施亞筠
生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)課程,教師結(jié)合平時(shí)的實(shí)驗(yàn)積累就減少實(shí)驗(yàn)的損耗,降低實(shí)驗(yàn)成本,簡化實(shí)驗(yàn)操作,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。下面介紹幾個(gè)替代和改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方案。
1 “三大有機(jī)物鑒定”的實(shí)驗(yàn)
1.1 脂肪鑒定中染液的選擇
“生物組織中可溶性還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的鑒定”實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于脂肪的鑒定,教材中給出的實(shí)驗(yàn)藥品是蘇丹Ⅲ染液,染色時(shí)間2-3min,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是橘黃色。但市場上不容易購到蘇丹Ⅲ,容易購到蘇丹Ⅳ染液,如果用蘇丹Ⅳ染液,由于后者與脂肪的親和力更強(qiáng),染色時(shí)間比較短,一般為1-2min,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為紅色。
1.2 適當(dāng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)順序
“生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定”包括3個(gè)小實(shí)驗(yàn),若按教材實(shí)驗(yàn)順序,從學(xué)生實(shí)際操作來看,做得非常緊張、忙亂,因?yàn)榈诙€(gè)實(shí)驗(yàn)涉及到了高倍顯微鏡的使用,而對(duì)這部分內(nèi)容,學(xué)生以前并沒有接觸。并且,初中階段學(xué)生對(duì)于顯微鏡使用的機(jī)會(huì)不多,即使有用到顯微鏡的地方,也只不過是使用低倍鏡而已,所以做實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)高倍物鏡的使用非常生疏。有的學(xué)生還沒有來得及觀察到現(xiàn)象,因?yàn)闀r(shí)間的原因,就必須開始做下一個(gè)實(shí)驗(yàn)。而后兩個(gè)實(shí)驗(yàn)完成得都不太理想。把三個(gè)實(shí)驗(yàn)的順序做了一下調(diào)整:先做第三個(gè),再做第一個(gè),最后做第二個(gè)。或把脂肪鑒定實(shí)驗(yàn)與葉綠體與細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)實(shí)驗(yàn),放在一個(gè)實(shí)驗(yàn)里完成,可使學(xué)生同時(shí)熟悉顯微鏡的操作。
1.3 增加徒手切片安全度
對(duì)“脂肪的鑒定”實(shí)驗(yàn)中,建議為學(xué)生每人準(zhǔn)備一小段膠皮管,大約3cm長,沿管用剪子將其沖開。在做徙手切片實(shí)驗(yàn)時(shí),讓學(xué)生把它套在食指的指肚一側(cè),這樣取材時(shí)可以避免學(xué)生切傷手指;同時(shí)由于有保護(hù)措施,學(xué)生也敢于大膽操作。
2 觀察“葉綠體與細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)”實(shí)驗(yàn)
教材建議的實(shí)驗(yàn)材料是苔蘚類和菠菜,這兩種實(shí)驗(yàn)材料不理想主要是比較難取材,或者取材受季節(jié)限制,實(shí)驗(yàn)證明韭菜是比較理想的觀察葉綠體的實(shí)驗(yàn)材料。
具體實(shí)驗(yàn)步驟是:選取綠色飽滿、新鮮的最好是露生的韭菜葉片,用刀片在葉背面橫切一下,用鑷子從此處撕取下表皮,用刀片取稍帶綠色葉肉的一小段,放于載玻片的清水滴中,蓋蓋玻片。在低倍鏡下找到裝片上葉肉細(xì)胞重疊少,即顏色稍淺的部分,此處容易觀察到葉綠體(葉綠體大部分分布在葉肉細(xì)胞邊緣)。再換用高倍鏡觀察。
用韭菜做實(shí)驗(yàn)材料的好處是:取材容易,不受季節(jié)限制,觀察到的葉綠體多而清晰。
3 “觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)
3.1 “觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”取材的改變
教材中給出的實(shí)驗(yàn)材料是洋蔥,經(jīng)過的實(shí)驗(yàn)比較,發(fā)現(xiàn)用大蒜代替洋蔥容易生根而且生根量是洋蔥的許多倍,這樣既節(jié)省開支又方便實(shí)驗(yàn)。
教材中裝片制作過程:解離——漂洗——染色——制片。其中在解離這一步驟就將根尖切取2-3mm,在以后的幾個(gè)步驟當(dāng)中都要用鑷子取放2-3mm.的根尖,因?yàn)楦馓绦〗o操作帶來很多不方便。為此可在解離這一步驟將根剪取長一些,比如1cm左右,到制片,將染過色的1cm左右的根放到載玻片上,再把它切成2~3mm,加清水。
3.2 “觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”培養(yǎng)根系方法的改變
“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”教材中用洋蔥放在盛水的燒杯上,于溫暖處培養(yǎng)。此培養(yǎng)過程較麻煩:須經(jīng)常換水,且水質(zhì)容易變差,變差后不僅影響出根,又影響已出根的正常生長。培養(yǎng)時(shí)可以采用面積較大、平扁的容器,如托盤。在托盤上用鐵絲拉出線格,將洋蔥放在上面,盛水培養(yǎng),出根效果很好。此培養(yǎng)方法有以下優(yōu)點(diǎn):利于洋蔥出根,盛水量較大,水質(zhì)維持時(shí)間較長,而且換水方便。用市售網(wǎng)眼較大的鐵絲網(wǎng)培養(yǎng)出大蒜根代用,效果也很好。
3.3 “觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”裝片制作過程第四步“制片”中“壓片”方法的改進(jìn)
此步驟教材中是蓋上蓋玻片以后,在蓋玻片上加一片載玻片,用拇指輕輕壓載玻片,以便使細(xì)胞分散開來。在做這一步驟時(shí)往往有一部分學(xué)生不能做成功,或者在把蓋玻片上蓋的載玻片取下來時(shí),標(biāo)本移動(dòng)了,或者細(xì)胞分散不好。在做這一步時(shí)可以先在蓋玻片上加一層紗布,再加一片載玻片,用拇指輕輕壓載玻片,取下載玻片也會(huì)比較輕松方便。
4 “觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)
這個(gè)實(shí)驗(yàn)中所采用的試驗(yàn)材料是紫色洋蔥,選用紫色洋蔥作為實(shí)驗(yàn)材料的目的是因?yàn)樽仙笫[的細(xì)胞液中含有的色素使其呈現(xiàn)為紫色,這樣便于學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但在實(shí)驗(yàn)過程中存在著這樣兩個(gè)問題影響到實(shí)驗(yàn)的效果:①每個(gè)洋蔥的最外一層鱗片葉紫色深,越往里顏色越淺,最里面近似白色。如果想獲得理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,最好只用外面的一層或兩層鱗片腫,但浪費(fèi)較大。②越往里鱗片葉越嫩,葉肉細(xì)胞與表皮細(xì)胞結(jié)合越緊密,不容易分離。學(xué)生在撕表皮細(xì)胞時(shí),往往撕得不完整,將細(xì)胞撕破,并且?guī)в泻芏嗳~肉細(xì)胞,不利于學(xué)生觀察。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)如下,首先把洋蔥縱剖,一分為二,把鱗片葉從鱗莖上全部剝離下來,然后放在解剖盤或其他器皿中,讓每片鱗片葉的上表皮朝外,放到窗臺(tái)上曬1-4d,這樣葉片通過蒸騰作用蒸發(fā)掉一部分水分,葉片變軟,使得葉肉細(xì)胞與表皮細(xì)胞接合不緊密,便于撕下完整的表皮細(xì)胞。再者是通過蒸發(fā)水分,液泡中色素的濃度增大,顏色加深,實(shí)驗(yàn)效果明顯。但在曬制的過程中要特別注意,不要放在太陽底下爆曬,不要曬制的時(shí)間過長。如果洋蔥表皮細(xì)胞失水過多,雖然顏色加深,但已發(fā)生了質(zhì)壁分離,容易給學(xué)生造成錯(cuò)覺。
5 “葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)
5.1 添加丙酮時(shí)間的把握
“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的第一步提取綠色葉片中的色素,要用到丙酮(有一定的毒性且容易揮發(fā)),雖然是迅速研磨,但由于丙酮揮發(fā)比較快,如果按教材中實(shí)驗(yàn)步驟,往往還沒有充分研磨,丙酮已經(jīng)基本揮發(fā)完畢,既傷害身體,實(shí)驗(yàn)效果也不好??蓪?shí)驗(yàn)步驟改為:在研缽中放入葉片和二氧化硅以及碳酸鈣后,就開始迅速研磨,研磨后再放入丙酮使色素溶解。
5.2 畫濾液細(xì)線方法的改進(jìn)
畫濾液細(xì)線時(shí)用毛細(xì)吸管容易劃傷手,而且容易劃破濾紙,畫的線也不直,可以用蓋玻片替代。用蓋玻片的一側(cè)蘸取濾液,然后在濾紙條的鉛筆線上輕按一下,反復(fù)3、4次,濾液細(xì)線又細(xì)又直。也可以改用牙簽劃濾液細(xì)線替代毛細(xì)吸管,克服毛細(xì)細(xì)管易斷的缺陷。
5.3 提取液的改進(jìn)
除丙酮外,也可用酒精(無水乙醇)替代,用量相同,結(jié)果大致相同。和酒精相比,丙酮有一定毒性,因而不妨換一下。
5.4 層析液的改進(jìn)
通過多次實(shí)驗(yàn)認(rèn)為石油醚:丙酮(10:1)配制而成的層析液分離色素的時(shí)間短于課本要求的,且省去了有毒的苯試劑,是取代課本要求的一種較好的層析液。
5.5 過濾制濾液的改進(jìn)
取消漏斗基部放脫脂棉這一步,而用3-4層紗布包裹充分研磨過的菜葉,通過漏斗將汁液擠于試管中,得濾液。因研磨過的菜葉自然過濾很難得到濾液。實(shí)驗(yàn)證明,改進(jìn)后較改進(jìn)前實(shí)驗(yàn)效果明顯。
6 總結(jié)與反思
實(shí)驗(yàn)教學(xué)和一般的授課有不同的要求,而生物教材又往往受到地方性和季節(jié)性的限制,有些生理性實(shí)驗(yàn)還需要較長的時(shí)間才能看到結(jié)果。因此課前結(jié)合實(shí)際進(jìn)行準(zhǔn)備與重新設(shè)計(jì)工作就顯得尤為重要,需要從實(shí)驗(yàn)材料、操作程序等方面進(jìn)行改進(jìn)、創(chuàng)新。以滿足實(shí)際教學(xué)工作的需求。教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)多動(dòng)腦子,多動(dòng)手實(shí)踐,想辦法發(fā)掘?qū)嶒?yàn)素材,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)缺陷,并不懈地追求生物課堂具體化,形象化,能做實(shí)驗(yàn)一定做,不能做實(shí)驗(yàn)也要盡量創(chuàng)造條件做演示實(shí)驗(yàn),實(shí)在不行也要自制教具,制作好PPT等進(jìn)入課堂。這樣的課堂才豐富多彩,效果顯著。