高中生物實驗的四要素

李紅梅

摘 要：生物只有通過實驗教學，學生才能第一手地了解到有關知識，才能獲得“山重水復疑無路，柳暗花明又一村”的驚喜，才能調動學生的學習積極性，增加學生的生物學習興趣，使學生在儀器、藥品的使用能力，實驗程序的理解能力，實驗中出現異常情況的處理能力等能力方面中有質的飛躍。

關鍵詞：儀器；藥品；分析

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）07-322-01

長期以來，由于受應試教育的影響，許多高中生物教師怕耽擱時間，很少進行高中生物實驗。就算進行了，也是潦草或草草收場了事。這不是危言聳聽夸大其實，隨便進行粗略的調查，學生都會說老師就是叫我們背，再背！“背，再背！”，導致許多高中學生高中畢業了，連最基本的實驗器具也不會用，甚或沒見過。高中教學中，生物實驗是促進學生掌握知識重難點的必須程序，只有通過實驗，學生才能第一手地了解到有關知識，才能獲得“山重水復疑無路，柳暗花明又一村”的驚喜，加深他們對生物概念的記憶和生物現象的分析。同時，生物實驗，由于是學生親自動手，能調動學生的學習積極性，從而增加學生的生物學習興趣和生物能力。在高中生物中進行實驗教學，而且是大量的實驗教學，應該成為廣大高中生物教師的一種共識。在此共識下，高中生物實驗教學如何才能發揮出最大作用，筆者以為，有四要素必不可少。

一、要素一：要讓學生明確儀器的原理

對儀器的原理、藥品的特性不了解，使用起來就會帶有盲目性，就不可能形成使用能力。例如，學生對低倍鏡和高倍鏡的選擇上，經常不能根據觀察對象的特點和觀察目的進行合理的選擇來使用，學生常常由于好奇心的驅使和對低倍鏡、高倍鏡特點的無知，總是一上來就用高倍鏡，認為高倍鏡總比低倍鏡觀察清楚。這種盲目性，是由于學生不了解顯微鏡的基本原理，不了解高倍鏡放大倍數大，分辨率高，但所看到的實際面積小，即視野小。而且倍數越高，看到材料的厚度就越薄，高倍鏡適宜觀察局部和細節。低倍鏡所看到的面積大，適宜觀察材料的整體結構，以及尋找觀察目標。只有學生了解了這些基本原理，才能正確選用低、高倍鏡。

二、要素二：要讓學生明確藥品的特性

在觀察植物細胞的有絲分裂實驗中，應讓學生了解龍膽紫或洋紅是與染色體結合的堿性染料，堿性染料是指有色離子是陽離子的染料，而不是染液的pH呈堿性。這樣就 引出了一個問題，醋酸起什么作用？應讓學生了解2 %醋酸是染料的溶劑，在染色時增加了細胞的通透性，而不引起細胞膨脹，利于染液的離子進入細胞而使細胞核內的染色體著色。在觀察根對礦質元素離子的交換吸附 現象時，要讓學生了解自來水中有許多陽離子，可以將已交換吸附在根細胞表面的亞甲基藍陽離子交換下來，使藍色的根變淺，而影響實驗效果，從而使學生明確為什么用蒸餾水沖洗根上的浮色，并且知道整個過程中所用的蒸餾水不能被污染。在提取葉綠體色素中，要讓學生了解葉綠體色素是有機物，可以溶于有機溶劑。了解在葉綠素中的Mg易被葉子的細胞液內的有些有機酸的H取代而轉變成去Mg的葉綠素，影響對色素的觀察，從而 使學生明確為什么要用丙酮作提取劑，為什么一定不要讓層析液沒及濾紙上的濾液細線，為什么在研磨前要加入堿性鹽——少量的碳酸鈣。

三、要素三：指導學生分析實驗程序

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。又如用龍膽紫或醋酸洋紅溶液染色的目的是，這兩種染料易使細胞核內的染色體著色，從而增大細胞核與周圍部分的反差，便于觀察染色體分布和變化，壓片的目的是使細胞分散開，變成單層，否則光線無法透過會影響觀察。加清水是起潤滑劑和利于細胞分散的作用，壓片時，在蓋玻片上再加一片載玻片的目的是防止手指與蓋玻片直接觸壓，會將極薄的蓋玻片壓碎。

四、要素四：指導學生分析實驗現象

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。

高中生物實驗教學，把握了以上所列四要素，學生的儀器、藥品的使用能力，實驗程序的理解能力，對實驗中出現的異常情況的處理能力等能力，學生才會有一個明顯的質的飛躍。有了這個飛躍，教師教學和解釋起概念等才會事半功倍。