在实践中对生物实验教学的改进和优化
2017-03-06张舒莺
张舒莺
生物是一门以实验为基础的学科。教师通过实验教学能激发学生的学习兴趣,充分调动学生的非智力因素,培养他们的实践能力与创新能力。教学中,我总结实际教学经验,对生物学科常见的几个实验进行了材料的优化和方法的改进。
一、实验材料的改进
1. 实验“观察植物细胞的基本结构”
本实验中,选择透明的洋葱鳞片叶内表皮,因需用稀碘液染色而增加了实验的繁琐度。洋葱外表皮本身有颜色,且外表皮细胞结构很好观察,因此这里选用洋葱外表皮,省去染色环节。
撕取洋葱鳞片叶外表皮对于学生来说还是较困难,操作不当,撕取两层以上的细胞,就会造成显微镜下观察到的细胞重叠,最终影响实验效果。故可改用红薯藤叶柄的表皮(此材料易撕取,且液泡是紫红色的)、紫鸭跖草紫色叶表皮(表皮易撕取,分离速度快)或葫芦藓叶片(单层细胞叶片,分离速度快)作材料。
2. 实验“探究影响鼠妇分布的环境因素”
学生准备实验材料时,反映鼠妇个体小,不好保管。因为本实验是研究环境因素对生物生活的影响,鼠妇并不是唯一的研究对象。我启发学生用蚯蚓代替,不要拘泥于课本的束缚。
在用鼠妇作为实验材料时,鼠妇的颜色与泥土的颜色极其相近,难以清点鼠妇数目。经分析发现,泥土在这里只起着保湿和遮光的作用,并不是必备材料。因此可以用纸代替泥土。在做“光对鼠妇的影响”这一环节时,把牛皮纸剪成水槽底一样大小,完全浸湿后放在水槽底部,使纸与水槽底贴紧。这样既起到保湿、遮光的作用,又便于观察,且实验结果更准确。实验时,水槽的一半用不透光的板盖住,另一半透过光,便可看鼠妇集中的位置。而在做“湿度对鼠妇的影响”这一环节时,可用不透光的板盖住水槽。水槽铺的牛皮纸,左边是湿的,右边是干的。实验取得了很好的效果。
3. 实验“观察小鱼尾鳍内血液的流动”
学生通过这个实验,可以获得有关血流和毛细血管的知识。如按课本图示提示所用的小鱼(即鲫鱼),死亡率高,价钱贵。实验教学中,我改用小泥鳅做实验,泥鳅生命力强,养四、五天都还能活着。我校七年级十一个班,进行一次实验,大约需要3~4天的时间才能完成。以2人一小组,买两斤泥鳅就能完成11个班的实验课,大大节省了实验经费。
4. 实验“观察植物细胞的吸水和失水”
本实验中用的外界环境溶液是30%的蔗糖液。在观察质壁分离复原时,需“加清水”,这无疑增加了实验的繁琐度,且蔗糖溶液的浓度大,粘稠,实验中常常会出现封堵镜头的情况,影响实验的正常进行。清洗镜头费时费力,甚至出现学生拆卸镜头时损坏镜头的现象。
如外界环境溶液采用饱和氯化钙溶液,或者采用把5克氯化钠(或硝酸钾溶)溶于95毫升水中制成的溶液来代替。这样发生质壁分离后,就不需要再“加清水”这一步骤,会自动发生质壁分离复原现象,有效地减小了实验的繁琐度。
5. 实验“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”
教学实践中我发现梨是比苹果更好的实验材料。梨汁液多且挤汁容易,用梨制备的组织样液如果当天用不完可以储备起来,隔几天仍可再使用,实验效果仍然好。
教材中叙述的制备黄豆组织样液的方法非常麻烦。实验前教师可以到市场上购买大豆磨成豆粉备用,使用时取100g大豆粉加入到2000ml的自来水中充分搅拌,静置一段时间以后用双层纱布过滤,得到的滤液呈乳白色其中含有大量的大豆蛋白,实验结果也不错。
二、实验探究程序的优化
1. 实验“观察小鱼尾鳍内血液的流动”
该实验,课本图示用载玻片盖住培养皿中的小鱼尾鳍,这一步骤实际操作起來很难。其实这一步骤可以略去,直接观察,观察后用擦镜纸擦镜头即可。
改用泥鳅做实验后,只要放一小块湿纱布在培养皿底,使泥鳅的身体保持湿润,一个下午连续完成2节课,然后再把泥鳅放回水里,泥鳅还活蹦乱跳的。很多学生发现在观察泥鳅的胸鳍或腹鳍时更方便、更清楚,很容易找到红细胞单行通过的毛细血管,因为胸鳍或腹鳍呈浅灰色,无斑条,而尾鳍密集褐色斑条。根据血流方向判断动脉、静脉,流向毛细血管的是小动脉,反之,则是小静脉。
2. 实验“检测生物组织中的脂肪”
对于“检测生物组织中的脂肪”这一环节,教材提供两种方法。两种方案都存在不足,第一方案,大多数情况下组织样液所用花生匀浆是用食用油,而食用油基本上都是淡黄色或者黑色的,这会掩盖实验颜色,不便观察。可以用吸水纸吸取食用油,擦在白纸上,然后朝向光源观看,会出现半透明的油点,即可证明脂肪的存在。向其滴加3滴苏丹Ⅲ染液,观察样液被染色的情况。
第二方案 ,大多数学生在实验操作不能掌握切片技巧,而影响了实验效果。我在教学中摸索出“刮沫”法,具体方法如下:取一粒未浸泡过的花生种子 ,去掉种皮;取一片子叶削去一层 ,形成平面。将该切面或平面放在洁净的载玻片中央,来回擦几次 ,这样载玻片上就沾上很薄的一层组织 ,滴2~ 3滴苏丹Ⅲ染液在上面进行染色 。然后用酒精洗去浮色,按教材中的步骤制成临时装片 ,放在显微镜下观察 ,就会清楚看到染成橘黄色的圆形脂肪颗粒。如此,更容易取得实验用的细胞脂肪颗粒,并且实验更容易成功,更容易染色及观察。
以上就是我在生物实验教学中得出的见解。
(作者单位:福建师范大学,福建省晋江市第二中学)