师生共同对常规生物实验进行改进与创新.doc

金太阳新课标资源网 师生共同对常规生物实验进行改进与创新人教版的普通高中生物课程标准中实验教学比以前更突出, 并有相当部分的探索型实验。这当然有利于我们培养学生的观察能力、实验能力和创新能力, 并使他们养成严谨的科学态度。但是我们在实际操作中发现 有些实验过程太繁杂; 有些实验过程安排过于死板, 没有留给学生太多创新的余地; 有些实验取材不易或开资太大; 部分实验步骤不易操作, 甚至会因此而不能取得很好的实验效果。因此对常规的生物实验进行改进与创新很有必要。通过师生合作对常规的生物实验进行改进与创新，将优化实验设计方案，有利于学生加深对实验原理的深刻理解，培养自觉学习生物的兴趣，提高学生的创新能力。同时也有利于教师业务素质的提高，提高生物教学质量。1重温常规实验并师生共同分析实验的优缺点这一点非常重要。只有通过做实验以后才能知道其中的难易与优缺点。而每一个常规实验做完后应当收集学生对实验的分析，对实验结果进行评价。然后展开师生讨论，针对实验材料、实验原理、实验步骤、实验方法、实验时间、材料的成本等提出问题。提出问题往往比解决问题价值更大。发现问题后才会激发师生去深刻思考，寻求新的解决问题的方案。这样创新思维的火花得以点燃，学生的兴趣提高，潜能得以挖掘。2常用的生物实验改进与创新的方法21 加 教材在一些实验的设计过程中，由于没有把可能影响本实验的干扰因素全部考虑进去，导致实验设计方案存在一些缺陷，使实验结果的准确性受到怀疑。对于这类实验，教师就必须添加新的实验装置作为对照组，把遗漏的干扰因素补充完全，从而保证实验结果的准确性。 如在探究温度对淀粉酶活的影响时，为了使酶液与淀粉溶液的起始温度一致而不响实验效果，有必要设计三组实验，6支试管，酶液与淀粉溶液应当分开装，并分开放置在同一温度环境中一段时间后再混合。 2.2 减 教材中的某些实验，由于设计的实验步骤过于繁琐，导致实验持续时间过长而无法及时完成，严重影响实验教学效果和学生的学习兴趣，给学科教学带来一定的负面影响。对于这类实验，就必须把其中一些耗时长、操作难度过大而对实验结果无重大影响的实验步骤（主要是用来制备实验材料的步骤）省去（即由教师代为制备），以保证实验及时完成，同时还能减轻学生的操作负担。如在“生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”实验中，本实验由3个内容有机组合在一起，实验时间非常紧张，而其中的“可溶性还原糖的鉴定”实验中，由学生自己制备苹果组织液是1个非常繁琐（包括洗净、去皮、切块、称量、研磨和过滤等多个过程）、操作难度大和耗时很多的步骤，如果改由教师事先代为制备，则既可以节省实验时间，又能确保实验材料的质量，使本实验及时、准确地完成，并取得理想的实验效果。 2.3 改 教材中的某些实验，其设计的实验方案中的某些部分（如加热方法、控温方法和染色时间、取材等）存在明显的缺陷，不太符合实际。导致实验现象不明显，甚至实验失败，严重影响实验教学的效果。对于这类实验，教师应当将实验方案中存在明显缺陷的部分不断地加以改进，以保证实验现象的显著和实验结果的成功。 2.4 有关方法方面的改进与创新 2.4.1 加热方法的改进与创新 在“可溶性还原糖的鉴定”实验中，教材要求学生自己用酒精灯加热来观察现象。采用这种方法加热，耗时长且加热效果不理想，由于加热强度不够，导致还原糖与斐林试剂发生氧化还原反应而产生的氧化亚铜很少，使实验现象（出现砖红色沉淀）不明显，甚至有的组根本没有出现实验现象。建议教师把各组试管集中起来，统一在沸水浴锅中加热，则加热效果很好，实验现象也非常明显。 2.4.2 控温方法的改进与创新在“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验（初中科学第四册）中，教材采用冰块来制造0 的恒温条件，又采用通过调节铁圈的高度来制造37 的恒温条件。用这2种方法制造的恒温条件非常不稳定，很难维持一段时间（5 min）以满足反应需要，恒温效果不理想，导致实验结果不理想。建议改用冰箱来制造0 的恒温条件，用恒温水浴锅来制造37 的恒温条件，则恒温效果和实验结果都非常理想。 2.4.3 干燥方法的改进与创新 在“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，用毛细吸管吸取色素提取液在滤纸条上重复划滤液细线时，教材采用自然干燥的方法。这种干燥方法速度慢且效果不理想，导致实验现象不明显。建议改用嘴吹干的方法，则实验效果很好。 2.4.4 压片方法的改进与创新 在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，在制成洋葱根尖临时装片后，教材采用在盖玻片上放一块载玻片，再用大拇指在载玻片上轻轻挤压的方法来制片。但由此制得的装片内，细胞分散程度不高，观察效果不理想。我们改用在盖玻片上放一块多层并折成方形的吸水纸，并用大拇指和食指压住盖玻片和吸水纸（防止盖玻片滑动），再用橡皮在吸水纸上不断地敲打，一直到材料呈云雾状。由此制得的装片内，细胞分散程度高，观察效果很佳。 2.4.5 搅拌方法的改进与创新 在“DNA的粗提取和鉴定”实验中，总共有4次要用到玻璃棒来进行搅拌，其中的第一次要求快速搅拌。由于教材未要求对玻璃棒进行处理，再加上学生的搅拌方法不正确，每一次实验过程中，都会有许多组的烧杯被打破，使得这些组的学生重新开始实验，既造成学校财产的损失，又影响实验课堂的气氛。建议采用在玻璃棒的一端套上一段乳胶管，并用这一端搅拌，就能避免烧杯被打破的现象出现，保证实验的正常开展。 2.5 有关时间方面的改进与创新 2.5.1 取材时间的改进与创新 在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，教材规定的取材时间为洋葱根尖长到5 cm时。其实，此时洋葱根尖分生区细胞已经开始伸长，分生区和伸长区细胞很难区分，导致观察部位难以找到；同时，分生区细胞的分裂活动已经减弱，处于分裂期的细胞数目明显减少，导致要找到各个分裂时期的细胞较难。建议改在洋葱根尖长到2 cm时取材，则分生区细胞刚好处于分裂的旺盛时期，且分生区和伸长区细胞形态差异较大，很容易找到处于各个分裂时期的细胞。 2.5.2 染色时间的改进与创新 在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，无论染色试剂（龙胆紫溶液）的浓度是0.01 g/mL还是0.02 g/mL，教材规定的染色时间都是35 min。事实上，经过这段时间染色后所制成的装片内，整块材料都呈深紫色，根本无法观察。实际操作过程中，建议根据染色试剂的浓度来确定染色时间：当染色试剂的浓度为0.01 g/mL时，染色时间为23 min；当染色试剂的浓度为0.02 g/mL时，染色时间为12 min。经过这样处理后，染色效果非常理想，观察效果也非常理想。 2.5.3 解离时间的改进与创新 在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，教材规定的解离时间为35 min，经此时间解离后，洋葱根尖仍旧比较硬挺，制片时不容易被压碎，导致所制成的装片内细胞分散程度不高，观察效果不理想。在实际操作时，把解离时间改为78 min，则制片效果很佳，所制成的装片内细胞分散程度高，观察效果理想。26 调整实验顺序实验一“生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”包括三个小实验，若按教材实验顺序，从学生实际操作来看，做得非常紧张、忙乱，因为第二个实验涉及到了高倍显微镜的使用，而对这部分内容，学生以前并没有接触；再有初中阶段学生对于显微镜使用的机会不多，即使有用到显微镜的地方，也只不过在低倍镜下用用而已,基本上用不上高倍物镜，所以,难免做实验时学生对高倍物镜的使用上非常生疏，甚至有的同学还没有来得及观察到现象，因为时间的原因，就必须停止进行，开始做下一个实验。结果，后面的实验完成得就不太理想。为此，我们把三个实验的顺序做了一下调整：先做第三个，再做第一个，后做第二个。从实际效果看非常好，学生都能按实验要求做完三个实验，并且有足够的时间熟悉高倍物镜的使用。27优化实验操作 在做“观察植物细胞有丝分裂”实验时，教材中要求用镊子尖弄碎根尖，我们看不妥，因为本来做为标本进行观察的根尖就很小，在用镊子处理时，会使一些根尖细胞粘在镊子上，这样就会由于观察到的细胞数量少，而导致在镜下很难找到要看的分生区细胞。还有盖上盖玻片后，又在盖玻片上覆加另一块载玻片进行压片。如果压片后不把载玻片取下，当要从低倍物镜转换到高倍物镜时，有时需要移动装片，将要观察的目标细胞移至视野中央，而在移动过程中往往导致上下载玻片相对滑动，而使要观察的目标从视野中消失。若取下覆加在盖玻片上载玻片，则载玻片极易将盖玻片粘下来，结果可想而知。我的成功经验是盖上盖玻片后，用镊子的钝头轻轻敲击盖玻片，直至根尖细胞分散成均匀的一薄层为止，而不必覆加另一块载玻片进行压片。3实验创新实例 DNA的粗提取与鉴定的实验31实验材料洋葱，天平，研钵，石英砂，漏斗，纱布或滤纸，烧杯，玻璃棒或竹签，药匙，试管，吸管，体积分数为95%的酒精溶液，3mol/L的NaCL溶液，酒精与三角架，量筒，二苯胺试剂32 实验步骤32取克洋葱切碎3230克已切碎的洋葱少量石英砂10mL mol/L的氯化钠溶液，放入研钵中充分研磨分钟。32用漏斗和纱布（层）或滤纸过滤研磨样品，得到滤液。32取滤液0mL于烧杯中，加入95%的酒精溶液20mL，静置分钟。有丝带或絮状物出现，主要成分为32鉴定：取两支试管，编为1、2号，各加mol/L的氯化钠溶液2mL，向1号试管中加入一些白色纤维状物（可用竹签卷起放入），振荡使其溶解，然后向两支试管中各加入mL二苯胺试剂，沸水浴加热5分钟，号试管内可见蓝色33 验创