生物實(shí)驗(yàn)中有時(shí)失敗比成功更有收獲

摘要：學(xué)生在上實(shí)驗(yàn)課過(guò)程中往往都是按照書(shū)本所給的步驟按步就班，而且做實(shí)驗(yàn)的成功率較低，在實(shí)驗(yàn)失敗后學(xué)生往往不去分析失敗原因，甚至做虛假結(jié)果，這樣的實(shí)驗(yàn)課就毫無(wú)所獲，因此，教師教會(huì)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因，對(duì)學(xué)生掌握基本原理、提升自身解決問(wèn)題的能力都有極大的幫助。

關(guān)鍵詞：初中生物；實(shí)驗(yàn)分析；實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量

中圖分類(lèi)號(hào)：G427文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2013）15-068-1生物學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，會(huì)有多種因素影響、干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，致使實(shí)驗(yàn)失敗。此時(shí)，實(shí)驗(yàn)分析就顯得很重要：首先，可以找出并排除影響因素，再重新做的時(shí)候可以獲得成功；其次，實(shí)驗(yàn)失敗的分析貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，可以幫助學(xué)生再一次鞏固實(shí)驗(yàn)過(guò)程，更重要的在失敗分析的過(guò)程中去掌握各種儀器藥品的作用，每一步實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)置的必要性等等，這都是新課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾蟆Ｗ詈螅瑢?shí)驗(yàn)失敗分析還可能有意外的收獲、新的發(fā)現(xiàn)，這在生物的科學(xué)史上是不乏其例的。

一、實(shí)驗(yàn)的取材分析

任何實(shí)驗(yàn)都必須正確取材，正確取材是實(shí)驗(yàn)成功的第一步。學(xué)生在取材過(guò)程中要準(zhǔn)確分析取材的原因，多給自己提問(wèn)，為什么選取這樣的材料，如果沒(méi)有，還有什么材料可以代替，搞清楚了取材的原因，在取材方面才能得心應(yīng)手，比如，必修一中“色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)中教材上給的是取新鮮的綠葉，那么學(xué)生如果自己取材必然面臨著問(wèn)題，怎么樣才能稱(chēng)為新鮮的綠葉，如果深刻理解實(shí)驗(yàn)的目的，就可以知道所取的綠葉中要含有豐富的色素，這樣學(xué)生在取材方面就有了方向性，有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗的原因，往往是取材不正確而引起的，比如在此試驗(yàn)中，有不少學(xué)生分離的結(jié)果很不明顯，就有可能是所取的材料色素含量少，如嫩葉，老葉，效果都不是很好。再如，“觀(guān)察植物細(xì)胞的有絲分裂”中，準(zhǔn)確切取洋蔥根尖生長(zhǎng)點(diǎn)部位，是實(shí)驗(yàn)成功的前提。一些學(xué)生制成的裝片中往往看不到或看到很少的分裂相細(xì)胞，就是因?yàn)榍腥〔课徽_導(dǎo)致的，即沒(méi)有選準(zhǔn)根尖的生長(zhǎng)點(diǎn)部位。“觀(guān)察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”中，取材部位應(yīng)該是在新鮮的洋蔥鱗片葉外表皮的紫色較深處。而在內(nèi)表皮或紫色很淺的部位取材，往往觀(guān)察不到或僅有很少紫色液泡。

二、實(shí)驗(yàn)中所用的藥品與試劑分析

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到許多的藥品和試劑，在實(shí)驗(yàn)失敗分析的過(guò)程中，試劑的使用是否恰當(dāng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起到很重要的影響，同樣學(xué)生必須搞清楚藥品的用途以及原理，比如，“色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)中為什么用無(wú)水乙醇提取色素？用其他的試劑是否能夠代替，如果學(xué)生明白原理是色素溶于有機(jī)溶劑，就不會(huì)在沒(méi)有無(wú)水乙醇的情況下亂找試劑代替，對(duì)于丙酮也有用量的問(wèn)題，丙酮提取5g葉片中的色素，用2ml丙酮是適中的，若丙酮過(guò)多，會(huì)使色素濃度降低，減少濾紙條上色素的量，使分離效果不明顯；若丙酮少了，色素提取又不充分。色素分離時(shí)，向燒杯中濾入層析液時(shí)，其量的標(biāo)準(zhǔn)是液面不能超過(guò)1cm（距燒杯底），否則將沒(méi)及濾紙條上的濾液細(xì)線(xiàn)，色素就迅速溶解到層析液中去了，結(jié)果在濾紙條上得不到相應(yīng)的色素分離圖譜。同樣在研磨的過(guò)程中加入的碳酸鈣，二氧化硅分別起到什么作用，如果少了一樣會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么的影響？再如，在觀(guān)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(yáng)離子的染料，而不是染液的pH呈堿性。這樣就引出了一個(gè)問(wèn)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(shí)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。再者試劑濃度也是有一定要求的。實(shí)驗(yàn)中，規(guī)定的濃度，都是人們經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)后，認(rèn)為最適合的。實(shí)驗(yàn)員在實(shí)驗(yàn)前配制藥品與試劑時(shí)，濃度要配準(zhǔn)，否則將會(huì)影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)。如蔗糖溶液濃度較高時(shí)（高于30%），會(huì)使細(xì)胞因發(fā)生強(qiáng)烈質(zhì)壁分離而失水過(guò)多，細(xì)胞死亡，不能復(fù)原。總而言之，分析實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中所用試劑的種類(lèi)、用量、用法都會(huì)造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的失敗。

三、實(shí)驗(yàn)操作步驟及操作規(guī)范的分析

1.漏做某個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟。實(shí)驗(yàn)步驟不能少，“觀(guān)察植物細(xì)胞有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中，根尖用10%鹽酸解離后，若不經(jīng)漂洗直接染色，則染色效果極差，因?yàn)楦馍细街柠}酸將和堿性染料起中和反應(yīng)，從而影響著色；制片時(shí)，用鑷子尖把根尖開(kāi)碎，這一步也易漏掉。

2.操作方法錯(cuò)誤。在具體操作某個(gè)步驟時(shí)，沒(méi)有按規(guī)定的操作方法做，肯定會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如臨時(shí)裝片制作時(shí)，有的學(xué)生將蓋玻片直接放在清水滴上，這樣制成的裝片中，氣泡較多，嚴(yán)重影響觀(guān)察。探究“植物細(xì)胞的吸水和失水”中，應(yīng)用鑷子撕取洋蔥表皮，而不少學(xué)生是用刀片削或挖，以至取出的表皮較厚，這樣在顯微鏡下也就看不到單層細(xì)胞。

3.操作不嚴(yán)格。觀(guān)察“植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)”中，解離、染色時(shí)間不夠，漂洗的時(shí)間或次數(shù)不足。制作洋蔥表皮臨時(shí)裝片時(shí)，未將清水滴中卷起的表皮平展開(kāi)來(lái)；做質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)時(shí)，滴入清水的次數(shù)少，“色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)中濾液細(xì)線(xiàn)劃得不細(xì)不齊，沒(méi)有多劃幾次都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)果有一定的影響。

總之，在實(shí)驗(yàn)課中教師一定要強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)失敗原因的分析，這樣學(xué)生不僅能熟練掌握相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，還能培養(yǎng)和提高運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。完成某一學(xué)習(xí)任務(wù)后再回過(guò)頭來(lái)思考總結(jié)，是獲得經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，使知識(shí)系統(tǒng)化，加深記憶的有效方法。在總結(jié)、反思的過(guò)程中，或許會(huì)發(fā)現(xiàn)某些當(dāng)時(shí)未注意的問(wèn)題，實(shí)際上可能是事物發(fā)展變化的最重要、最本質(zhì)的問(wèn)題。古人云：“失敗乃成功之母”關(guān)鍵就在與對(duì)失敗原因的總結(jié)，教師如果能夠堅(jiān)持要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析總結(jié)，學(xué)生會(huì)在自主的學(xué)習(xí)中取得更大的收獲，那么實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量也會(huì)有極大的提高。