)的溫度梯度或者PH梯度；在探究溫度對酶活性的影響時(shí)，在淀粉酶與淀粉混合之前應(yīng)處于相應(yīng)的溫度下5MIN；而在探究PH對酶活性的影響時(shí)，應(yīng)先用體積分?jǐn)?shù)為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液中的pH；而因變量酶的活性則是通過測定果汁量來定量分析的。還探究了果膠酶的最適用量，對生產(chǎn)實(shí)踐具有指導(dǎo)意義。

專題五：

課題3.血紅蛋白的提取和分離

蛋白質(zhì)是我們身體不可或缺的重要物質(zhì)，在大量的事物里都含有蛋白質(zhì)成分，下面我們就通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)初步的蛋白質(zhì)分離法。

首先要進(jìn)行取樣，選取日常生活中常見的豬或兔的血液來進(jìn)行蛋白質(zhì)的分離。經(jīng)過對紅細(xì)胞的洗滌、蛋白質(zhì)的釋放、透析等步驟，將蛋白質(zhì)液收集起來；接下來進(jìn)行凝膠色譜操作。對于沒有條件的學(xué)校，可以自己動(dòng)手制作凝膠色譜柱。這樣既節(jié)省成本，也能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。制作完成后，要進(jìn)行凝膠色譜柱的裝填工作，裝填要按照步驟進(jìn)行，且確保柱內(nèi)不能有氣泡產(chǎn)生。裝填完成后，就要進(jìn)行樣品的加入和洗脫。加入時(shí)，應(yīng)該使用吸管把1毫升透析之后的樣品添加到色譜柱的頂部，確保樣品不能滲透到凝膠床內(nèi)。待樣品完全進(jìn)入凝膠層，然后就進(jìn)行洗脫。最后等到蛋白質(zhì)接近色譜柱的頂部時(shí)，就用試管收集留出的液體。

專題六：

課題2.胡蘿卜素的提取

本課題是必修1《葉綠體中色素的提取與分離》的深化，要求學(xué)生初步學(xué)會(huì)胡蘿卜素的提取技術(shù)和紙層析的操作方法。采用問題引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)就能較好完成基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)，難點(diǎn)在于胡蘿卜素的提取的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作過程。首先要選擇萃取劑，應(yīng)該選擇溶解度大、沸點(diǎn)高且與水不相容的萃取劑，如四氯化碳等，另外還要考慮影響的萃取的因素，比如，顆粒物的大小、含水量以及萃取的溫度等；胡蘿卜應(yīng)先處理成細(xì)小的顆粒，這樣干燥時(shí)易除去多余的水分，然后再徹底粉碎；萃取和濃縮時(shí)要注意先開冷凝水，再開酒精燈，操作時(shí)要確保安全，將獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，然后進(jìn)行驗(yàn)證，看是否出現(xiàn)胡蘿卜素層析帶。

綜上所述，高中生物選修一是一門和實(shí)際生活聯(lián)系比較密切的課程，因此，如何上好實(shí)驗(yàn)課對于教學(xué)質(zhì)量的提升至關(guān)重要。本文結(jié)合選修一中的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)例，分析了如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，期待對這門課的教學(xué)有所啟迪。

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