例谈高中生物实验材料的替代性选择

崔荣东

【内容摘要】高中生物是一门具有较强实践性、探究性、应用性的学科，实验课程不仅能够帮助学生理解和掌握抽象的生物知识，同时还能够培养学生的创新与探究能力。实验材料是实验课程的基础，本文针对实验教学中不易获取的实验材料，探讨了可选择哪些替代性材料辅助教学。

【关键词】高中生物 实验材料 替代性选择

现阶段而言，我国大部分高中学校，尤其是农村地区，生物实验课程的开设与教学往往受到实验材料的限制。一些实验所需材料获取过于复杂、耗费时间长，导致实验课程教学无法正常的开展或是直接被取消。作为教师而言应充分地发挥主观能动性，对于不易获取的实验材料可用相对容易获取的实验材料进行替代，确保实验课程的正常进行。

一、蛋白质观察和检测实验

生物组织中的蛋白质观察和检测实验在教材中要求以豆浆作为实验材料。但在实际操作过程中，以豆浆为实验材料，由于实验所需豆浆量大，会大大增加实验成本，并且普通高中学校通常不具备大规模制作豆浆的设备，新鲜豆浆也无法做到长时间的保质，实验材料无法被循环利用，进而造成严重浪费。因此，在实际教学过程中，豆浆可用鸡蛋清代替。具体操作步骤如下：首先用镊子在一枚鸡蛋上敲出一个小洞（一平方厘米左右），然后用镊子清理碎鸡蛋壳，再将100mL的量筒口与鸡蛋上的洞口对准，让蛋清流入。在获取蛋清时应注意，动作不易过大，以免将蛋黄碰碎，蛋黄与蛋清混合会对实验结果造成影响。实验前鸡蛋清还需用清水进行稀释，稀释6-8倍实验效果最佳。蛋清被稀释后产生的白色絮状物，需用纱布进行过滤。一枚鸡蛋的蛋清大约有35-45mL，一个50人的班级实验只需4枚鸡蛋。有条件的学校可将稀释后的蛋清材料进行冷藏保存，循环使用。不具备这一条件的学校，可现配现用。使用蛋清代替豆浆，不仅获取方法简单，且更加的经济，同时实验效果不受影响。

二、叶绿体观察实验

高中生物教材中要求叶绿体的观察实验材料为黑藻叶和菠菜叶。在实际教学过程中，菠菜临时装片的制作成功率偏低，且观察效果较差。黑藻叶观察效果好，但不易获取。因而，可考虑使用藓类植物替代黑藻叶和菠菜叶。藓类植物分布面积广，在阴暗墙角、树底都能够找到。在九、十月是藓类植物生长的旺季，非常容易获取。经过实验表明，各类易获取的藓类植物中，葫芦藓的实验观察效果最佳。在进行叶绿体观察实验时，学生可直接将采集到的葫芦藓用镊子取一小片制作成临时装片，放置在高倍镜下就可对叶绿体进行观察。葫芦藓的叶绿体远比其他藓类植被大，制成临时装片后，学生可通过高倍镜清晰地观察出葫芦藓的叶绿体及在细胞中分布情况，实验效果非常明显。因而在叶绿体的观察实验中，黑藻叶与菠菜叶完全可用葫芦藓替代。

三、过氧化氢催化实验

在“不同条件下过氧化氢的分解比较”实验课程，高中生物教材要求使用新鲜的鸡、猪等动物肝脏制成的研磨液作为过氧化氢的催花剂。但在实际教学中，若使用动物肝脏作为实验材料，会对实验教学造成直接的影响。使用大量的新鲜动物肝脏一是成本过高，二是获取难度大。同时在实验过程中肝脏需学生自行研磨，而研磨时间跨度大，过程复杂，无法在一堂实验课中完成。此外，动物肝脏不仅容易变质，影响实验效果，同时动物肝脏通常带有难闻的腥气，绝大部分学生并不愿意进行研磨，即便迫于教师的要求进行研磨，也往往带有抵触心理，研磨操作过程不规范、敷衍了事，进而导致研磨液极其不均匀，根本无法用于实验教学。因而在实际教学中，动物肝脏研磨液完全可用平菇这一常见的菌类蔬菜替代。平菇用于过氧化氢催化实验十分简单，只需在装有过氧化氢的试管中將指甲盖大小的平菇放入，立马会大量的气泡产生，然后在试管伸进点着后但不燃烧的卫生香，卫生香会快速地复燃，其试验效果与动物肝脏研磨液的实验效果基本一致。

四、大肠杆菌培养实验

大肠杆菌的实验教学要求使用牛肉膏蛋白胨作为实验材料，但大多数高中学校根本不具备这类实验操作的条件。针对牛肉膏蛋白胨培养基获取困难，成本高昂的情况，在实际实验教学过程中，可使用价格低廉且易获取的琼脂马铃薯培养基替代。但使用琼脂马铃薯培养基培养出菌种属于霉菌类微生物而非单一的大肠杆菌，因此在实验教学前，需要先向学生进行说明，用霉菌培养实验代替大肠杆菌培养实验，在实验中侧重于微生物培养过程的模拟教学，以培养学生的实践操作能力与知识迁移能力为主。

五、叶绿素分离和提取实验

在叶绿素的分离和提取实验教学中高中生物教材要求使用的实验材料为无水乙醇。无水乙醇作为实验材料毒副作用较小，不易对学生身体健康造成影响。但以无水乙醇作为实验材料，一是成本高，绝大多数学校不具备大量储存的设备与能力，二是无水乙醇具有挥发性，研磨时间需严格控制，能够提取的色素量偏低，对会实验效果造成影响。因而，在实际教学中可选择化学实验室中常用的丙酮有机溶液替代无水乙醇，作为叶绿素分离和提取实验材料。丙酮相较于无水乙醇，在毒副作用上相对较大，但色素提取效果更好，在没有更合适的替代品下，丙酮是确保该实验课正常开展的最佳选择。在实验操作中，可为学生配备口罩，并使用滤纸将研钵口遮住，最大限度地降低丙酮挥发对学生造成的伤害。

在高中生物实验教学中，对于条件有限的学校而言，一些实验材料不易获取，这就需要高中生物教师通过各种方法和途径积极地寻找替代性实验材料，确保实验课程的正常开展，从而更好地实现教学目标及任务。

（作者单位：江苏省海安县立发中学）