高中生物实验教学的创新
张子盛 云南省
高中生物必修教材的特点之一是实验比较多。但在日常教学中,由于每个学校条件不同,有的实验实际上很难开启;即便实验有条件去做,但考虑到很多实验耗时太长,而高中生物教学任务繁重,也没有太多的时间去开展实验。笔者曾对学校的生物实验开出率进行调查,结果发现还不到10%,很多老师都认识到实验的重要性,但由于各方面的原因,并不愿意过多的开展实验。
其实对于教材中的有些实验,可以从选材、试剂用具、实验设计等方面,根据各个地区,各个学校的实际情况,在教学实践中加以改进和创新,使之更适合本校师生的实验活动的开展。我在从事实验教学时,进行了一些思考,也尝试对部分实验作了一些改进。
一、改进实验材料和用具
实验《观察植物细胞的质壁分离和复原》
实验材料:紫色洋葱鳞片叶的外表皮。因为液泡呈紫色,易于观察。也可用水绵代替。0.3g/ml的蔗糖溶液。用蔗糖溶液做质壁分离剂对细胞无毒害作用。用紫色洋葱鳞片叶的外表皮问题不大,外层表皮细胞液泡颜色较深但是细胞液的浓度相对较大,内层的颜色浅但细胞液浓度相对较小。实验室在配置蔗糖溶液时,由于溶剂的影响,0.3g/ml的蔗糖溶液在室温下很难配置出来,这样就导致了浓度不够,学生在选材的时候如果选取了颜色较深的部分,在实验时不容易发生质壁分离现象。
改进:
可以使用KNO3溶液代替蔗糖溶液,KNO3溶解度大,在实验前可以预先配置10%的硝酸钾溶液。这样做的好处是学生不仅可以观察到质壁分离,还可以观察到质壁分离的复原。
实验:《叶绿体中色素的提取和分离》
1、提取绿色叶片中的色素 :(1)教材实验用菠菜叶 ,研磨液黏稠,需要过滤,实验步骤繁琐。 (2)教材中用无水乙醇作为色素提取液。 层析液成分中也有丙酮。 丙酮易挥发且有一定毒性,而实验室的通风条件不好。
改进:
(1)考虑到实验的安全性问题,可改用无水乙醇作为提取液,93#汽油作为层析液,依然可以达到预期效果不错。
2、制备滤纸条:教材中使用干燥处理过的定性滤纸。 滤纸条长6厘米、宽1厘米。 我们在实验中发现滤纸条长度不够,影响色素在滤纸条上的分布。
改进:
将滤纸条改为长度10厘米。 在滤纸条一端剪去两角做标记, 并在这一端1.5厘米处用铅笔画一条细细的横线;在滤纸条另一端距纸条边缘1厘米处再画一条细线,作为色素带的终点。 在分离色素时, 当看到最上面的色素带到达该细线时,取出滤纸条,此时4条色素带分布效果最佳。
3、画滤液细线:教材中采用毛细吸管吸取滤液 ,毛细吸管易碎,画线很难达到细、直、齐、匀的要求。 层析后的色素带呈波浪状。 实验效果不是很理想。
改进:
用自动铅笔取芯后蘸取滤液进行划线,在色素液晾干后再重复画几次,印出的滤液细线细、直、齐、匀,比用毛细吸管省时又省力。层析分离后,色素带分布相对前者较整齐,实验效果很好。
4、分离叶绿体中的色素 :教材是将3mL的层析液倒入烧杯,将滤纸条略微斜靠在烧杯的内壁, 轻轻地插入到层析液中,随后用培养皿盖盖上烧杯。
改进:
每位学生一支长度为10厘米的小试管,在试管中加入1mL的层析液(93#汽油),将滤纸条轻轻插入小试管中,然后用卫生纸揉搓成团后代替培养皿盖将试管口密封, 一段时间后即可见分布整齐的4条色素带。 通过改进,既可节省试剂,又安全可靠,而且试验成功率很高。
二、改进实验安排
实验《检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质》
此实验中,还原糖的检测和蛋白质的检测都是使用相关试剂,直接看颜色反应。学生操作较易上手,所需时间不长。但脂肪的检测涉及了临时装片的制作,其中还有锋利的道具的使用,即不安全,所需时间也较长。再加上显微镜的操作大部分学生并不熟练,特别是高倍镜的使用更是一知半解。有的同学还没来得及熟悉高倍镜的使用,也没有观察到实验现象,就由于时间不够而实验终止。这样就达不到预期的目的。
改进:
1、学生分组实验建议开展“还原糖的检测”和“蛋白质的检测”,其中蛋白质的检测较易进行,且不需加热,可以先安排。材料建议使用蛋清;将蛋清分离出来稀释来使用,这样效果非常好。并且在实验进行的同时可以进行加热为还原糖的检测做准备。这样既节省了时间也使实验井然有序。
2、脂肪的检测建议改为演示实验,教师在课前做好玻片标本,在课堂上直接给学生观察。为了使实验更有说服力,可以做一个对照组。处理时直接将花生种子切成薄片后不染色做成玻片标本。这样在课堂上节省下来的时间可以对上面的两个分组实验进行分析和总结,即节约了时间,也提高了效率。
总之,只要我们善于动脑,勤于动手,就一定能发现一些更适合本地教学的实验材料和方法。 这不仅有利于提高实验教学的效率,而且能够培养学生的创新精神和实验操作能力。 |