16生物微型实验的初步研究陈海学

1、生物微型实验的初步研究摘 要 将课本中的实验重新设计成生物微型实验，要求学生先阅读和理解课本实验，才能完成微型实验，从而提高学生课堂的参与度；将课本中户外的实验改成课桌上实验，大大缩短实验操作的时间，从而提高生物实验课堂的效率；课本中部分实验难度大，通过模拟课本实验的情景，能降低实验操作的难度关键词 生物微型实验 样方法 标志重捕法由于近几年江苏高考，对课本中的实验考查力度不断加大。高中教师都非常重视实验教学，可是按照教学大纲正常开设部分课本实验时，会遇到许多难题。例如：实验开设时，学生不认真做实验，进了实验室不知如何操作；实验材料很难找到；开展户外实验时，学生的不遵守实验纪律等等问题，实验教

2、学效果很不理想，导致每届学生操作实验的机会呈下降趋势。生物微型实验可以解决以上教学难度，甚至还能有助于开设难度大的实验。笔者做了如下探索：一、生物微型实验能提高学生课堂的参与度 教材中有部分实验开设难度不大，如生物组织中还原性糖、脂肪和蛋白质等物质的鉴定实验，每位教师均能积极争取实验经费，寻找实验材料，开设该类生物组织中物质鉴定实验，可是往往收效总不理想。原因主要有两个方面：第一、由于部分学校教育经费有限，生物实验室中装备实验仪器数量和实验试剂有限，每个学习小组中只能允许部分学生进行实验操作，得到技能锻炼，其他学生只能观摩；第二、部分学校实验装备齐全情况下，部分学生认为实验过程太简单，课前不能

3、认真预习课本实验。在上实验课时，学生按图索骥的操作实验。在整个生物组织的鉴定实验操作完后，学生任然不能理解生物实验。笔者在教学时，将还原性糖的鉴定实验改成微型实验： 阅读课本“检测生物组织中还原性糖”实验，请学生设计实验方案并完成实验实验材料：苹果、镊子、小刀、滴管、酒精灯、火柴、过滤纸、斐林试剂（质量浓度0.1g/ mL NaOH溶液和质量浓度0.05g/ mL CuSO4溶液混合液）设计实验步骤：步骤一： ；步骤二： ；步骤三： ；步骤四： ； 实验方案：用小刀将苹果削出一片有凹处的薄苹果片，在凹处滴上两滴斐林试剂，放在酒精灯上加热，观察是否出现砖红色？ 学生通过对实验材料的分析，发现与课

4、本的实验有区别，未能提供苹果研磨液和试管，不能进行水浴加热。学生为了完成实验，必须事先认真分析课本实验，按图索骥地操作，是很难操作课本实验。由于没有标准答案，会激发学生耐心去认真阅读课本，仔细研究该物质鉴定实验的实验原理，实验步骤和实验材料的用途，才能理解重新设计的微型生物实验。在这个微型实验中，一个苹果至少能满足十位学生操作，而且每位学生只需两滴斐林试剂。完成该微型的实验时，学生消耗实验材料少，还能降低教师对实验准备的难度。更重要的是，能满足每位学生进行实验操作，培养实验技能，能激发学生学习实验和创新实验的兴趣。更难能可贵，由于笔者在平时实验教学中，多次采用微型实验教学。在学习选修一中难度较

5、大实验-生物组织中DNA的粗提取和鉴定的实验，班级的学生能创造性地完成。二、生物微型实验能提高课堂效率课本中部分实验开设地难度比较大，课堂实验教学不易控制，教师不愿意开设该类实验。如必修三中运用样方法调查某植物的种群密度。教师为了学生能理解样方法的原理，会带领学生到操场调查，如调查马尼拉草的种群密度。在实验教学时，主要存在这样两个方面的问题：第一，在开展该实验时，由于学生调查活动范围比较大，经常出现部分学生聚在一起玩耍，当成了体育课，调查结果乱写，教师不能及时控制课堂。第二，在调查过程中，由于学生被分成多个小组，教师不可能跟踪每个小组，所以在调查时出现实验操作上的错误，教师均不能及时发现和加以

6、纠正。为解决以上两个方面问题，微型实验设计如下：请学生阅读教材必修三P61中“样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度”的相关内容，（每个黑点代表一棵植物）完成下面实验，并完成表格。样方组号样方1样方2样方3样方4样方5样方6种群数量平均值 该生物微型实验可以将户外实验转到教室课桌上进行，学生在进行该实验操作时，学生就不需要满操场上跑，能缩短实验操作的时间。由于不同学生存在生物知识上的差异，在进行实验具体操作时，会出现许多疑惑，而且能有助于学生之间合作交流，同时也有助于教师发现实验中出现的典型问题，并及时帮助学生加以纠正，从而提高学生学习实验的效率。在该实验中，不同小组选取得样方大小和数目不同

7、，从而导致实验结果存在一定的误差，又可以引起学生进一步思考，能激发学生不断探索实验的兴趣。三、生物微型实验能降低实验操作的难度课本有些实验开设时，需要的实验材料成本高，难度大，现今学校不具备相应的实验条件，因此这类实验只能停留在黑板上，教师讲授给学生听。可是，在高考中对该知识考试要求从未降低，一直是考试的热点，所以高中生物教师想尽一切办法，模拟该实验的环境，让学生体验该类实验的过程。如必修三中运用标志重捕法调查某动物种群的种群密度，笔者将实验设计成以下生物微型实验：请各个学习小组，利用所提供的材料与用具，模拟动物种群密度调查的方法，初步估算烧杯中黄豆的数量。材料用具：黄豆一包，烧杯一只，记号笔

8、一支，大烧杯一个。方法步骤：1、将黄豆倒入一个大烧杯中，从烧杯中随机抓取一把黄豆。2、精确计算抓取的黄豆数量，并用记号笔对抓取的黄豆进行显著的标记（便于区分未被标记的黄豆）。3、将标记好的黄豆全部倒入原来的大烧杯中，充分搅拌，混合均匀。4、学生闭上眼睛随意抓取一把黄豆。5、计数抓取的黄豆中标记的黄豆的数量和黄豆的总数。6、将抓取的黄豆放入原来的烧杯中，由其他学生进行再次实验，重复步骤4，步骤5.7、用上述数据估算所提供的一包黄豆的准确数量，与估算值进行比较8、小组成员分工合作数出所提供的一包黄豆的准确数量，与估算值进行比较。 该生物微型实验中用常见的黄豆代替某种动物，用记号笔对第一次抓取的黄豆

9、进行标记，解决该实验在实验材料上的难题。教师将一杯黄豆模拟成草原上一群藏羚羊，创设了这样一个实验情景，采用标记重捕法对该种群进行估算。学生在进行实验操作时，生物知识得到很好的运用，提高实验操作能力。笔者能将难以操作的实验变成可操作的实验，达到应有实验教学效果。 实践反思在笔者实践时发现微型生物实验存在许多优点的同时，有多方面需要谨慎。第一，改成微型实验，需尊重学生认知规律。例如：质壁分离实验改成探究细胞液的精确浓度，学生不会操作，实验效果差。究其原因，质壁分离实验难度比较大，学生在学习知识时，需要从易到难的过程；第二，改成微型实验，缺少了部分实验技能。如：在还原糖鉴定实验中，缺少了水浴操作。动物标记重捕法中，缺少如何正确地给动物做标记？第三，部分课本实验改成微型实验的难度大，如叶绿体中色素的