淺談高中生物實驗改進及實例

楊雯芮 李亞軍

摘要：實驗是新課標高中生物學教學的基礎，同時也在學生整體素質的提高方面起到了非常重要的作用，其在高中生物學中的地位是無法替代的。在高中生物教學中必須針對目前生物實驗教學中存在的問題，對實驗的各個方面進行改進，從而使高中生物實驗教學成為學生提高科學素養，培養創新思維和能力的重要課堂。

關鍵詞：高中生物實驗；實驗的改進；實例http：//fanyi.youdao.com/translate

1 高中生物學實驗教學現狀

在新課標中明確提到的四大理念之一就是倡導探究性學習[1]，這一理念在實驗教學中可以得到很好的體現，新課標版教材中增加了探究實驗的比例，學生在探究實驗中獲得科學知識，形成科學思維。這是理想的狀態，在目前高中生物學實驗的具體情況究竟如何呢，通過文獻資料發現，目前的高中生物實驗教學情況不是那么樂觀。

第一，教學方式單一且教學理念落后。高中的教學任務比較重，加上高中生物實驗教學耗時長、成效低，為了完成教學任務教師通常都采取比較單一的灌輸式教學模式。然而長此以往，學生的創造能力和自主探究能力得不到發展，逐漸失去對生物學習的樂趣。這種教學理念影響下的落后教學模式注定讓高中生不能真正領悟到生物的價值意義，從而也無法實質性掌握生物知識。

第二，相關設備不足。在我國，各地區經濟發展水平發展不均衡，這種不均衡主要體現在實驗硬件條件和實驗軟實力上[2]。經濟條件好的地區，實驗室配備較完善，能滿足學生進行實驗探究。而經濟條件差的地區，由于實驗室的建設跟不上，教師只能簡單地做一些演示實驗，甚至于演示實驗都不能按要求完成，學生根本無法親身進行實驗。另外，在發達地區的學校實驗資金充足，配有專業的實驗員；而在欠發達地區資金是個問題，且大都沒有配備專業的專職實驗員。

第三，學生缺乏積極主動性。在高考這個指揮棒的指導下，絕大多數實驗教學都是重知識而輕能力。所以在學習生物的過程中，只重視學習應付考試的內容，對實驗教學完全不上心。許多時候，高中學生只是把生物實驗課當作是“消遣時間”，根本沒有把心思放在實驗探究上，對于實驗教學的參與也缺乏積極主動性。這種情況下，高中生物實驗教學更加顯得像一個多余的教學內容，因此逐漸被邊緣化，也就體現不出其重要的價值意義。

2 實驗改進實例

2.1“還原糖的檢測和觀察”實驗的改進

第一，從實驗材料角度進行改進。還原糖的實驗材料一般選擇含糖量高、顏色較淺的生物組織，如蘋果和梨。一般不宜用甘蔗和紅薯，因為甘蔗含蔗糖較多、紅薯含淀粉較多，蔗糖和淀粉都是非還原糖[3]，馬鈴薯不含還原糖不能用。本檢測過程中，觀察的主要是顏色變化，因而生物組織中可溶性還原糖的含量、生物組織中有無色素是影響實驗結果及觀察的關鍵性因素。可溶性還原糖含量越高、顏色越淺，與斐林試劑發生反應時顏色越明顯。如果生物組織顏色較深，則對還原糖與斐林試劑的顏色反應起遮蔽作用。實驗中蘋果組織液必須新制，否則因蘋果多酚氧化酶的作用，使其組織液很快呈褐色，影響后面實驗顏色的觀察，會帶來重復多次制備的麻煩。經實驗，一般梨和白蘿卜組織液實驗效果較好，一是原液無色，二是放置時間較長而不變色。

第二，從實驗方法與實驗過程角度進行改進。首先，做還原性糖的鑒定實驗時，教材中要求斐林試劑的使用必須是將甲液和乙液先混合均勻后使用，不得分別加入生物組織樣液進行檢測，斐林試劑的配置較麻煩且不能存放，可以用本尼迪特（Benedict）試劑代替斐林試劑。本尼迪特試劑也稱班氏試劑，是一種淺藍色化學試劑，與醛或醛（酮）糖反應也生成Cu2O磚紅色沉淀。它是由硫酸銅、檸檬酸鈉和無水碳酸鈉配置成的藍色溶液，可以存放備用，避免斐林試劑必須現配現用的缺點。其次，教材中要求水浴加熱，將試管放入盛有50～65℃溫水的大燒杯中加熱約2min。多次實驗證明，沸水浴的效果比溫水要更好，能在更短的時間內看到非常明顯的現象。并且采用大燒杯放在酒精燈上加熱，危險性較高，所以統一用恒溫水浴鍋進行加熱比較可行且安全。除此之外，實驗材料如選的是蘋果或梨，教材要求是勻漿，可用榨汁機榨取得到。

2.2“植物細胞的吸水和失水”實驗的改進

第一，對實驗取材不當進行的改進。實驗材料用的是洋蔥，在取材時很多學生撕取的表皮不夠薄，有的材料帶有果肉，因此看到的細胞層層疊疊，根本分不清細胞結構。還有學生圖方便，隨手撕取一塊洋蔥內表皮，因為內表皮相對來說比較容易撕取，但是內表皮一般是透明的。剛開始在低倍顯微鏡下能看到排列緊密的細胞，但是當在蓋玻片一側滴加蔗糖溶液后，就是看不到現象，即使再重復滴加幾次，仍然看不到現象。因此，為了讓紫色洋蔥內層鱗片的紫色加深，可在實驗前3～4天將洋蔥上部至近根處用用小刀十字形切開，直接擺放或置于溫暖陽光下，每天灑些水，實驗時可得大量紫鱗片。或者，用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”實驗可解決此類問題。

第二，對實驗試劑使用不當進行的改進。能使細胞發生質壁分離現象的試劑，只要對細胞沒有毒害作用均可。常用的試劑是0.3g/ml的蔗糖溶液。但如使用適當濃度的NaCl溶液也可以觀察到質壁分離現象，2%～5% NaCl溶液效果最為典型。試劑的濃度影響細胞質壁分離的速度，試劑濃度越高，發生質壁分離的速度越快。但要注意的是，試劑濃度過高，細胞容易發生過度失水而死亡，無法復原；試劑濃度過低，導致質壁分離過慢，濃度低至和細胞液濃度相當，則根本不發生質壁分離，影響實驗現象的觀察。

3 小結

愛因斯坦曾說過“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”，所以我們要善于觀察現象進而發現問題從而解決問題。在高中生物實驗設計中，教師要遵循相關原則，以確保實驗設計的科學合理性。教師要轉變教學模式，學會引導學生提出問題，有效培養學生的創新思維，改進高中生物實驗設計。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準（實驗稿）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[2]普通高中課程標準實驗教科書生物（必修）分子與細胞[M].北京：人民教育出版社，2004.

[3]王璐. 提高高中生物學實驗教學有效性的研究[D].西北師范大學，2013.

作者簡介：

楊雯芮（1992-），女，漢族，貴州貴陽人，貴州師范大學碩士研究生，研究方向：生物教學論。

李亞軍（1963-），女，教授，貴州師范大學生命科學學院，研究方向：生物教學論。