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談農村中學生物實驗室資源的利用

2011-01-01 00:00:00羅益群
中學生物學 2011年2期

根據教育部頒布的《中學理科教學儀器配備目錄》所配備到校的實驗儀器,一般學校都按物理、化學、生物等類別分科存放管理和使用。一些規模較大的中學,實驗室工作人員有多個并各有專業分工,有些工作人員除熟悉自己管理的儀器藥品外,對別的學科實驗室所擁有的實驗器材不甚了解,一些專業儀器往往未能跨學科在教學中運用,這樣不利于實驗教學和學生研究性學習的開展。

我校是地處欠發達地區的一所農村中學,辦學經費很寬裕。隨著新課程標準的實施,實驗增多并且一些實驗由驗證性實驗轉變為探究性實驗的教學模式,原來的實驗儀器顯得不夠用,而要達到新的配備標準,還需一定的資金和時間。新課程標準要求充分利用各種課程資源,低成本開展更多的學生實驗和其他實踐活動,為此,筆者就生物實驗室與其他實驗室之間的資源共享作了一些探究,現介紹如下。

1 共享能多開實驗

生物選修1《生物技術實踐》模塊中“植物有效成分的提取”實驗,要用到萃取和蒸餾裝置,而分液漏斗、蒸餾燒瓶、冷凝管和接受器等儀器,生物實驗室原來是沒有配備的,但這幾種儀器化學實驗室均有。如果從化學實驗室找來,就能探究這些課題。一般化學實驗室擁有的玻璃儀器和化學藥品的數量和種類均比生物實驗室多,生物實驗中需要的酸式滴定管、刻度移液管等儀器,生物無土栽培及組織培養中消毒和配制培養基所需的一些微量元素,“生物體維持pH穩定的機制”實驗中所需的緩沖液等藥品,化學實驗室絕大多數能找到。“用樣方法調查草地中植物的種群密度”實驗所需的轉尺,也可從物理實驗室借來用于實驗探究。通過學校內各實驗室資源的共享,能多開一些實驗。

2 共享能節約資源

課程標準教科書《化學·必修1》中要求學生配制100mL1.00mol/L的NaCl溶液,每次實驗后,回收的氯化鈉溶液量很大,化學實驗中再次利用還是用不完。而生物實驗中“DNA的粗提取與鑒定”實驗中,需要大量的2mol/L的氯化鈉溶液溶解DNA(每組需60mL左右)。如果將化學實驗室所配的溶液收集,并提高濃度到2mol/L,就能重復利用這些氯化鈉溶液而不形成浪費。初中化學中講分子和原子一節時的小實驗“100mL水和100mL酒精混合,所得的體積是否等于200mL”?實驗后所得的酒精溶液,可用來做脂肪的鑒定實驗中洗去花生子葉染色后的浮色。另外化學中“探究溶解時的吸熱和放熱現象”用過的氫氧化鈉溶液,“溶質的質量分數”實驗中和物理中“探究擴散現象”所配的硫酸銅溶液,升華實驗用過的碘等都是生物實驗室用量較大的試劑,收集后加以利用,能節約資源,降低成本。

“觀察植物細胞有絲分裂”實驗的臨時裝片制作過程中,解離、漂洗、染色等幾個步驟中要用到多個玻璃器皿,生物實驗室在準備實驗時一般是用小燒杯或培養皿。使用小燒杯和培養皿做本實驗時存在幾點不足:①洋蔥或大蒜根尖很小,而燒杯和培養皿的底面積寬容積大,學生操作時往往要倒入較多的溶液,既浪費藥品,又不方便操作;②玻璃制品容易損壞;③容器沾上龍膽紫溶液后難以洗刷。經過實踐,覺得改用化學實驗室學生實驗用的瓷質反應板(黑白均可,又稱點滴板或比色板)來替代玻璃器皿做本實驗很合適。反應板一般有6個孔,每個孔的容積僅為0.5mL左右,在其中一個孔中盛15%鹽酸和95%酒精的混合液(1:1)用來解離根尖,一個孔盛1-2滴0,05%龍膽紫溶液用來根尖染色,其余4個孔盛清水用來漂洗根尖。裝片制作方法與教材所列步驟相同。采用反應板來做有絲分裂實驗,具有節省實驗器具、節約實驗藥品、好操作、易清洗的特點。

3 共享能增加精度

“制作泡菜并檢測亞硝酸鹽的含量”、“果膠酶在果汁生產中的作用”、“微生物的實驗室培養”以及無土栽培等實驗,需要多次測定溶液的pH,用試紙難以區分,如果能利用化學實驗室的pH計來測量,既節約試紙又提高精度。生物實驗室配制一些微量溶液和濃度精確度要求較高的溶液時,也可借助物理化學實驗室中的分析天平來精確稱量。

4 共享能提高效率

我校教師利用學校電教室的電教器材與傳統的實驗教學相結合,來配合實驗教學。如利用音像設備進行實驗操作的課前指導、課后小結和重現復習等。目前中學使用的顯微鏡多為單目顯微鏡,只容一人觀察,不方便師生之間、同學之間相互觀察和指導。我校教師利用電教室的視頻展示臺、電視機配合顯微鏡,來替代視頻顯微鏡。通過視頻展示臺的轉換和再次放大,將顯微鏡中的物像在電視頻幕上顯示出來,使微觀實驗表達宏觀化,全班學生可通過電視屏幕同時同步看到同一臺顯微鏡中的物像,實現圖像共享。這樣增加了實驗的可見度,節約了觀察實驗的時間,提高了實驗教學的效率。

將中學各科實驗室擁有的儀器資源,根據學生實驗和探究性學習的需要,打破原來的學科局限,跨學科實驗室進行優化組合和資源共享,不需增加新的投入,通過提高儀器的利用率,能夠開設更多的實驗和學生實踐活動,或者使實驗省時和省材料、操作更方便、現象更明顯,有利于培養學生的動手能力和創新能力,提高學生的生物科學素養。

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