再谈高中生物教材中几个实验的的改进与创新

李培

随着江苏高考对教材中的实验考查力度不断加大，高中生物教师越来越重视实验教学。但是有些实验，学生无法一节课完成；或由于每个学校的实验仪器有限，学生丧失了做实验的机会，只能观看视频或者听教师讲授。笔者根据教学实践，就如何降低实验成本，简化实验操作，增强实验效果，介绍几个实验的替代与改进方案。

1 降低实验成本

“植物细胞的吸水和失水”是必修一第四章第一节“物质跨膜运输的实例”的一个探究实验，探讨植物细胞质壁分离的原因。此实验易操作，但是很难及时让学生看到实验现象，而数码显微镜价格昂贵，许多学校没有此仪器。通过实践，笔者发现可以利用5号电池手电筒和手机来解决这个问题。具体操作如下：将显微镜的反光镜取下，把长度适中的5号电池手电筒竖直放在显微镜的遮光器下，使光照垂直射入，提供稳定、明亮的光源。将手机镜头直接放在目镜上，微调距离，手不要抖动，即可获得清晰图像。最后利用数据线直接与电脑相连，可与更多人分享观察的结果。实验结果如图1所示。

“探究酵母菌细胞呼吸的方式”是必修一第五章第三节“ATP的主要来源——细胞呼吸”的一个探究实验。教材中提供的装置在实际情况中很难实现，原因如下：① 分组实验用到的锥形瓶、玻璃管、带孔的橡皮塞太多，很难实现。② 实验所需要的时间过长。按照上课的时间，因本实验开设的时间一般都在秋冬季节，温度低，酵母菌新陈代谢慢。所以很多教师放弃了这个实验。但是呼吸作用是整个高中阶段的重点和难点，而此实验又是帮助学生理解呼吸作用的一把金钥匙，所以笔者和学生一起寻求代替方案。过程如下：

探究酵母发生无氧呼吸：酵母菌和葡萄糖混合在玻璃瓶或者塑料瓶中，搁置一段时间，用重铬酸钾检测酒精的产生，通过放出的气泡和带火星的木条来检测是否有CO2的产生，最后的结论是酵母菌无氧呼吸产生了酒精和CO2。

探究酵母发生有氧呼吸：因为医用输液瓶有橡皮塞，有较好的气密性，而输液器剪下来的小塑料管可以代替玻璃管，利用输液瓶和输液器连接出教科书的装置，可以探究酵母菌的有氧呼吸。

“渗透现象”是必修一第四章第一节“物质跨膜运输的实例”中的导入实验，用到较多的是鸡蛋的卵壳膜，取卵壳膜的操作比较困难，并会造成一定的浪费。笔者采用苹果来代替这个实验。去除苹果上端的果皮，从上端用刀挖成一个倒圆锥形的洞窝，洞窝的尖端开口位于苹果的另一端。苹果按照大口朝上小口向下的方向悬放。观察苹果底部开口处，没有水分流出。若在洞窝里面撒上一层白砂糖，锥面上马上就会出现水分。这是因为糖融化后，形成了一层高浓度的溶液，苹果细胞液的浓度较低，于是水分就从低浓度的苹果细胞液里渗透到外面的糖液里，汇聚成“水流”。

“检测生物组织中的蛋白质”是必修一第二章第一节“细胞中的元素和化合物”的一个实验，常用的材料是豆浆或者鸡蛋清溶液，用后者需要稀释，若稀释不均匀，可能导致残留在试管壁上不易清洗。可改为使用煮熟的鸡蛋白，整个过程不需要使用试管，还减少鸡蛋的浪费，直接将蛋白放在培养皿上，先加双缩脲试剂A液，再加B液，即可直接观察到实验现象，且鸡蛋白为白色，与实验现象紫色形成明显颜色对比，实验现象明显。

2 利用微型实验加强实验效果

“用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度”是必修三第四章第一节“种群的特征”中的探究实验。为了让学生更好的掌握样方法，教师通常需要带领学生到户外进行调查，但是有些学校校园没有这样的场地；即使有，由于学生多，活动范围大，经常出现学生聚集玩耍的现象，教师不能有效地控制实验课的秩序，也不能很好检查他们是否出现差错。为了解决以上问题，笔者设计了该实验的微型实验：

发给学生每个小组一个无盖盒子，盒子的底部是划线的小方格，上面贴上双面胶，每个小组有一个小烧杯，里面放60颗黑豆（不让学生知道数目），让学生随机将黑豆洒在方格上面。黑豆表示一棵植物，让学生用样方法调查植物的种群密度，并完成表1。

“运用标记重捕法调查某动物种群的种群密度”依旧是必修三第四章第一节“种群的特征”中的另一个探究实验，教材中没有规定必须要做，很多教师就省去这个实验。但也有不少教师选用抓豆子的方法，耗费时间较多。所以笔者做了以下尝试：

在部分学案的左上角打上“☆”标记，在上课之前随机发下去。这个标记就相当于第一次捕获动物的总数和第一次标记数。然后随机抽取20~30位学生（根据班级人数而定），并确定他们的学案中有多少有“☆”标记。被抽到的学生就相当于是第二次捕获的动物总数，其中有“☆”标记的就相当于是第二次捕到的有标记的动物。整个过程学生很有兴趣，并能很快得到结果。此结果正好与班级人数做个对比，学生也会自发地思考理论值和实际值为什么会有出入。这样可并为下一个环节“标记时要注意哪些事项”一问题的过渡和思考做好铺垫。

“制作DNA双螺旋结构模型”是必修二第三章第二节“DNA分子的结构”中的构建实验。笔者尝试让学生以自己为道具，具体操作如下：学生的身体是脱氧核糖，右手平举相当于是碱基。左手向上举相当于是磷酸，这样就构成了一个脱氧核苷酸（图2）。然后请4位学生到台上组成一条脱氧核苷酸链：四名学生站成一列，后面的一名学生的左手抬起前面同学的左腿，形成一条脱氧核苷酸链。DNA是双链结构，如何形成另外一条链呢？另外4名学生反向站另一列，依旧是后面学生的左手抬起前面同学的左腿。碱基通过氢键形成碱基对，学生相互伸出2个手指表示A=T配对，学生相互伸出3个手指表示G三C配对。整个过程学生的积极性很高，教学效果很好！

生物实验教学不仅承担着学生实验技能的任务，承担着育人的功能。通过实验，学生会具备勇于探索，不怕失败，态度认真的优良品质。所以教师应该在实验教学上和学生一起学习进步！

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随着江苏高考对教材中的实验考查力度不断加大，高中生物教师越来越重视实验教学。但是有些实验，学生无法一节课完成；或由于每个学校的实验仪器有限，学生丧失了做实验的机会，只能观看视频或者听教师讲授。笔者根据教学实践，就如何降低实验成本，简化实验操作，增强实验效果，介绍几个实验的替代与改进方案。

1 降低实验成本

“植物细胞的吸水和失水”是必修一第四章第一节“物质跨膜运输的实例”的一个探究实验，探讨植物细胞质壁分离的原因。此实验易操作，但是很难及时让学生看到实验现象，而数码显微镜价格昂贵，许多学校没有此仪器。通过实践，笔者发现可以利用5号电池手电筒和手机来解决这个问题。具体操作如下：将显微镜的反光镜取下，把长度适中的5号电池手电筒竖直放在显微镜的遮光器下，使光照垂直射入，提供稳定、明亮的光源。将手机镜头直接放在目镜上，微调距离，手不要抖动，即可获得清晰图像。最后利用数据线直接与电脑相连，可与更多人分享观察的结果。实验结果如图1所示。

“探究酵母菌细胞呼吸的方式”是必修一第五章第三节“ATP的主要来源——细胞呼吸”的一个探究实验。教材中提供的装置在实际情况中很难实现，原因如下：① 分组实验用到的锥形瓶、玻璃管、带孔的橡皮塞太多，很难实现。② 实验所需要的时间过长。按照上课的时间，因本实验开设的时间一般都在秋冬季节，温度低，酵母菌新陈代谢慢。所以很多教师放弃了这个实验。但是呼吸作用是整个高中阶段的重点和难点，而此实验又是帮助学生理解呼吸作用的一把金钥匙，所以笔者和学生一起寻求代替方案。过程如下：

探究酵母发生无氧呼吸：酵母菌和葡萄糖混合在玻璃瓶或者塑料瓶中，搁置一段时间，用重铬酸钾检测酒精的产生，通过放出的气泡和带火星的木条来检测是否有CO2的产生，最后的结论是酵母菌无氧呼吸产生了酒精和CO2。

探究酵母发生有氧呼吸：因为医用输液瓶有橡皮塞，有较好的气密性，而输液器剪下来的小塑料管可以代替玻璃管，利用输液瓶和输液器连接出教科书的装置，可以探究酵母菌的有氧呼吸。

“渗透现象”是必修一第四章第一节“物质跨膜运输的实例”中的导入实验，用到较多的是鸡蛋的卵壳膜，取卵壳膜的操作比较困难，并会造成一定的浪费。笔者采用苹果来代替这个实验。去除苹果上端的果皮，从上端用刀挖成一个倒圆锥形的洞窝，洞窝的尖端开口位于苹果的另一端。苹果按照大口朝上小口向下的方向悬放。观察苹果底部开口处，没有水分流出。若在洞窝里面撒上一层白砂糖，锥面上马上就会出现水分。这是因为糖融化后，形成了一层高浓度的溶液，苹果细胞液的浓度较低，于是水分就从低浓度的苹果细胞液里渗透到外面的糖液里，汇聚成“水流”。

“检测生物组织中的蛋白质”是必修一第二章第一节“细胞中的元素和化合物”的一个实验，常用的材料是豆浆或者鸡蛋清溶液，用后者需要稀释，若稀释不均匀，可能导致残留在试管壁上不易清洗。可改为使用煮熟的鸡蛋白，整个过程不需要使用试管，还减少鸡蛋的浪费，直接将蛋白放在培养皿上，先加双缩脲试剂A液，再加B液，即可直接观察到实验现象，且鸡蛋白为白色，与实验现象紫色形成明显颜色对比，实验现象明显。

2 利用微型实验加强实验效果

“用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度”是必修三第四章第一节“种群的特征”中的探究实验。为了让学生更好的掌握样方法，教师通常需要带领学生到户外进行调查，但是有些学校校园没有这样的场地；即使有，由于学生多，活动范围大，经常出现学生聚集玩耍的现象，教师不能有效地控制实验课的秩序，也不能很好检查他们是否出现差错。为了解决以上问题，笔者设计了该实验的微型实验：

发给学生每个小组一个无盖盒子，盒子的底部是划线的小方格，上面贴上双面胶，每个小组有一个小烧杯，里面放60颗黑豆（不让学生知道数目），让学生随机将黑豆洒在方格上面。黑豆表示一棵植物，让学生用样方法调查植物的种群密度，并完成表1。

“运用标记重捕法调查某动物种群的种群密度”依旧是必修三第四章第一节“种群的特征”中的另一个探究实验，教材中没有规定必须要做，很多教师就省去这个实验。但也有不少教师选用抓豆子的方法，耗费时间较多。所以笔者做了以下尝试：

在部分学案的左上角打上“☆”标记，在上课之前随机发下去。这个标记就相当于第一次捕获动物的总数和第一次标记数。然后随机抽取20~30位学生（根据班级人数而定），并确定他们的学案中有多少有“☆”标记。被抽到的学生就相当于是第二次捕获的动物总数，其中有“☆”标记的就相当于是第二次捕到的有标记的动物。整个过程学生很有兴趣，并能很快得到结果。此结果正好与班级人数做个对比，学生也会自发地思考理论值和实际值为什么会有出入。这样可并为下一个环节“标记时要注意哪些事项”一问题的过渡和思考做好铺垫。

“制作DNA双螺旋结构模型”是必修二第三章第二节“DNA分子的结构”中的构建实验。笔者尝试让学生以自己为道具，具体操作如下：学生的身体是脱氧核糖，右手平举相当于是碱基。左手向上举相当于是磷酸，这样就构成了一个脱氧核苷酸（图2）。然后请4位学生到台上组成一条脱氧核苷酸链：四名学生站成一列，后面的一名学生的左手抬起前面同学的左腿，形成一条脱氧核苷酸链。DNA是双链结构，如何形成另外一条链呢？另外4名学生反向站另一列，依旧是后面学生的左手抬起前面同学的左腿。碱基通过氢键形成碱基对，学生相互伸出2个手指表示A=T配对，学生相互伸出3个手指表示G三C配对。整个过程学生的积极性很高，教学效果很好！

生物实验教学不仅承担着学生实验技能的任务，承担着育人的功能。通过实验，学生会具备勇于探索，不怕失败，态度认真的优良品质。所以教师应该在实验教学上和学生一起学习进步！

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随着江苏高考对教材中的实验考查力度不断加大，高中生物教师越来越重视实验教学。但是有些实验，学生无法一节课完成；或由于每个学校的实验仪器有限，学生丧失了做实验的机会，只能观看视频或者听教师讲授。笔者根据教学实践，就如何降低实验成本，简化实验操作，增强实验效果，介绍几个实验的替代与改进方案。

1 降低实验成本

“植物细胞的吸水和失水”是必修一第四章第一节“物质跨膜运输的实例”的一个探究实验，探讨植物细胞质壁分离的原因。此实验易操作，但是很难及时让学生看到实验现象，而数码显微镜价格昂贵，许多学校没有此仪器。通过实践，笔者发现可以利用5号电池手电筒和手机来解决这个问题。具体操作如下：将显微镜的反光镜取下，把长度适中的5号电池手电筒竖直放在显微镜的遮光器下，使光照垂直射入，提供稳定、明亮的光源。将手机镜头直接放在目镜上，微调距离，手不要抖动，即可获得清晰图像。最后利用数据线直接与电脑相连，可与更多人分享观察的结果。实验结果如图1所示。

“探究酵母菌细胞呼吸的方式”是必修一第五章第三节“ATP的主要来源——细胞呼吸”的一个探究实验。教材中提供的装置在实际情况中很难实现，原因如下：① 分组实验用到的锥形瓶、玻璃管、带孔的橡皮塞太多，很难实现。② 实验所需要的时间过长。按照上课的时间，因本实验开设的时间一般都在秋冬季节，温度低，酵母菌新陈代谢慢。所以很多教师放弃了这个实验。但是呼吸作用是整个高中阶段的重点和难点，而此实验又是帮助学生理解呼吸作用的一把金钥匙，所以笔者和学生一起寻求代替方案。过程如下：

探究酵母发生无氧呼吸：酵母菌和葡萄糖混合在玻璃瓶或者塑料瓶中，搁置一段时间，用重铬酸钾检测酒精的产生，通过放出的气泡和带火星的木条来检测是否有CO2的产生，最后的结论是酵母菌无氧呼吸产生了酒精和CO2。

探究酵母发生有氧呼吸：因为医用输液瓶有橡皮塞，有较好的气密性，而输液器剪下来的小塑料管可以代替玻璃管，利用输液瓶和输液器连接出教科书的装置，可以探究酵母菌的有氧呼吸。

“渗透现象”是必修一第四章第一节“物质跨膜运输的实例”中的导入实验，用到较多的是鸡蛋的卵壳膜，取卵壳膜的操作比较困难，并会造成一定的浪费。笔者采用苹果来代替这个实验。去除苹果上端的果皮，从上端用刀挖成一个倒圆锥形的洞窝，洞窝的尖端开口位于苹果的另一端。苹果按照大口朝上小口向下的方向悬放。观察苹果底部开口处，没有水分流出。若在洞窝里面撒上一层白砂糖，锥面上马上就会出现水分。这是因为糖融化后，形成了一层高浓度的溶液，苹果细胞液的浓度较低，于是水分就从低浓度的苹果细胞液里渗透到外面的糖液里，汇聚成“水流”。

“检测生物组织中的蛋白质”是必修一第二章第一节“细胞中的元素和化合物”的一个实验，常用的材料是豆浆或者鸡蛋清溶液，用后者需要稀释，若稀释不均匀，可能导致残留在试管壁上不易清洗。可改为使用煮熟的鸡蛋白，整个过程不需要使用试管，还减少鸡蛋的浪费，直接将蛋白放在培养皿上，先加双缩脲试剂A液，再加B液，即可直接观察到实验现象，且鸡蛋白为白色，与实验现象紫色形成明显颜色对比，实验现象明显。

2 利用微型实验加强实验效果

“用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度”是必修三第四章第一节“种群的特征”中的探究实验。为了让学生更好的掌握样方法，教师通常需要带领学生到户外进行调查，但是有些学校校园没有这样的场地；即使有，由于学生多，活动范围大，经常出现学生聚集玩耍的现象，教师不能有效地控制实验课的秩序，也不能很好检查他们是否出现差错。为了解决以上问题，笔者设计了该实验的微型实验：

发给学生每个小组一个无盖盒子，盒子的底部是划线的小方格，上面贴上双面胶，每个小组有一个小烧杯，里面放60颗黑豆（不让学生知道数目），让学生随机将黑豆洒在方格上面。黑豆表示一棵植物，让学生用样方法调查植物的种群密度，并完成表1。

“运用标记重捕法调查某动物种群的种群密度”依旧是必修三第四章第一节“种群的特征”中的另一个探究实验，教材中没有规定必须要做，很多教师就省去这个实验。但也有不少教师选用抓豆子的方法，耗费时间较多。所以笔者做了以下尝试：

在部分学案的左上角打上“☆”标记，在上课之前随机发下去。这个标记就相当于第一次捕获动物的总数和第一次标记数。然后随机抽取20~30位学生（根据班级人数而定），并确定他们的学案中有多少有“☆”标记。被抽到的学生就相当于是第二次捕获的动物总数，其中有“☆”标记的就相当于是第二次捕到的有标记的动物。整个过程学生很有兴趣，并能很快得到结果。此结果正好与班级人数做个对比，学生也会自发地思考理论值和实际值为什么会有出入。这样可并为下一个环节“标记时要注意哪些事项”一问题的过渡和思考做好铺垫。

“制作DNA双螺旋结构模型”是必修二第三章第二节“DNA分子的结构”中的构建实验。笔者尝试让学生以自己为道具，具体操作如下：学生的身体是脱氧核糖，右手平举相当于是碱基。左手向上举相当于是磷酸，这样就构成了一个脱氧核苷酸（图2）。然后请4位学生到台上组成一条脱氧核苷酸链：四名学生站成一列，后面的一名学生的左手抬起前面同学的左腿，形成一条脱氧核苷酸链。DNA是双链结构，如何形成另外一条链呢？另外4名学生反向站另一列，依旧是后面学生的左手抬起前面同学的左腿。碱基通过氢键形成碱基对，学生相互伸出2个手指表示A=T配对，学生相互伸出3个手指表示G三C配对。整个过程学生的积极性很高，教学效果很好！

生物实验教学不仅承担着学生实验技能的任务，承担着育人的功能。通过实验，学生会具备勇于探索，不怕失败，态度认真的优良品质。所以教师应该在实验教学上和学生一起学习进步！

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