幾種簡單易得的實驗小器材在生物學實驗中的應用

王梅霞

摘 要：介紹了幾種簡單易得的實驗小器材：小鐵桶、注射器、濾紙筒等在高中生物學實驗教學中的應用。

關鍵詞：生物學實驗;實驗拓展;注射器;小鐵桶;濾紙筒

生物學是一門以實驗為基礎的科學。生物學實驗教學是落實生物科學核心素養的有效途徑。但是由于受客觀條件的限制，目前中學生物學實驗教學存在的一些狀況著實令人擔憂。如受課時限制變做實驗為講實驗、背實驗，形成“應試實驗”教學的狀況。再比如受實驗條件（器材、試劑）的限制，有些實驗無法開展，另外很多實驗僅僅停留在“照本宣科”的簡單重復階段，缺乏創新，多數實驗僅僅是定性研究，很難做到定量檢測。筆者在教學過程中充分發揮學生及老師的聰明才智，利用生活中容易獲得的小器具“巧妙”解決了生物學實驗中的很多問題，現將其中的幾個案例分享如下。

一、巧用小鐵桶對非盆栽植物進行暗處理

光合作用的發現過程中有許多的經典實驗，但是“紙上得來終覺淺”。課堂教學中如果能對其中某些實驗進行重復，在學生進行相關實驗探究的基礎上再教學相關知識，既可以達成對生物學相關概念的理解與記憶，又可以激發學生的學習熱情，培養學生的科學探究能力。比如，薩克斯的實驗。以往的教學中多采用盆栽植物（如天竺葵）進行。具體操作是將天竺葵先進行暗處理，再用遮光黑紙將一些葉片的一部分面積遮蓋，然后將植物置于光照條件下，一段時間后檢測淀粉的生成。該實驗也可以利用校園里常見的非盆栽植物進行。具體操作如圖一所示。利用不透光的小鐵桶或陶瓷花盆將實驗植物罩住進行暗處理，后續操作同盆栽植物。如果實驗植物為灌木或喬木，還可以利用黑紙袋包裹葉片的方法進行暗處理。利用這種“巧”處理，有效解決了實驗材料過于單一的問題，使可以進行該實驗的材料范圍大大增加。

二、巧用注射器定量測定生化反應的產物

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》模塊一的教學提示中要求開展11個實驗活動，其中大部分實驗都是對生物學相關問題的定性研究。有些實驗可以利用非常簡單的實驗器具——注射器來完成定量研究。如探究酶的高效性可以利用圖二所示的裝置進行。兩個注射器之間通過軟管相連通，左側注射器內裝有過氧化氫溶液，右側注射器內為過氧化氫酶溶液（豬肝研磨液或酵母菌液），將軟管的夾子打開，快速推入過氧化氫溶液，當底物和酶接觸，反應開始時用夾子將軟管夾緊。充分反應后記錄注射器刻度。利用FeCL3代替過氧化氫酶作為催化劑進行實驗，分別記錄達到反應平衡（注射器相應刻度）所需要的時間。比較時間的長短得出實驗結論。通過定量研究得出的結論更有說服力。此外，探究不同環境因素對光合作用的影響以及探究酵母菌的呼吸方式也可以利用注射器完成定量研究。

三、巧用濾紙筒分離多種植物的色素

高中生物模塊一“提取和分離葉綠體色素”的實驗中色素分離的傳統做法是利用濾紙條進行紙層析。該實驗方法簡單易行，實驗效果明顯。但是如果要將實驗進行適當的拓展，如“探究不同植物的色素種類和含量”，此時利用濾紙條就有很多不便。若利用濾紙條研究不同植物在同一層析液中相同時間色素的擴散，需要在同一個燒杯或試管中放入多個濾紙條，濾紙條彼此之間會干擾，且容易彎曲貼壁影響實驗效果。筆者在帶領學生進行該拓展實驗時將濾紙條改成了圖三所示的濾紙筒。其制作方法如下。將濾紙剪成10 cm×8 cm的長方形，在距離底邊約1 cm處分別用不同的植物色素提取液進行劃線，劃線結束將濾紙片卷成筒，用訂書針將兩個8 cm的邊固定。將濾紙筒放入層析液中進行層析即可。用濾紙筒的好處在于：濾紙筒可以站立，不會像濾紙條那樣彎曲貼壁;另外可以同時進行多種植物色素的分離。

四、結語

開展高中生物的實驗教學工作時，經常會遇到實驗裝置復雜、缺少關鍵儀器、操作困難等問題，導致實驗教學無法開展或無法取得令人滿意的實驗效果，對實驗的拓展更加困難。這時不妨轉換思路，尋找生活中簡單易得的替代品為實驗教學打開一條新路。