生物學是一門實驗性科學。對高中學生來說,生物實驗教學主要包括常見的儀器、器具、藥品的使用能力,還有對實驗程序的理解能力、對實驗結果的分析能力、對實驗中出現的異常情況的處理能力等。筆者簡述實踐中的方法兩點,以和同行切磋。
一、 培養學生善于分析實驗程序
一個較為復雜的實驗過程是設計人員長期辛勤勞動的結晶,它往往是經過幾十次甚至上百次的反復摸索。所以,學生實驗中,不能單純地用實驗指導進行“按方抓藥”出現結果就行了。而要指導學生去分析實驗中每一步驟的作用,每一個處理意義以及各步驟之間的聯系,從中學習解決問題、研究事物的方法。例如,在觀察植物細胞有絲分裂實驗過程中,大致為:培養→10%HCI解離→漂洗→染色→壓片。要讓學生了解根尖放在10%HCI溶液中是為了溶解細胞間的果膠質,使根尖細胞間變得松散,便于壓片,否則根尖細胞很難壓散,不利在鏡下觀察。另外,通過10%HCI的處理,使細胞迅速死亡,讓細胞分別保留各自的分裂狀態。漂洗是為了沖洗解離液(10%HCI),否則影響染色效果。
二、 培養學生善于分析實驗現象
在實驗中,經常存在著對實驗最后結果的記錄,而輕視對實驗過程中間出現某些現象的記錄,重視結果而不重視分析結果,重視對成功實驗的肯定,而不重視對實驗中的失敗查找原因等現象,這不利于學生實驗能力的提高。例如,在觀察植物有絲分裂的實驗中,在顯微鏡的某個視野中,要讓學生了解為什么看到的細胞多數為間期的細胞。在質壁分離和復原的實驗中要讓學生了解液泡的體積大小、顏色變化如何。在葉綠體中色素提取和分離實驗中四種色素彼此分離的原理是什么,這一原理單靠高中教科書中的知識還不夠,應讓學生了解濾紙是一種吸附劑,層析液是一種展開劑,四種色素的化學結構和性質不同,它們在濾紙上吸附能力不同,在層析液中(展開劑)溶解度不同。因此,四種色素隨著層析液在濾紙條上的擴散速度就不同,胡蘿卜素溶解度大而吸附力小,擴散速度快,葉綠素b溶解度小而吸附力大,擴散速度則慢。
在實驗中,因某種原因,個別學生的實驗結果不明顯或失敗,老師應指導學生查找原因。如葉綠體中色素提取和分離的實驗結果四條色素帶部分或全部不明顯,老師可提示:(1)是否丙酮用量過多,濾液太稀;(2)是否用的新鮮葉,是否用的全部是幼嫩的葉;(3)劃濾液細線時是否重復的次數少了一些;(4 )層析時,濾紙條上的濾液細線是否被層析液沒及過。在質壁分離和復原的實驗中,有的學生很快就觀察到質壁分離和復原現象。但有的學生雖然在步驟方法上都按要求進行了,但沒有發現質壁分離現象,教師應啟發學生尋找原因:取下的表皮是不是死亡的角質層細胞?是否由于未用蔗糖溶液浸泡材料?是否蔗糖溶液被原清水稀釋而造成濃度不夠?是否視野太亮,反差度小而未能看清?還有的學生雖然質壁分離了卻不能復原,教師也詢問一下,是否蔗糖溶液濃度自行加高了?是否質壁分離時間太久而造成細胞死亡?
總之,在生物教學過程中,教師加強對學生的能力培養,定會事半功倍,全面提高教學質量。