【摘 要】探討“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”實驗的改進方案。
【關鍵詞】生物組織 糖類 脂肪 蛋白質 實驗改進
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2014)01B-0112-02
“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”是高中生物第一冊中最重要的實驗之一,也是高考生物必考考點。筆者仔細研究了教材,教材上列舉的實驗材料、用具、試劑有30種之多,實驗方法重復繁瑣,加之學生已有一年多未接觸到顯微鏡,對顯微鏡的操作不太熟悉。如果按照教材上所列舉的實驗材料、用具及實驗方法來按部就班實驗,學生一節課完不成實驗任務。以往的經驗是把“脂肪的檢測和觀察”抽出來放到第二節實驗課來做。這樣一來一節實驗課時分作兩個課時上,相當于把本來課時安排就很緊張的生物課又浪費掉一節。對高中來說,現在的每一節課都是彌足珍貴的,都對教學質量的提高起到至關重要的作用。所以,對此節實驗方案進行重新改進和設計,化繁為簡,推陳出新很有必要。
一、實驗材料的改進
筆者對實驗材料進行了改進。通過對比和實驗,筆者發現(1)“淀粉的檢測和觀察”中用洗米水代替馬鈴薯勻漿與碘液反應,效果也很明顯。本校地處南方,人們習慣以稻米為主食,稻米富含淀粉,煮前皆習慣洗米,洗米水中也溶有不少淀粉,用器皿盛接洗米水,就可用來做實驗用。這樣充分利用,可謂變廢為寶,物盡所用,開源節流,又省了購買馬鈴薯、打漿的麻煩,何樂而不為呢?(2)“脂肪的檢測和觀察”,方法一用花生種子勻漿與蘇丹3混合染色效果不明顯;方法二制作花生臨時裝片也可以檢測和觀察脂肪,效果非常明顯,又可以復習顯微鏡的用法,為下面幾節實驗課打下基礎,故“脂肪的檢測和觀察”筆者只給學生做方法二,省略方法一,避免勞而無功,為實驗節省了時間。(3)“蛋白質的檢測和觀察”實驗材料,筆者只準備豆漿,因為鮮肝研磨液較難準備,且味道極其腥臭,加之此實驗時間一般為九月,在本校所處地理位置桂林地區而言,天氣還異常炎熱,用鮮肝用為實驗材料不宜保鮮,很難保證實驗效果,而且兩個驗證實驗也顯重復,用豆漿則易準備,相對而言不那么容易變質,實驗效果也很好。
二、實驗用具的改進
實驗用具的使用也有值得商榷的地方。乍一看用具,有17種之多,首先想到的是教材安排用三腳架、酒精燈、石棉網、火柴,加熱大燒杯中的水至50~65攝氏度,再持續加熱、保溫兩分鐘。這樣的實驗步驟,讓筆者不由心生敬意:要完成此實驗真有鍥而不舍的精神!但只恐怕水未燒至預計溫度就到了下課時間。筆者準備的實驗改進方案是把三腳架、酒精燈、石棉網、火柴和大燒杯、試管架、試管夾、量筒八種用具去掉。試管只要最小號的,各實驗組均準備口徑、長短一致的小試管放置于塑料小燒杯(這樣放入、拿取均不易損壞)中。實驗材料及試劑取用兩毫升時,統一盛約四分之一試管用量;取用一毫升,則取約八分之一試管用量,即試管底部一小層即可,省去了反復用量筒量取、用滴管滴加及清洗量筒、滴管的麻煩,省不少時間,也節省了實驗材料(因為用中號試管做實驗學生往往不管三七二十一,就往試管中加一半或三分之一試劑,而中號試管一半或三分之一試劑遠超過二毫升試劑量,非常浪費藥品。用最小號試管則相當于控制了試劑量:即使試劑加到一半充其量也是兩三毫升,無法造成浪費)。水浴加熱需要的熱水可事先用電磁爐燒開盛放于熱水壺中,用時倒入小燒杯至三分之二供學生使用即可水浴保溫數分鐘,這樣節省時間和酒精一舉兩得。小燒杯筆者用塑料的,為的是預防玻璃燒杯盛放熱水后再用冷水洗滌時,驟冷驟熱易開裂。用最小號試管實驗,可以直接放入小燒杯中,不必用試管夾或鑷子夾持,這樣也較簡便、安全和穩妥,避免了熱水燙傷人和碰壞試管、燒杯等,而且實驗效果也異常明顯。特別是做“蛋白質的檢測和觀察”時更快捷,效果更佳,滴入硫酸銅效果馬上顯現,可以說是百試不爽。而以往用中號試管做則需持續反應很久才有現象產生。
三、實驗試劑的改進
課本上對6種試劑均沒有介紹溶劑,溶劑一般都默認為水。但因為蘇丹3不溶于水,所以蘇丹3染液應用95%酒精配制。碘液則用碘化鉀的水溶液,因為碘也不溶于水。此兩試劑的正確配制是做好“脂肪的檢測和觀察”、“淀粉的檢測和觀察”的關鍵。無蘇丹3染液,無法區分脂肪顆粒;若碘液配制不成功,則淀粉無法檢測。
四,實驗時間的改進
對時間進行合理的分配。本校學生較多,一個班有60多人,實驗分組一般需三人一組。本校為自治區級示范性重點高中,學生學習基礎一般較好,所以實驗時可以讓學生分工合作,讓他們先分別做“還原糖的檢測和觀察”、“蛋白質的檢測和觀察”、“淀粉的檢測和觀察”三個較簡單的小實驗,即讓每個小組的每個學生分別做一個小實驗,加好試劑后再由小組成員共同觀察實驗現象。然后做“脂肪的檢測和觀察”實驗,小組分工時,讓一個學生制作花生臨時裝片,一個學生給顯微鏡對光,另一個學生洗以上三個實驗用到的試管。觀察花生臨時裝片時筆者都強調兩個實驗的關鍵點:一是花生切片一定要薄且要“薄如蟬翼”,在培養皿中浸泡時,在視覺上看到的應是半透明,在水中浮起或懸浮,而不是色澤白且沉底的。二是花生切片應先觀察,染色后再觀察。可以同時在載玻片上多放幾片較薄切片觀察,看見細胞后,再染色觀察脂肪細胞。薄片看見哪片染哪片,以免因切片太厚造成染色后看不見細胞,如果這樣,再切片重復染色浪費時間和染液。須知每次染色均需三分鐘。
五、總結
縱觀以上實驗方案的改進,具有“省材”“省時”“省力”“省害”等優點。表現在:
“省材”,即節省實驗材料、用具和試劑。節省的實驗材料、用具和試劑多達11種:馬鈴薯勻漿、花生種子勻漿、鮮肝研磨液、試管架、試管夾、大燒杯、小量筒、酒精燈、三腳架、石棉網、火柴。相比教材安排的30種材料、用具和試劑,只用了20種實驗材料、用具和試劑(包括作為代用品的洗米水),用料省了三分之一。因用了小試管,試劑用量也大幅減少。
“省時”。這在四個小實驗中均有體現:“還原糖的檢測和觀察”實驗省略了用酒精燈加熱時間,“蛋白質的檢測和觀察”省略了用鮮肝研磨液實驗時間,“淀粉的檢測和觀察”省略了實驗教師購買馬鈴薯及制作馬鈴薯勻漿時間,“脂肪的檢測和觀察”省略了重復染色及觀察的時間。
“省力”。節省了同一實驗現象重復實驗、實驗實驗效果不好“勞而無功”、重復染色、耗時等待等現象出現。
“省害”。表現在所用實驗材料、試劑劑量得到了控制,即減少了危害,達到了可持續發展的目標和低碳經濟的效果。
“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”“四省”實驗改進方案應用于2013年的學生實驗中,較2012年學生實驗而言,取得了很好的效果。學生一節實驗課下來,能較快、較好、較從容地完成實驗,而且實驗效果都很好。尤其是“脂肪的檢測和觀察”實驗,學生都能夠先觀察,后染色再觀察,就在方法和時間兩方面上保證了實驗能很好地完成,增進了學生實驗動手能力和興趣。在課程改革新形勢下,高中生物實驗方案肯定也還有不少可以改進、完善的地方。這僅是筆者改進的一例,現提供給同行參考,以期拋磚引玉。
(責編 盧 海)