论文资料：高中生物实验的改进与拓展.doc

高中生物实验的改进与拓展建宁一中 张国廉【摘要】本文就高中生物的有关实验中的材料选取与处理、装置与用具、方法步骤等方面的改进和实验中的拓展作一小结介绍。【关键词】高中生物 实验 改进 拓展 生物科学是一门实验性科学，它十分强调科学实验在科学认识形成中的作用。可以说，在培养学生探索能力方面，有其不可替代的特殊必要性。生物学实验通过指导学生观察和实验，以及对观察实验现象与结果进行分析、理解、概括、综合，不仅学生形成概念、掌握理论，还有利于加强学生观察、科学分析等诸多方面科学实验能力的培养，而且有利于加强科学认识、科学思辨、直觉思维，大胆想象等多方面的思维品质的培养，更有利于加强基本、基本技能等动手能力、设计和创造能力等科学能力的培养。为此，新的课程标准要求广大中学生物教师要努力创造条件、就地取材、因陋就简地保证生物实验开齐，并在教学中注重实验效果的提高，以达到实验教学的目的。同时，各种版本的教材安排的实验数量都有明显的增加，如人教版高中生物学实验由原来的4个增加到现在的12个。然而，生物教材中提供的是一套统一的实验方案，而各地在各方面的条件不尽相同，为了使实验教学能顺利开展好，有必要对一些实验进行改进和创新。在保证课本中安排的同时，对其中的一些实验进行适当的拓展，以培养学生的实验设计能力和对实验理论、方法迁移应用的能力，从而达到能将实验涉及的方法和技能进行综合运用的要求。下面就我们在生物实验教学中做的一些改进与拓展作一些介绍：1 生物实验中的改进与创新11实验材料的选取和处理111材料的选取 教材中提供的一些生物材料往往由于受到季节、地域等原因限制难于满足实际教学的需要。生物教师要在平常的教学和生活中多留心、多深入到大自然，经过反复的实验和比较从中选择出一些当地容易找到的、实验效果好、并且是经济实用的材料来替代。比如用于制片来观察结构的材料应选择易撕取、结构明显的替代物；若是用于观察验证生理现象的材料，应该是生命活动比较旺盛、现象明显的材料；若是用于提取或鉴定生化成分的材料，应该选一些含量较高、容易提取替代品。我们在多年的教学实践中发现当地易于采集到的且培养方便的水绵用于做“细胞质壁分离与复原”、“叶绿体中色素的提取与分离”等多个实验均可取得较好的效果。有时一个实验可以找到多种材料来完成，这时教师可提供多种材料供学生选择或让学生自备，从中挑选出费时少，效果好的材料来进行实验。如在还原糖的检测实验中给学生提供苹果、梨、葡萄等一些含糖高的材料，学生通过实际操作发现葡萄取汁最易。在蛋白质的检测中既可用豆浆也可用鸡蛋清，相比之下鸡蛋清蛋白质含量高，配制的提取液清澈透明，与双缩脲试剂反应后，显色反应明显。豆浆相对效果较差，因为豆浆自身有较重的白色浑浊，影响显色反应效果。通过实践学生还可掌握正确的选材方法。112材料处理 在实验中有些材料直接用于观察或提取、鉴定生化成分往往效果不好，但是稍加处理后就可使获得的效果明显改善。在观察黑藻叶片细胞中的叶绿体的实验中，常常看不到细胞质的流动而影响观察效果，为了能观察到细胞质的流动可采用光照15分钟，或调节水温至25左右。这样不仅便于观察清楚叶绿体的形态，而且能让学生更好地理解结构与功能相适应的特点。叶绿体中色素的提取时将绿叶置于开水中烫40-50S后，再用冷水冷却数秒钟后用多层吸水纸将叶片中的水分除去，剪碎研磨后可大大提高无水乙醇对色素的提取率。观察植物细胞质壁分离与复原的实验中，为了让紫色洋葱内层鳞片的紫色加深，可在实验前3-4天将洋葱上部至近根处用用小刀十字形切开，直接摆放或置于温暖阳光下，每天洒些水，实验时可得大量紫鳞片。12实验装置和用具的改进 探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，教材参考资料中的无氧呼吸实验设计方案的装置可以做以下改进。增设一组未接酵母菌的葡萄糖培养液的一套装置进行对照，以排除空气中二氧化碳对澄清石灰水的影响。同时在两套装置中培养液的液面利用油脂层来创造无氧条件，这样可省去等待培养瓶中氧气消耗的时间，且排除了培养液上方空气对实验的影响，利于学生通过实验探究得出结论。在生物实验中有时对用到的用具做一些改进常常也可起到意想不到的效果，如用白色空穴板上的任意两个小孔代替两只培养皿对根尖进行解离和漂洗极为方便；学生在用毛细吸管划滤液细线时尖端很容易断裂，造成很大的浪费。在课堂中我们教学生用两片干净的盖玻片相叠，并一侧边缘对齐，用该边缘沾取叶绿素提取液，印在滤纸条的铅笔线上，待滤液干后，再重复几次。这种方法容易掌握，画线细且直。减少了制备毛细吸管的工作量，也节省了成本。13操作方法的改进 高中生物学教材中对实验中的操作要点都有较为明确而科学的规定，但是在实验过程中也会由于操作技能和实验时间等原因受到一些限制，在不影响实验效果的前提下，我们对一些实的操作方法做了些改进。在“叶绿素的提取和分离”验中，用漏斗过滤绿叶匀浆速度很慢，影响实验进程，可改用三层纱布紧拧法过滤十分方便快捷；实验取材方法不当或不很合理常常会直接影响到实验操作的顺利进行和实验现象的观察效果。做“观察植物细胞的有丝分裂”实验时，由于根尖较短，染色后很难在龙胆紫溶液中找到，结果会影响到实验操作的顺利进行，为此，我们在实验中首先选取长度为2-3cm的根尖，经解离、漂洗、染色后，再用剪刀剪取距根尖2-3mm长的根尖制片观察，整个实验能很顺利地完成：在检测花生子叶中的脂肪实验时，学生做花生子叶切片时常因害怕伤及手指，切取的切片太厚，影响观察，我们在实验中采取将浸软的花生子叶的一端切平后，直接在干净的载玻片中央用力摩擦一下，然后进行观察。这种方法既避免学生切伤手指，同时又可以因切片过厚，使组织细胞重叠而影响观察效果，整个过程简单易行，还可以取得良好的实验效果。14实验顺序调整 我们在生物实验课中，常要在一节课中完成几个小实验，若不合理地安排好实验顺序，往往使学生做得非常紧张、忙乱，甚至完成不了实验，使课堂教学不能达到预期的目的。教学中教师可根据学生的认识水平、实验材料的合理使用、实验时间的控制等方面来安排好各个小实验的先后顺序。检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质的实验中包括了几个小实验。还原糖的检测比较繁琐，而花生子叶组织中脂肪的检测又要用到高倍显微镜，我校高一学生很大部分来至农村中学，对显微镜的操作还很陌生，若按教材的顺序实验，有部分同学为了完成几个实验程序而没有时间认真观察和领会操作要点。在教学中我们按由易到难的原则，让学生做蛋白质的检测，再做还原糖的检测，最后做脂肪的检测，这样大部分同学都能较好地做完实验，减轻了学生的心理负担，有充足的时间熟悉高倍镜的使用。15合理控制试剂浓度、用量和实验时间 在生物实验中对试剂的浓度、用量和材料的处理时间都作了一定的要求。但在实际教学中教师有时需要根据当时气温、所选材料的具体情况等作出合理的调整，才能使实验达到理想的效果。2实验的拓展21实验内容的拓展 高中生物实验课的内容有时相对简单， 学生完成课本实验的基础上，教师应安排学生进行较为深入的探究以便学生更好地理解实验原理、巩固理论知识。在观察完洋葱表皮细胞的质壁分离和复原的实验后，可让学生观察洋葱鳞片叶表皮细胞在世3%的KNO3溶液中的吸水与失水情况，讨论出为什么出现自动复原的现象；在学生进行观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，要求学生将所观察视野中的细胞总数和处于各期数目分别统计记录下来，从而定量计算出有丝分裂各时期在细胞周期中所占的比例。22实验应用的拓展 如何在现有的课本实验资源基础上进行拓展，并将课本实验的原理、方法应用到具体的新的情境中以解决相关问题，这值得师生探讨。在学生做完一些实验的基础上教师可布置学生自行设计相关的实验以检验学生对实验理论、方法迁移应用的能力。在进行了探究酵母菌细胞呼吸方式的实验后，可要求学生模仿这个实验，探究动物、绿色植物等生物的呼吸方式；学习基因的自由组合定律时，模仿性状分离比的模拟实验设计一个自由组合及F2有关比例的模拟实验。在教学中教