生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。許多生活現(xiàn)象必須通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方能得到合理的解釋,各種生物體的結(jié)構(gòu)只有通過實(shí)驗(yàn)方能觀察清楚。生物學(xué)的結(jié)論是科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的。可見,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物教學(xué)中起著舉足輕重的作用。初中生物實(shí)驗(yàn)的操作都是取決于所選用的實(shí)驗(yàn)材料的,實(shí)驗(yàn)材料的好壞直接影響著實(shí)驗(yàn)的成敗。
例如,孟德爾對(duì)雜交實(shí)驗(yàn)的研究并不順利,他起初選用山柳菊作為實(shí)驗(yàn)材料,結(jié)果以失敗告終,最后他改用豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料 ,結(jié)果他成功地總結(jié)出了基因的分離定律和自由結(jié)合定律。豌豆在雜交實(shí)驗(yàn)中有不少優(yōu)點(diǎn):(1)豌豆不僅是自花傳粉植物,而且還是閉花傳粉植物,所以用豌豆做人工雜交實(shí)驗(yàn)就完全可以避免外來花粉的破壞,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅可靠而且容易分析;(2)豌豆具有很明顯的相對(duì)性狀,使結(jié)果非常易于觀察和統(tǒng)計(jì)。孟德爾的成功,歸功于他選對(duì)了實(shí)驗(yàn)材料。如果當(dāng)初孟德爾依然堅(jiān)持用山柳菊作為實(shí)驗(yàn)材料的話,只怕“遺傳學(xué)之父”的稱號(hào)就會(huì)名落他人了。相同的實(shí)驗(yàn)者,在相同的環(huán)境下,用同樣的研究方法,由于所選用的實(shí)驗(yàn)材料不同,常會(huì)得出截然不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。可見,正確選擇實(shí)驗(yàn)材料在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中是何等的重要。
一、 正確選擇實(shí)驗(yàn)材料是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)成功的前提
在觀察植物細(xì)胞時(shí),我們常選用洋蔥葉肉細(xì)胞表皮,此材料易得到、好撕取,細(xì)胞的形狀規(guī)則,近似于長(zhǎng)方形,各個(gè)結(jié)構(gòu)清淅可見,而且透明,易著色。所以,很容易取得預(yù)定的效果。
植物光合作用的實(shí)驗(yàn)選擇用銀邊天竺葵。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖且C明光合作用只有在有葉綠體的地方才能進(jìn)行,沒有葉綠體的地方就不能進(jìn)行,而且光合作用是否進(jìn)行,主要根據(jù)光合作用的產(chǎn)物(淀粉)來判斷,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)可選擇一張健壯的銀邊天竺葵葉子進(jìn)行,在強(qiáng)光下,幾小時(shí)后取下那張葉子,用酒精隔水加熱,進(jìn)行退色,然后洗干凈,最后用稀碘液進(jìn)行染色。結(jié)果,銀邊天竺葵葉子中央綠色部分變藍(lán)了,旁邊的銀邊沒有變藍(lán)。這充分說明了有葉綠體的地方,進(jìn)行了光合作用,生成了淀粉,而無葉綠體的地方,沒有進(jìn)行光合作用,無淀粉生成。實(shí)驗(yàn)很成功,很有說服力。此實(shí)驗(yàn),亦可用銀邊吊蘭作材料,但銀邊吊蘭葉呈披針形,條狀,含葉綠體部分較少,所以不是很理想。相反,銀邊天竺葵葉片寬大,呈圓腎形,容易操作而且形成淀粉又多,實(shí)驗(yàn)效果相當(dāng)明顯。而且銀邊天竺葵容易扦插,在南方到處可見。因此,選擇生長(zhǎng)旺盛的銀邊天竺葵作為實(shí)驗(yàn)材料很容易獲得實(shí)驗(yàn)的成功。
二、 選擇容易成功的實(shí)驗(yàn)材料
不一樣的實(shí)驗(yàn)材料對(duì)實(shí)驗(yàn)的成功而言差別很大,因此必須選擇最容易成功的實(shí)驗(yàn)材料。例如,在扦插實(shí)驗(yàn)中,選擇枸杞、柳枝或葡萄就較易取得成功;在“植物組織培養(yǎng)”實(shí)驗(yàn)中,選擇胡蘿卜、菊花等無性繁殖力強(qiáng)的材料進(jìn)行培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)也容易取得成功。要觀察果實(shí)的果皮結(jié)構(gòu)就選用蘋果,因?yàn)樘O果的外果皮、中果皮和內(nèi)果皮都很明顯,容易觀察,而且蘋果易于得來,在什么季節(jié),市場(chǎng)都有出售。
三、 正確選擇生物實(shí)驗(yàn)材料可收到事半功倍的效果
在“觀察小魚尾鰭毛細(xì)血管”的實(shí)驗(yàn)中,我對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)如果用鯽魚來實(shí)驗(yàn)就較困難了,因?yàn)轹a魚尾鰭顏色淺,不易觀察清楚血管情況,它生猛易動(dòng)彈,不好進(jìn)行觀察。但是用泥鰍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就好多了,泥鰍全身顏色較深,觀察尾鰭看清血管較易,而且泥鰍不太動(dòng)彈,好控制,而且它耐活,又較小,容易放在顯微鏡下進(jìn)行觀察,而且它的顏色深,易于觀察清楚,效果真的不錯(cuò)。可見,正確選擇生物實(shí)驗(yàn)材料可以收到事半功倍的效果。
四、 關(guān)于實(shí)驗(yàn)材料自身的選擇要求
選擇的實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)當(dāng)是健壯的、新鮮的,新陳代謝旺盛、生物學(xué)特征也明顯的,這樣實(shí)驗(yàn)效果才最理想。如果實(shí)驗(yàn)材料不新鮮的話,生物的生命體征就可能發(fā)生改變,就會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的,還應(yīng)當(dāng)在適時(shí)的季節(jié)進(jìn)行選材。比如觀察魚或青蛙的雌雄性別及生殖細(xì)胞時(shí),就應(yīng)該在春天進(jìn)行選材,因?yàn)榇禾煺囚~和青蛙繁殖的季節(jié),要觀察清楚雌雄個(gè)體及生殖細(xì)胞就很容易了,如果過了春天,不是青蛙的生殖季節(jié)就很難找到精卵細(xì)胞了。如果是用青蛙做神經(jīng)反射的實(shí)驗(yàn)的話就無需在春天進(jìn)行選材,在任何季節(jié)都可以。
五、初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的選取經(jīng)驗(yàn)
初中生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)是,絕大部分實(shí)驗(yàn)材料需要自己采集、培養(yǎng)、選擇,很多實(shí)驗(yàn)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)材料的選擇不當(dāng)而以失敗告終。我經(jīng)過十多年的教學(xué)實(shí)踐,在眾多的實(shí)驗(yàn)材料中,篩選出不少適合初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的最佳材料,現(xiàn)將其分享給各位:觀察植物細(xì)胞時(shí)要用深色的洋蔥葉肉表皮,扦插實(shí)驗(yàn)用葡萄莖,光合作用實(shí)驗(yàn)用銀邊天竺葵,觀察魚尾鰭血管用泥鰍;用桔皮培養(yǎng)青霉;用吃過后的玉米棒培育曲霉,觀察雄花、雌花應(yīng)用南瓜花,兩性花可用辣椒花,菜豆種子觀察可用花生,等等。
總之,實(shí)驗(yàn)材料的選擇決定著實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟的難易,是實(shí)驗(yàn)成功的前提,實(shí)驗(yàn)材料的好壞,直接關(guān)系著實(shí)驗(yàn)的成敗。
(責(zé)任編輯黃春香)