高中生物實驗的改進與拓展

吳瑞敏

生物科學是一門實驗性科學，它十分強調科學實驗在科學認識形成中的作用。生物學實驗通過指導學生觀察和實驗，以及對觀察實驗現象與結果進行分析、理解、概括、綜合，有利于加強學生觀察、科學分析等諸多方面科學實驗能力的培養，同時有利于加強科學認識、科學思辨、直覺思維，大膽想象等多方面的思維品質的培養，更有利于加強基本、基本技能等動手能力、設計和創造能力等科學能力的培養。為了使實驗教學能順利開展好，有必要對一些實驗進行改進和創新。下面就我在生物實驗教學中做的一些改進與拓展作一些介紹：

一、生物實驗中的改進與創新

1.1材料的選取 生物教師要在平常的教學和生活中多留心、多深入到大自然，經過反復的實驗和比較從中選擇出一些當地容易找到的、實驗效果好、并且是經濟實用的材料來替代。比如用于制片來觀察結構的材料應選擇易撕取、結構明顯的替代物；若是用于觀察驗證生理現象的材料，應該是生命活動比較旺盛、現象明顯的材料；若是用于提取或鑒定生化成分的材料，應該選一些含量較高、容易提取替代品。我們在多年的教學實踐中發現當地易于采集到的且培養方便的水綿用于做“細胞質壁分離與復原”、“葉綠體中色素的提取與分離”等多個實驗均可取得較好的效果。

1.2材料處理 在實驗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。在觀察黑藻葉片細胞中的葉綠體的實驗中，常常看不到細胞質的流動而影響觀察效果，為了能觀察到細胞質的流動可采用光照15分鐘，或調節水溫至25℃左右。這樣不僅便于觀察清楚葉綠體的形態，而且能讓學生更好地理解結構與功能相適應的特點。葉綠體中色素的提取時將綠葉置于開水中燙40-50S后，再用冷水冷卻數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水乙醇對色素的提取率。

1.3實驗裝置和用具的改進

探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中，教材參考資料中的無氧呼吸實驗設計方案的裝置可以做以下改進。增設一組未接酵母菌的葡萄糖培養液的一套裝置進行對照，以排除空氣中二氧化碳對澄清石灰水的影響。同時在兩套裝置中培養液的液面利用油脂層來創造無氧條件，這樣可省去等待培養瓶中氧氣消耗的時間，且排除了培養液上方空氣對實驗的影響，利于學生通過實驗探究得出結論。在生物實驗中有時對用到的用具做一些改進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小孔代替兩只培養皿對根尖進行解離和漂洗極為方便；學生在用毛細吸管劃濾液細線時尖端很容易斷裂，造成很大的浪費。在課堂中我們教學生用兩片干凈的蓋玻片相疊，并一側邊緣對齊，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，再重復幾次。這種方法容易掌握，畫線細且直。減少了制備毛細吸管的工作量，也節省了成本。

1.4操作方法的改進

高中生物學教材中對實驗中的操作要點都有較為明確而科學的規定，但是在實驗過程中也會由于操作技能和實驗時間等原因受到一些限制，在不影響實驗效果的前提下，我們對一些實的操作方法做了些改進。在“葉綠素的提取和分離”驗中，用漏斗過濾綠葉勻漿速度很慢，影響實驗進程，可改用三層紗布緊擰法過濾十分方便快捷；實驗取材方法不當或不很合理常常會直接影響到實驗操作的順利進行和實驗現象的觀察效果。做“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗時，由于根尖較短，染色后很難在龍膽紫溶液中找到，結果會影響到實驗操作的順利進行，為此，我們在實驗中首先選取長度為2-3cm的根尖，經解離、漂洗、染色后，再用剪刀剪取距根尖2-3mm長的根尖制片觀察，整個實驗能很順利地完成：在檢測花生子葉中的脂肪實驗時，學生做花生子葉切片時常因害怕傷及手指，切取的切片太厚，影響觀察，我們在實驗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，然后進行觀察。這種方法既避免學生切傷手指，同時又可以因切片過厚，使組織細胞重疊而影響觀察效果，整個過程簡單易行，還可以取得良好的實驗效果。

1.5實驗順序調整 在生物實驗課中，教師可根據學生的認識水平、實驗材料的合理使用、實驗時間的控制等方面來安排好各個小實驗的先后順序。比如還原糖的檢測比較繁瑣，而花生子葉組織中脂肪的檢測又要用到高倍顯微鏡，在教學中我們按由易到難的原則，讓學生做蛋白質的檢測，再做還原糖的檢測，最后做脂肪的檢測，這樣大部分同學都能較好地做完實驗，減輕了學生的心理負擔，有充足的時間熟悉高倍鏡的使用。

二、實驗的拓展

高中生物實驗課的內容有時相對簡單， 學生完成課本實驗的基礎上，教師應安排學生進行較為深入的探究以便學生更好地理解實驗原理、鞏固理論知識。在觀察完洋蔥表皮細胞的質壁分離和復原的實驗后，可讓學生觀察洋蔥鱗片葉表皮細胞在世3%的KNO3溶液中的吸水與失水情況，討論出為什么出現自動復原的現象；在學生進行觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂實驗中，要求學生將所觀察視野中的細胞總數和處于各期數目分別統計記錄下來，從而定量計算出有絲分裂各時期在細胞周期中所占的比例。 如何在現有的課本實驗資源基礎上進行拓展，并將課本實驗的原理、方法應用到具體的新的情境中以解決相關問題，這值得師生探討。

【參考文獻】

[1]趙真 淺談高中生物學實驗的改進拓展與探究設計 《引文版：教育科學》， 2015， 第9期：253-253

[2]石慧 淺談高中生物探究性實驗教學設計思路《新課程：上》， 2011， 09期：24-25