以“洋葱”为实验材料探索高中生物实验教学的优化路径

吴晓林

摘要：本文以洋葱为材料的“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验为例，探讨了高中生物实验教学的优化路径。

关键词：问题 路径 实验

1.“洋葱”实验材料与实验操作的改进方法

1.1观察植物细胞的质壁分离和复原

“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验材料为紫色洋葱外层叶肉的外表皮。洋葱的外表皮组织很薄和叶肉紧密联系，取用时很容易划破或者使取下的表皮组成沾有叶肉组织，这样会影响到实验效果。内表皮较外表皮来说是容易提取的，但是无色，需要进行染色后再放到显微镜下面观察。

改进方法：先将洋葱切开，叶片分离，基部保持连接，随后放在阳光下曝晒3-4天，洋葱的内外表皮都变成紫色以后就可以实验了。实验时选已变成紫色的又易于提取的内表皮，能有效减少失误，提高效果。

1.2观察植物细胞的有丝分裂

“植物细胞的有丝分裂”实验选取的实验材料为洋葱根尖，过程为：解离-漂洗-染色-制片，要注意的是解离、染色等步骤。需要在器皿中完成。实验关键环节是漂洗，一定要干净，否则会影响上色和实验结果。制作装片一般需要用到3个容器，教材中所使用的器皿容积较大，而洋葱的根尖很小，要覆盖住实验材料需要加入很多试剂，操作不便，易造成试剂的浪费、环境污染。

改进方法：实验需用到器皿。器皿中，染液需用一个孔盛放，清水要用四个孔存放，解离液需用一个孔存放。选用白色的器皿首先是因为白色易于观察上色情况和实验结果，而且白色器皿在大小、质量等方面符合该实验的操作要求，操作方便，且易漂洗，能有效完成实验，提高效果，还节约了实验试剂，是观察植物细胞的有丝分裂实验的得力器具。在有丝分裂实验中，染色用的染液正常情况下只需一滴，而放在点滴板中的量一定不能多，并且在取出的时候用镊子注意所夹位置避免造成实验失败。操作中若不小心将水滴到解离夜或者染液会造成稀释而影响效果。

1.3叶绿体中色素提取与分离

“叶绿体中色素提取与分离”实验的操作难度比较大，易引起操作失误，结果不准确。改进方法如下：

①材料。用洋葱绿叶代替菠菜。

②叶绿素的提取。将剪碎的洋葱绿叶放入过滤器的外套筒内，再加入无水酒精3毫升，碳酸钙少量，随后使用研磨杵研磨。因为洋葱绿叶的茎比较粗大，不利于研磨过程，所以在研磨之前，将洋葱绿叶茎切碎。小烧杯中放置研磨好的滤液，用吸管将过滤器中的滤液转移到小烧杯中。小烧杯要盖上培养皿以等待使用。

③滤纸条的制作。滤纸需剪成8毫米长、1毫米宽的纸条，并且剪去一端的两个角，用铅笔在距离端点1厘米的地方画一条细线。

④画滤液细线。滤液细线的画法有三种，第一，使用没有笔芯的自动铅笔画线。第二，在培养皿中倒入滤液，然后用纱布过滤，成块状，再使用盖玻片的一侧按压到纱布块上，然后按压在滤纸条的铅笔画线处。第三，在载玻片上滴上适当滤液，1-2滴即可，并涂抹均匀，然后将滤纸条使用铅笔画线地方对折，将对折缝隙轻轻蘸载玻片，就可以看到一条滤液线。

为了使滤纸条上的叶绿素含量符合实验要求，要重复画线，要注意的是要蘸滤液的部分完全干燥以后再进行再一次画线。如果滤纸条干燥比较慢，可以借助吹风机（冷风）吹干，之后再重复画，重复2-3次即可。

⑤分离叶绿素。教材的步骤是烧杯中导入层析液，插入滤纸条之后盖上盖，这个步骤在实际操作时容易出现因为滤纸条倾斜，滤液线滑至层析液下端，而发生失败的实验。改进方法为：用研磨过滤器中的展层瓶，加入1毫升的層析液即可，然后将滤纸条插入到层析液中，再盖上盖。展层瓶和培养皿相比，瓶口较窄，因此能够固定组滤纸条，从而保证实验的成功。如果实验室温度较低，可以使用热水加热展层瓶。

2.高中生物课堂实验教学的优化路径

从洋葱实验教学案例改进与分析来看，要提高生物课教学的效率，除了需要生物教师，重新认识课程目标、课程性质、评价方式和学习方式，构建全新课程意识外还需要从学生和教学的实际出发整体深入研究实验改进策略。

2.1以课程标准为依托，研究现代版生物教材，实现高中生物课程实验教学价值

高中生物课程标准具体分为科学知识与技能、能力。所以，教师在生物备课时，一要在授课计划中纳入生物知识，对生物内在含义、基本概念和原理进行深入掌握，对学生学习生物的兴趣进行培养，二要应该引导学生关注生物变化过程与最终结果的形成，为学生创新思维奠定基础。

2.2以教材为蓝本，拓展生物实验教学，不断提升高中生生物实验操作能力

学生在配备齐全实验设备情况下，创建与完善实验室操作流程与教学体制，依照生物教学教材中的理论展开实操训练，生物课程演示实验过程中，师生同步操作。例如：做植物细胞的质壁分离和质壁分离复原实验，完成教材实验之后，教师提问，怎样判断发生质壁分离的细胞特性状态？实验材料是否能够取用除洋葱之外的材料？鼓励学生讨论，这样学生能够学到知识，提升动手操作能力。

2.3优化高中生物课的教学资源，全方位地提高高中生物课教学效率

①合理设置生物实验课

高中生物实验在生物教学中所占比例越来越大，因此要合理设置生物实验课程，使实验课程和课堂教学保持比例平衡。要求学校管理者和教研组合理规划生物实验课程，依据课时的重要程度做好沟通和安排，教研组、教师和实验室要做好沟通，协商好实验课程的节数，且不可任意调换和修改，以保证生物实验课程的顺利开展。

②加大师资队伍建设

生物实验操作是提高学生实验操作技能的关键因素，实验操作可以培养学生的创新意识和细心程度。因此学校要不断加强师资队伍的建设，保证生物教师有较高的专业技能和实验操作水平。可以定时开展培训教学研讨活动，为生物教师提供一个良好的学习交流平台。

③加大实验设备投入

完善实验操作设备是生物教学顺利开展的保障。学校要根据实际教学需求不断购进新的实验设备和仪器，为高中生物实验操作的改进和创新提供基础。

总而言之，实验操作在高中生物教学中非常重要，学校要加快生物实验教学的创新，全面提高学生的生物学科素养。

参考文献：

1.陈松铨，林建春：高中生物新课程教学设计与评析，高等教育出版社，2008-09-01

2.张云，林颖韬：高中生物实验技术与教学，厦门大学出版社，2015-07-01