中学生物实验创新研究

1 中学生物实验教学的创新研究中学生物实验教学的创新研究 蒋先寿 陕西西安周至中学蒋先寿 陕西西安周至中学 710400710400 摘要摘要 生物课程是中学必修的课程 实验教学是生物教学的重要组成部分 是培养学生动手能力 创新能力 创新意识和达成教学目标的基本途径和方法 但实验教学实际状况是 取材不易 实验过程复杂 条件不具备等多方面原因 导致实验开设率低 用讲实验替代做实验 本文从改变实验条件 降低实验成 本 简化实验过程等多个方面创新研究实验 提高实验的开设率 关键字关键字 生物实验 实验教学 创新 实验教学是生物教学的重要部分 但当前现状是 多种原因导致实验开设 率低 以讲实验替代做实验 导致学生动手能力差 创新意识缺乏 对实验设 计 方法 步骤知其然 不知其所以然 学生对实验结果对答如流 却不能进 行实验操作 实验操作能力的培养能让学生在将来几年 甚至一生都会受益 所以 我们应该就实验的各种影响因素 对症下药 不断改进 创新研究 让 实验更易开设 让实验教学更健康发展 1 用白色洋葱做糖的检测鉴定实验 本实验中 取材是关键 要选择接近白色且含还原糖的材料 原实验选用 苹果或梨 但苹果组织液须临时制备 因含多酚氧化酶 组织液易被氧化成褐 色 将反应颜色掩盖 不能长时间保存 选择梨 成本较高 选择白色洋葱作实验材料 可解决所遇问题 方法与以苹果作材料类似 每组只需一片白洋葱鳞片叶就够 2 用熟鸡蛋作蛋白质的检测鉴定实验 原实验中制备黄豆组织样液的方法非常麻烦 如果用鸡蛋清 必须按要求 稀释 否则影响实验效果 而且实验后易粘住试管壁不易洗刷 将煮熟的鸡蛋白直接做实验材料 可以解决这些问题 蛋白质鉴定中 双 缩脲与肽键反应产生紫色 鸡蛋煮熟的过程中空间结构遭到破坏 但肽键不受 影响 所以鸡蛋生熟对实验影响不大 操作过程 直接将蛋白块放在培养皿中 先加双缩脲试剂 A 液 再加 B 液 即可直接观察实验现象 3 脂肪的检测鉴定实验改进 原实验利用花生切片制作临时装片 利用显微镜观察 有一些不足 例如 手工切片较危险 且不易切薄 导致不易观察 酒精容易使脂肪滴溶解 实验 效果差 农村学校缺乏显微镜 仅有的显微镜也是性能较差 进行该实验有困 难 学生很难指出显微镜下哪些被染色的东西就是脂肪等等 可将实验改为如 2 下 在滤纸上等距分组编号 A 清水 B 植物油 C 花生 D 松子 分 别滴加一滴水 食用油于相应处 花生子叶和松子在相应处反复擦 分别滴加 一滴苏丹 于 4 处染色 3min 对比观察实验现象 这样实验更易开设 现象更 明显 4 用韭菜作观察叶绿体实验材料 原实验利用藓类叶或菠菜叶 黑藻叶等作为实验材料 受季节限制 较难 寻找 导致实验开设困难 可利用韭菜作为实验替代材料 选用绿色饱满 新 鲜的韭菜叶片 用刀片在叶背面横切一下 用镊子从此处撕取下表皮 用刀片 取稍带绿色叶肉的一段 放于载玻片的清水滴中 盖盖玻片 在低倍镜下找到 装片上叶肉细胞重叠少 颜色稍浅的部分 观察叶绿体 再换用高倍镜观察 改进后的优点是取材容易 不受季节限制 观察到的叶绿体多而清晰 5 用葱鳞片叶内表皮观察线粒体 原实验用人的口腔上皮细胞制作临时装片后观察线粒体 取材要求较高 刮取口腔上皮细胞前需漱口 还需较用力刮取有活力的上皮细胞 死细胞不能 达到实验效果 且朝同一个方向刮取 不能来回刮动 杆菌也会染成蓝绿色 影响实验观察 学生进实验室后漱口不方便 也不安全 用力也不好把握 所 以有的学生所做的装片 往往找不到细胞 影响实验效果 利用葱鳞片叶内表皮作材料进行如下处理 去除葱植株 也可以用洋葱 的绿叶和根 留下基部的白色鳞片叶部分 即葱头 洗净备用 在洁净的载玻 片中央滴 1 滴健那绿染液 用镊子从葱鳞片叶内侧撕取一小块透明薄膜 内 表皮 把撕下的内表皮浸入载玻片的染液中 用镊子把它展平 盖上盖玻片 待染色一定时间后 将制作好的葱鳞片叶内表皮临时装片放在低倍显微镜下观 察 找到细胞后 换用高倍物镜 可以看到被染成蓝绿色的线粒体 细胞质接 近无色 还可以看到线粒体随着细胞质的流动而运动 利用葱作实验材料 材料易得 经济实用 材料肉眼可见 学生做临时装 片时容易操作 细胞数量多 低倍显微镜下容易观察到 细胞中无叶绿体 不 受干扰 线粒体随着细胞质的流动而运动 更容易观察 印象深刻 6 用白色洋葱做质壁分离与复原实验 原实验以紫色洋葱作实验材料 利用洋葱紫色中央液泡的膨大与缩小作为 参照 观察细胞的失水与吸水 即质壁分离与分离后复原现象 但有时不容易 获得紫色洋葱 可采用白色洋葱作实验材料 作如下处理 向载玻片的中央滴 加一滴混合红墨水 用镊子撕取白色的洋葱鳞片叶内表皮放在红墨水中 盖上盖 玻片 制成临时装片 用高倍显微镜观察 从盖玻片的一侧滴加 0 3g ml 的蔗 糖溶液 另一侧用吸水纸吸引 重复几次 用高倍显微镜观察质壁分离现象 3 从盖玻片的一侧滴加清水 另一侧用吸水纸吸引 重复几次 用高倍镜观察细 胞质壁分离的复原过程 滴加蔗糖溶液后 可观察到白色的细胞周围有红色细 线 随后白色的液泡逐渐变成了球形 原生质层与细胞壁之间充满了红色的外 界溶液 实验效果跟教材中的现象正好相反 滴加清水后 可以观察到白色的中 央液泡逐渐胀大 原生质层和细胞壁之间的红色溶液逐渐被挤出细胞外 7 绿叶中色素的提取和分离实验的综合改进 通过多方面改进 可使原实验更安全 容易 简洁 实验结果更明显 准 确 1 提取液的改进 丙酮有一定毒性 可用酒精 无水乙醇 替代 用量相同 结果大致相同 2 色素的提取过程改进 提取色素的过程中 用丙酮 有毒且易挥发 虽然迅速研磨 但丙酮挥发 快 如果按教材中步骤 往往还没充分研磨 丙酮已挥发完毕 既伤害身体 实验效果也不好 方案一 在研钵中放人叶片 二氧化硅及碳酸钙后 迅速研磨 研磨后再 加入丙酮或者无水乙醇使色素溶解 方案二 将新鲜菠菜叶改为烘干绿色叶片的研磨粉末 将叶柄和粗叶脉除 去 再将叶片磨碎 粉末既能提高色素的浓度 又能长期保存 可随时使用 不受季节的限制 尤其能解决获取绿叶较困难时期的材料来源问题 菠菜叶含 水分多 研磨时碎叶湿滑 充分研磨难度大 另一方面 水分降低丙酮的浓度 低浓度丙酮只能溶解少量色素 烘干的绿叶粉末 含水量少 颜色深 含色素 多 层析时效果好 这样可简化步骤 节约材料 提高实验开设率 成功率 方案三 用水浴法替代研磨法 研磨法 选材多用双子叶草本植物嫩叶 以菜蔬类为主 所用仪器药品多 操作步骤多 所用材料多 选材范围小等 采用 水浴法 取 0 5g 绿色叶片 被子植物叶片 老嫩不限 撕碎放人试 管底部 加 2mL95 酒精 将试管于沸水浴中加热约 2min 可得高浓度的色素 提取液 水浴法 节约材料和药品 省时 取材范围广 很多植物叶片 如大蒜 大叶黄杨等植物 取材方便 但难研磨 无法得到提取液 采用水浴法均易得 到 不受季节 气候和地域等因素影响 经纸层析后色素分离效果好 3 制备滤液过程的改进 取消漏斗基部放脱脂棉这一步 而用 3 4 层纱布包裹充分研磨过的菜叶 通过漏斗将汁液挤于试管中 得滤液 因研磨过的菜叶自然过滤很难得到滤液 4 改进后较改进前实验效果明显 4 画滤液细线方法的改进 画滤液细线时用毛细吸管易划伤手 且容易划破滤纸 线也不直 可用盖 玻片的一侧蘸取滤液 然后沿滤纸条的铅笔线轻按一下 反复 3 4 次 滤液细 线又细又直 也可用牙签划滤液细线 替代毛细吸管 克服其易断的缺陷 5 层析液的改进 石油醚 丙酮 10 l 配制而成的层析液分离色素的时间短于课本要求的 且省去了有毒的苯试剂 是取代课本要求的一种较好的层析液 8 用大蒜替代洋葱观察细胞的有丝分裂过程 原实验用洋葱作为实验材料 但大蒜根尖萌发更快 生根多 发根整齐 一般情况下 同等重量大蒜比洋葱个头多 1 2 个大蒜所发的根就能供 1 个班 的学生实验用 材料易得 成本合算 班级多时 用沙培法培养蒜根更方便 它不需要经常换水 所占器皿和场地少 综上所述 实验的创新研究使原有实验材料更容易获得 过程更简洁易行 易操作 实验结果更明显准确 实验方法更切实可行 进而让实验更易开设 学生参与度更高 更有利于培养学生动手能力 创新能力 创新意识等 更有 利于中学生物教学目标的达成 更好的促进教学 实验教学的创新研究任务量大 且在教学的同时进行研究时间紧迫 但这 是一个良好开端 我们会在以后的教学教研中 继续实验教学的创新研究工作 将更好的实验方案应用于教学中 真正改变传统的学生背实验的现象 让学生 有更多的机会进行生物实验操作 研究各种实验现象 真正使学生 在做中学 在学中做 让生物学科真正成为自然学科 参考文献 参考文献 1 1 高中生物实验高中生物实验 周