高中生物實驗的幾處改進和分析

施亞筠

生物學是一門以實驗為基礎的科學課程，教師結合平時的實驗積累就減少實驗的損耗，降低實驗成本，簡化實驗操作，增強實驗效果。下面介紹幾個替代和改進的實驗方案。

1 “三大有機物鑒定”的實驗

1.1 脂肪鑒定中染液的選擇

“生物組織中可溶性還原糖、脂肪和蛋白質的鑒定”實驗中，關于脂肪的鑒定，教材中給出的實驗藥品是蘇丹Ⅲ染液，染色時間2-3min，實驗現象是橘黃色。但市場上不容易購到蘇丹Ⅲ，容易購到蘇丹Ⅳ染液，如果用蘇丹Ⅳ染液，由于后者與脂肪的親和力更強，染色時間比較短，一般為1-2min，實驗現象為紅色。

1.2 適當調整實驗順序

“生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定”包括3個小實驗，若按教材實驗順序，從學生實際操作來看，做得非常緊張、忙亂，因為第二個實驗涉及到了高倍顯微鏡的使用，而對這部分內容，學生以前并沒有接觸。并且，初中階段學生對于顯微鏡使用的機會不多，即使有用到顯微鏡的地方，也只不過是使用低倍鏡而已，所以做實驗時對高倍物鏡的使用非常生疏。有的學生還沒有來得及觀察到現象，因為時間的原因，就必須開始做下一個實驗。而后兩個實驗完成得都不太理想。把三個實驗的順序做了一下調整：先做第三個，再做第一個，最后做第二個。或把脂肪鑒定實驗與葉綠體與細胞質流動實驗，放在一個實驗里完成，可使學生同時熟悉顯微鏡的操作。

1.3 增加徒手切片安全度

對“脂肪的鑒定”實驗中，建議為學生每人準備一小段膠皮管，大約3cm長，沿管用剪子將其沖開。在做徙手切片實驗時，讓學生把它套在食指的指肚一側，這樣取材時可以避免學生切傷手指；同時由于有保護措施，學生也敢于大膽操作。

2 觀察“葉綠體與細胞質流動”實驗

教材建議的實驗材料是苔蘚類和菠菜，這兩種實驗材料不理想主要是比較難取材，或者取材受季節限制，實驗證明韭菜是比較理想的觀察葉綠體的實驗材料。

具體實驗步驟是：選取綠色飽滿、新鮮的最好是露生的韭菜葉片，用刀片在葉背面橫切一下，用鑷子從此處撕取下表皮，用刀片取稍帶綠色葉肉的一小段，放于載玻片的清水滴中，蓋蓋玻片。在低倍鏡下找到裝片上葉肉細胞重疊少，即顏色稍淺的部分，此處容易觀察到葉綠體（葉綠體大部分分布在葉肉細胞邊緣）。再換用高倍鏡觀察。

用韭菜做實驗材料的好處是：取材容易，不受季節限制，觀察到的葉綠體多而清晰。

3 “觀察植物細胞的有絲分裂”實驗

3.1 “觀察植物細胞的有絲分裂”取材的改變

教材中給出的實驗材料是洋蔥，經過的實驗比較，發現用大蒜代替洋蔥容易生根而且生根量是洋蔥的許多倍，這樣既節省開支又方便實驗。

教材中裝片制作過程：解離——漂洗——染色——制片。其中在解離這一步驟就將根尖切取2-3mm，在以后的幾個步驟當中都要用鑷子取放2-3mm.的根尖，因為根尖太短小給操作帶來很多不方便。為此可在解離這一步驟將根剪取長一些，比如1cm左右，到制片，將染過色的1cm左右的根放到載玻片上，再把它切成2～3mm，加清水。

3.2 “觀察植物細胞的有絲分裂”培養根系方法的改變

“觀察植物細胞的有絲分裂”教材中用洋蔥放在盛水的燒杯上，于溫暖處培養。此培養過程較麻煩：須經常換水，且水質容易變差，變差后不僅影響出根，又影響已出根的正常生長。培養時可以采用面積較大、平扁的容器，如托盤。在托盤上用鐵絲拉出線格，將洋蔥放在上面，盛水培養，出根效果很好。此培養方法有以下優點：利于洋蔥出根，盛水量較大，水質維持時間較長，而且換水方便。用市售網眼較大的鐵絲網培養出大蒜根代用，效果也很好。

3.3 “觀察植物細胞的有絲分裂”裝片制作過程第四步“制片”中“壓片”方法的改進

此步驟教材中是蓋上蓋玻片以后，在蓋玻片上加一片載玻片，用拇指輕輕壓載玻片，以便使細胞分散開來。在做這一步驟時往往有一部分學生不能做成功，或者在把蓋玻片上蓋的載玻片取下來時，標本移動了，或者細胞分散不好。在做這一步時可以先在蓋玻片上加一層紗布，再加一片載玻片，用拇指輕輕壓載玻片，取下載玻片也會比較輕松方便。

4 “觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗

這個實驗中所采用的試驗材料是紫色洋蔥，選用紫色洋蔥作為實驗材料的目的是因為紫色洋蔥的細胞液中含有的色素使其呈現為紫色，這樣便于學生觀察實驗結果。但在實驗過程中存在著這樣兩個問題影響到實驗的效果：①每個洋蔥的最外一層鱗片葉紫色深，越往里顏色越淺，最里面近似白色。如果想獲得理想的實驗結果，最好只用外面的一層或兩層鱗片腫，但浪費較大。②越往里鱗片葉越嫩，葉肉細胞與表皮細胞結合越緊密，不容易分離。學生在撕表皮細胞時，往往撕得不完整，將細胞撕破，并且帶有很多葉肉細胞，不利于學生觀察。

這個實驗改進如下，首先把洋蔥縱剖，一分為二，把鱗片葉從鱗莖上全部剝離下來，然后放在解剖盤或其他器皿中，讓每片鱗片葉的上表皮朝外，放到窗臺上曬1-4d，這樣葉片通過蒸騰作用蒸發掉一部分水分，葉片變軟，使得葉肉細胞與表皮細胞接合不緊密，便于撕下完整的表皮細胞。再者是通過蒸發水分，液泡中色素的濃度增大，顏色加深，實驗效果明顯。但在曬制的過程中要特別注意，不要放在太陽底下爆曬，不要曬制的時間過長。如果洋蔥表皮細胞失水過多，雖然顏色加深，但已發生了質壁分離，容易給學生造成錯覺。

5 “葉綠體中色素的提取和分離”實驗

5.1 添加丙酮時間的把握

“葉綠體中色素的提取和分離”實驗的第一步提取綠色葉片中的色素，要用到丙酮（有一定的毒性且容易揮發），雖然是迅速研磨，但由于丙酮揮發比較快，如果按教材中實驗步驟，往往還沒有充分研磨，丙酮已經基本揮發完畢，既傷害身體，實驗效果也不好。可將實驗步驟改為：在研缽中放入葉片和二氧化硅以及碳酸鈣后，就開始迅速研磨，研磨后再放入丙酮使色素溶解。

5.2 畫濾液細線方法的改進

畫濾液細線時用毛細吸管容易劃傷手，而且容易劃破濾紙，畫的線也不直，可以用蓋玻片替代。用蓋玻片的一側蘸取濾液，然后在濾紙條的鉛筆線上輕按一下，反復3、4次，濾液細線又細又直。也可以改用牙簽劃濾液細線替代毛細吸管，克服毛細細管易斷的缺陷。

5.3 提取液的改進

除丙酮外，也可用酒精（無水乙醇）替代，用量相同，結果大致相同。和酒精相比，丙酮有一定毒性，因而不妨換一下。

5.4 層析液的改進

通過多次實驗認為石油醚：丙酮（10：1）配制而成的層析液分離色素的時間短于課本要求的，且省去了有毒的苯試劑，是取代課本要求的一種較好的層析液。

5.5 過濾制濾液的改進

取消漏斗基部放脫脂棉這一步，而用3-4層紗布包裹充分研磨過的菜葉，通過漏斗將汁液擠于試管中，得濾液。因研磨過的菜葉自然過濾很難得到濾液。實驗證明，改進后較改進前實驗效果明顯。

6 總結與反思

實驗教學和一般的授課有不同的要求，而生物教材又往往受到地方性和季節性的限制，有些生理性實驗還需要較長的時間才能看到結果。因此課前結合實際進行準備與重新設計工作就顯得尤為重要，需要從實驗材料、操作程序等方面進行改進、創新。以滿足實際教學工作的需求。教師在教學中應當多動腦子，多動手實踐，想辦法發掘實驗素材，改進實驗設計缺陷，并不懈地追求生物課堂具體化，形象化，能做實驗一定做，不能做實驗也要盡量創造條件做演示實驗，實在不行也要自制教具，制作好PPT等進入課堂。這樣的課堂才豐富多彩，效果顯著。