以“洋蔥”為實(shí)驗(yàn)材料探索高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化路徑

吳曉林

摘要：本文以洋蔥為材料的“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)為例，探討了高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化路徑。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴} 路徑 實(shí)驗(yàn)

1.“洋蔥”實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)操作的改進(jìn)方法

1.1觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原

“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”的實(shí)驗(yàn)材料為紫色洋蔥外層葉肉的外表皮。洋蔥的外表皮組織很薄和葉肉緊密聯(lián)系，取用時(shí)很容易劃破或者使取下的表皮組成沾有葉肉組織，這樣會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)效果。內(nèi)表皮較外表皮來(lái)說(shuō)是容易提取的，但是無(wú)色，需要進(jìn)行染色后再放到顯微鏡下面觀察。

改進(jìn)方法：先將洋蔥切開(kāi)，葉片分離，基部保持連接，隨后放在陽(yáng)光下曝曬3-4天，洋蔥的內(nèi)外表皮都變成紫色以后就可以實(shí)驗(yàn)了。實(shí)驗(yàn)時(shí)選已變成紫色的又易于提取的內(nèi)表皮，能有效減少失誤，提高效果。

1.2觀察植物細(xì)胞的有絲分裂

“植物細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)選取的實(shí)驗(yàn)材料為洋蔥根尖，過(guò)程為：解離-漂洗-染色-制片，要注意的是解離、染色等步驟。需要在器皿中完成。實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是漂洗，一定要干凈，否則會(huì)影響上色和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。制作裝片一般需要用到3個(gè)容器，教材中所使用的器皿容積較大，而洋蔥的根尖很小，要覆蓋住實(shí)驗(yàn)材料需要加入很多試劑，操作不便，易造成試劑的浪費(fèi)、環(huán)境污染。

改進(jìn)方法：實(shí)驗(yàn)需用到器皿。器皿中，染液需用一個(gè)孔盛放，清水要用四個(gè)孔存放，解離液需用一個(gè)孔存放。選用白色的器皿首先是因?yàn)榘咨子谟^察上色情況和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而且白色器皿在大小、質(zhì)量等方面符合該實(shí)驗(yàn)的操作要求，操作方便，且易漂洗，能有效完成實(shí)驗(yàn)，提高效果，還節(jié)約了實(shí)驗(yàn)試劑，是觀察植物細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)的得力器具。在有絲分裂實(shí)驗(yàn)中，染色用的染液正常情況下只需一滴，而放在點(diǎn)滴板中的量一定不能多，并且在取出的時(shí)候用鑷子注意所夾位置避免造成實(shí)驗(yàn)失敗。操作中若不小心將水滴到解離夜或者染液會(huì)造成稀釋而影響效果。

1.3葉綠體中色素提取與分離

“葉綠體中色素提取與分離”實(shí)驗(yàn)的操作難度比較大，易引起操作失誤，結(jié)果不準(zhǔn)確。改進(jìn)方法如下：

①材料。用洋蔥綠葉代替菠菜。

②葉綠素的提取。將剪碎的洋蔥綠葉放入過(guò)濾器的外套筒內(nèi)，再加入無(wú)水酒精3毫升，碳酸鈣少量，隨后使用研磨杵研磨。因?yàn)檠笫[綠葉的莖比較粗大，不利于研磨過(guò)程，所以在研磨之前，將洋蔥綠葉莖切碎。小燒杯中放置研磨好的濾液，用吸管將過(guò)濾器中的濾液轉(zhuǎn)移到小燒杯中。小燒杯要蓋上培養(yǎng)皿以等待使用。

③濾紙條的制作。濾紙需剪成8毫米長(zhǎng)、1毫米寬的紙條，并且剪去一端的兩個(gè)角，用鉛筆在距離端點(diǎn)1厘米的地方畫(huà)一條細(xì)線。

④畫(huà)濾液細(xì)線。濾液細(xì)線的畫(huà)法有三種，第一，使用沒(méi)有筆芯的自動(dòng)鉛筆畫(huà)線。第二，在培養(yǎng)皿中倒入濾液，然后用紗布過(guò)濾，成塊狀，再使用蓋玻片的一側(cè)按壓到紗布?jí)K上，然后按壓在濾紙條的鉛筆畫(huà)線處。第三，在載玻片上滴上適當(dāng)濾液，1-2滴即可，并涂抹均勻，然后將濾紙條使用鉛筆畫(huà)線地方對(duì)折，將對(duì)折縫隙輕輕蘸載玻片，就可以看到一條濾液線。

為了使濾紙條上的葉綠素含量符合實(shí)驗(yàn)要求，要重復(fù)畫(huà)線，要注意的是要蘸濾液的部分完全干燥以后再進(jìn)行再一次畫(huà)線。如果濾紙條干燥比較慢，可以借助吹風(fēng)機(jī)（冷風(fēng)）吹干，之后再重復(fù)畫(huà)，重復(fù)2-3次即可。

⑤分離葉綠素。教材的步驟是燒杯中導(dǎo)入層析液，插入濾紙條之后蓋上蓋，這個(gè)步驟在實(shí)際操作時(shí)容易出現(xiàn)因?yàn)闉V紙條傾斜，濾液線滑至層析液下端，而發(fā)生失敗的實(shí)驗(yàn)。改進(jìn)方法為：用研磨過(guò)濾器中的展層瓶，加入1毫升的層析液即可，然后將濾紙條插入到層析液中，再蓋上蓋。展層瓶和培養(yǎng)皿相比，瓶口較窄，因此能夠固定組濾紙條，從而保證實(shí)驗(yàn)的成功。如果實(shí)驗(yàn)室溫度較低，可以使用熱水加熱展層瓶。

2.高中生物課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化路徑

從洋蔥實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例改進(jìn)與分析來(lái)看，要提高生物課教學(xué)的效率，除了需要生物教師，重新認(rèn)識(shí)課程目標(biāo)、課程性質(zhì)、評(píng)價(jià)方式和學(xué)習(xí)方式，構(gòu)建全新課程意識(shí)外還需要從學(xué)生和教學(xué)的實(shí)際出發(fā)整體深入研究實(shí)驗(yàn)改進(jìn)策略。

2.1以課程標(biāo)準(zhǔn)為依托，研究現(xiàn)代版生物教材，實(shí)現(xiàn)高中生物課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)價(jià)值

高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)具體分為科學(xué)知識(shí)與技能、能力。所以，教師在生物備課時(shí)，一要在授課計(jì)劃中納入生物知識(shí)，對(duì)生物內(nèi)在含義、基本概念和原理進(jìn)行深入掌握，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣進(jìn)行培養(yǎng)，二要應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生物變化過(guò)程與最終結(jié)果的形成，為學(xué)生創(chuàng)新思維奠定基礎(chǔ)。

2.2以教材為藍(lán)本，拓展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不斷提升高中生生物實(shí)驗(yàn)操作能力

學(xué)生在配備齊全實(shí)驗(yàn)設(shè)備情況下，創(chuàng)建與完善實(shí)驗(yàn)室操作流程與教學(xué)體制，依照生物教學(xué)教材中的理論展開(kāi)實(shí)操訓(xùn)練，生物課程演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，師生同步操作。例如：做植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)，完成教材實(shí)驗(yàn)之后，教師提問(wèn)，怎樣判斷發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞特性狀態(tài)？實(shí)驗(yàn)材料是否能夠取用除洋蔥之外的材料？鼓勵(lì)學(xué)生討論，這樣學(xué)生能夠?qū)W到知識(shí)，提升動(dòng)手操作能力。

2.3優(yōu)化高中生物課的教學(xué)資源，全方位地提高高中生物課教學(xué)效率

①合理設(shè)置生物實(shí)驗(yàn)課

高中生物實(shí)驗(yàn)在生物教學(xué)中所占比例越來(lái)越大，因此要合理設(shè)置生物實(shí)驗(yàn)課程，使實(shí)驗(yàn)課程和課堂教學(xué)保持比例平衡。要求學(xué)校管理者和教研組合理規(guī)劃生物實(shí)驗(yàn)課程，依據(jù)課時(shí)的重要程度做好溝通和安排，教研組、教師和實(shí)驗(yàn)室要做好溝通，協(xié)商好實(shí)驗(yàn)課程的節(jié)數(shù)，且不可任意調(diào)換和修改，以保證生物實(shí)驗(yàn)課程的順利開(kāi)展。

②加大師資隊(duì)伍建設(shè)

生物實(shí)驗(yàn)操作是提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能的關(guān)鍵因素，實(shí)驗(yàn)操作可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和細(xì)心程度。因此學(xué)校要不斷加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)，保證生物教師有較高的專業(yè)技能和實(shí)驗(yàn)操作水平。可以定時(shí)開(kāi)展培訓(xùn)教學(xué)研討活動(dòng)，為生物教師提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)交流平臺(tái)。

③加大實(shí)驗(yàn)設(shè)備投入

完善實(shí)驗(yàn)操作設(shè)備是生物教學(xué)順利開(kāi)展的保障。學(xué)校要根據(jù)實(shí)際教學(xué)需求不斷購(gòu)進(jìn)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器，為高中生物實(shí)驗(yàn)操作的改進(jìn)和創(chuàng)新提供基礎(chǔ)。

總而言之，實(shí)驗(yàn)操作在高中生物教學(xué)中非常重要，學(xué)校要加快生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新，全面提高學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

1.陳松銓，林建春：高中生物新課程教學(xué)設(shè)計(jì)與評(píng)析，高等教育出版社，2008-09-01

2.張?jiān)?，林穎韜：高中生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)與教學(xué)，廈門大學(xué)出版社，2015-07-01