崔艷玲

生物學(xué)是一門實驗性科學(xué)。對高中學(xué)生來說,生物實驗教學(xué)主要包括常見的儀器、器具、藥品的使用能力,還有對實驗程序的理解能力,對實驗結(jié)果的分析能力,對實驗中出現(xiàn)的異常情況的處理能力等。

一、讓學(xué)生明確儀器的原理和藥品的特性

“知其然,應(yīng)該知其所以然”。對儀器的原理、藥品的特性不了解,使用起來就會帶有盲目性,就不可能形成使用能力。例如,學(xué)生對低倍鏡和高倍鏡的選擇上,經(jīng)常不能根據(jù)觀察對象的特點和觀察目的進行合理的選擇來使用,學(xué)生常常由于好奇心的驅(qū)使和對低倍鏡、高倍鏡特點的無知,總是一上來就用高倍鏡,認為高倍鏡總比低倍鏡觀察清楚。這種盲目性,是由于學(xué)生不了解顯微鏡的基本原理,不了解高倍鏡放大倍數(shù)大,分辨率高,但所看到的實際面積小,即視野小。而且倍數(shù)越高,看到材料的厚度就越薄,高倍鏡適宜觀察局部和細節(jié)。低倍鏡所看到的面積大,適宜觀察材料的整體結(jié)構(gòu),以及尋找觀察目標(biāo)。只要學(xué)生了解了這些基本原理,才能正確選用低、高倍鏡。由低倍鏡換高倍鏡時,如果圖像不太清晰,只需調(diào)節(jié)細準(zhǔn)焦螺旋,就可以看清圖象了。至此學(xué)生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正確使用高倍鏡。在明確學(xué)生實驗中藥品的使用能力方面:例如,在觀察植物細胞的有絲分裂實驗中,應(yīng)讓學(xué)生了解龍膽紫或洋紅是與染色體結(jié)合的堿性染料,堿性染料是指有色離子是陽離子的染料,而不是染液的DH呈堿性。這樣就引出了一個問題,醋酸起什么作用?應(yīng)讓學(xué)生了解2%醋酸是染料的溶劑,在染色時增加了細胞的通透性,而不引起細胞膨脹,利于染液的離子進入細胞而使細胞核內(nèi)的染色體著色。在觀察根對礦質(zhì)元素離子的交換吸附現(xiàn)象時,要讓學(xué)生了解自來水中有許多陽離子,可以將已交換吸附在根細胞表面的亞甲基藍陽離子交換下來,使藍色的根變淺,而影響實驗效果,從而使學(xué)生明確為什么用蒸餾水沖洗根上的浮色,并且知道整個過程中所用的蒸餾水不能被污染。

二、培養(yǎng)學(xué)生善于分析實驗程序

一個較為復(fù)雜的實驗過程是設(shè)計人員長期辛勤勞動的結(jié)晶,它往往是經(jīng)過幾十次甚至上百次的反復(fù)摸索。所以,學(xué)生實驗中,不能單純地用實驗指導(dǎo)進行”按方抓藥”出現(xiàn)結(jié)果就行了。而要指導(dǎo)學(xué)生去分析實驗中每一步驟的作用,每一個處理意義以及各步驟之間的聯(lián)系,從中學(xué)習(xí)解決問題、研究事物的方法。例如,在葉綠體中色素的提取和分離實驗中,制備濾紙條時,應(yīng)讓學(xué)生了解將濾紙剪成長10厘米是因為胡蘿卜素在紙條上擴散的距離約為9厘米左右:寬1厘米是利于劃出齊而均勻的濾液細線,去兩角為了使層析液在紙條上擴散速度均衡,后兩者都是為了擴散出四條平行的色帶。在距去兩角的一端1厘米處用鉛筆畫一橫線,目的是為劃濾液細線提供參照線并且防止層析時在盛有3毫升層析液的燒杯(100毫升)中,濾液細線被層析液沒及。劃濾細線時還應(yīng)讓學(xué)生知道干燥后重復(fù)劃2—3次,是為了增加色素的分子數(shù),以便在紙條上走出四條明顯的色素帶來。如果在不干燥的情況下連續(xù)劃線,色素會隨濾液中的液體(如丙酮)在紙條上的擴散而擴散,劃出的濾液細線較寬,其結(jié)果是相鄰的兩條色帶會發(fā)生部分重疊。因此,在實驗中,應(yīng)根據(jù)學(xué)生程度和涉及原理的難易不同,由教師講清或提出問題讓學(xué)生思考,使學(xué)生既知道實驗應(yīng)怎么做,也知道為什么這樣做。

三、培養(yǎng)學(xué)生善于分析實驗現(xiàn)象

在實驗中,經(jīng)常存在著對實驗最后結(jié)果的記錄,而輕視對實驗過程中間出現(xiàn)某些現(xiàn)象的記錄,重視結(jié)果而不重視分析結(jié)果,重視對成功實驗的肯定,而不重視對實驗中的失敗查找原因等現(xiàn)象。這不利于學(xué)生實驗?zāi)芰Φ奶岣摺＠?在觀察植物有絲分裂的實驗中,在顯微鏡的某個視野中,要讓學(xué)生了解為什么看到的細胞多數(shù)為間期的細胞。在質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗中要讓學(xué)生了解液泡的體積大小、顏色變化如何。在葉綠體中色素提取和分離實驗中四種色素彼此分離的原理是什么,這一原理單靠高中教科書中的知識還不夠,應(yīng)讓學(xué)生了解濾紙是一種吸附劑,層析液是一種展開劑,四種色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同,它們在濾紙上吸附能力不同,在層析液中(展開劑)溶解度不同,因此,四種色素隨著層析液在濾紙條上的擴散速度就不同,胡蘿卜素溶解度大而吸附力小,擴散速度快,葉綠素b溶解度小而吸附力大,擴散速度則慢。

在實驗中,因某種原因,個別學(xué)生的實驗結(jié)果不明顯或失敗,老師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生查找原因。如葉綠體中色素提取和分離的實驗結(jié)果四條色素帶部分或全部不明顯,老師可提示:(1)是否丙酮用量過多,濾液太稀;(2)是否用的新鮮葉,是否用的全部是幼嫩的葉;(3)劃濾液細線時是否重復(fù)的次數(shù)少了一些;(4)層析時濾紙條上的濾液細線是否被層析液沒及過。在質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗中,有的學(xué)生很快就觀察到質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。但有的學(xué)生雖然在步驟方法上都按要求進行了,但沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象,教師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生尋找原因:取下的表皮是否是死亡的角質(zhì)層細胞?是否由于未用蔗糖溶液浸泡材料?是否蔗糖溶液被原清水稀釋而造成濃度不夠?是否視野太亮,反差度小而未能看清?還有的學(xué)生雖然質(zhì)壁分離了卻不能復(fù)原,教師也詢問一下,是否蔗糖溶液濃度自行加高了?是否質(zhì)壁分離時間太久而造成細胞死亡?■