以“洋蔥”為實驗材料探索高中生物實驗教學的優化路徑

吳曉林

摘要：本文以洋蔥為材料的“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗為例，探討了高中生物實驗教學的優化路徑。

關鍵詞：問題 路徑 實驗

1.“洋蔥”實驗材料與實驗操作的改進方法

1.1觀察植物細胞的質壁分離和復原

“觀察植物細胞的質壁分離和復原”的實驗材料為紫色洋蔥外層葉肉的外表皮。洋蔥的外表皮組織很薄和葉肉緊密聯系，取用時很容易劃破或者使取下的表皮組成沾有葉肉組織，這樣會影響到實驗效果。內表皮較外表皮來說是容易提取的，但是無色，需要進行染色后再放到顯微鏡下面觀察。

改進方法：先將洋蔥切開，葉片分離，基部保持連接，隨后放在陽光下曝曬3-4天，洋蔥的內外表皮都變成紫色以后就可以實驗了。實驗時選已變成紫色的又易于提取的內表皮，能有效減少失誤，提高效果。

1.2觀察植物細胞的有絲分裂

“植物細胞的有絲分裂”實驗選取的實驗材料為洋蔥根尖，過程為：解離-漂洗-染色-制片，要注意的是解離、染色等步驟。需要在器皿中完成。實驗關鍵環節是漂洗，一定要干凈，否則會影響上色和實驗結果。制作裝片一般需要用到3個容器，教材中所使用的器皿容積較大，而洋蔥的根尖很小，要覆蓋住實驗材料需要加入很多試劑，操作不便，易造成試劑的浪費、環境污染。

改進方法：實驗需用到器皿。器皿中，染液需用一個孔盛放，清水要用四個孔存放，解離液需用一個孔存放。選用白色的器皿首先是因為白色易于觀察上色情況和實驗結果，而且白色器皿在大小、質量等方面符合該實驗的操作要求，操作方便，且易漂洗，能有效完成實驗，提高效果，還節約了實驗試劑，是觀察植物細胞的有絲分裂實驗的得力器具。在有絲分裂實驗中，染色用的染液正常情況下只需一滴，而放在點滴板中的量一定不能多，并且在取出的時候用鑷子注意所夾位置避免造成實驗失敗。操作中若不小心將水滴到解離夜或者染液會造成稀釋而影響效果。

1.3葉綠體中色素提取與分離

“葉綠體中色素提取與分離”實驗的操作難度比較大，易引起操作失誤，結果不準確。改進方法如下：

①材料。用洋蔥綠葉代替菠菜。

②葉綠素的提取。將剪碎的洋蔥綠葉放入過濾器的外套筒內，再加入無水酒精3毫升，碳酸鈣少量，隨后使用研磨杵研磨。因為洋蔥綠葉的莖比較粗大，不利于研磨過程，所以在研磨之前，將洋蔥綠葉莖切碎。小燒杯中放置研磨好的濾液，用吸管將過濾器中的濾液轉移到小燒杯中。小燒杯要蓋上培養皿以等待使用。

③濾紙條的制作。濾紙需剪成8毫米長、1毫米寬的紙條，并且剪去一端的兩個角，用鉛筆在距離端點1厘米的地方畫一條細線。

④畫濾液細線。濾液細線的畫法有三種，第一，使用沒有筆芯的自動鉛筆畫線。第二，在培養皿中倒入濾液，然后用紗布過濾，成塊狀，再使用蓋玻片的一側按壓到紗布塊上，然后按壓在濾紙條的鉛筆畫線處。第三，在載玻片上滴上適當濾液，1-2滴即可，并涂抹均勻，然后將濾紙條使用鉛筆畫線地方對折，將對折縫隙輕輕蘸載玻片，就可以看到一條濾液線。

為了使濾紙條上的葉綠素含量符合實驗要求，要重復畫線，要注意的是要蘸濾液的部分完全干燥以后再進行再一次畫線。如果濾紙條干燥比較慢，可以借助吹風機（冷風）吹干，之后再重復畫，重復2-3次即可。

⑤分離葉綠素。教材的步驟是燒杯中導入層析液，插入濾紙條之后蓋上蓋，這個步驟在實際操作時容易出現因為濾紙條傾斜，濾液線滑至層析液下端，而發生失敗的實驗。改進方法為：用研磨過濾器中的展層瓶，加入1毫升的層析液即可，然后將濾紙條插入到層析液中，再蓋上蓋。展層瓶和培養皿相比，瓶口較窄，因此能夠固定組濾紙條，從而保證實驗的成功。如果實驗室溫度較低，可以使用熱水加熱展層瓶。

2.高中生物課堂實驗教學的優化路徑

從洋蔥實驗教學案例改進與分析來看，要提高生物課教學的效率，除了需要生物教師，重新認識課程目標、課程性質、評價方式和學習方式，構建全新課程意識外還需要從學生和教學的實際出發整體深入研究實驗改進策略。

2.1以課程標準為依托，研究現代版生物教材，實現高中生物課程實驗教學價值

高中生物課程標準具體分為科學知識與技能、能力。所以，教師在生物備課時，一要在授課計劃中納入生物知識，對生物內在含義、基本概念和原理進行深入掌握，對學生學習生物的興趣進行培養，二要應該引導學生關注生物變化過程與最終結果的形成，為學生創新思維奠定基礎。

2.2以教材為藍本，拓展生物實驗教學，不斷提升高中生生物實驗操作能力

學生在配備齊全實驗設備情況下，創建與完善實驗室操作流程與教學體制，依照生物教學教材中的理論展開實操訓練，生物課程演示實驗過程中，師生同步操作。例如：做植物細胞的質壁分離和質壁分離復原實驗，完成教材實驗之后，教師提問，怎樣判斷發生質壁分離的細胞特性狀態？實驗材料是否能夠取用除洋蔥之外的材料？鼓勵學生討論，這樣學生能夠學到知識，提升動手操作能力。

2.3優化高中生物課的教學資源，全方位地提高高中生物課教學效率

①合理設置生物實驗課

高中生物實驗在生物教學中所占比例越來越大，因此要合理設置生物實驗課程，使實驗課程和課堂教學保持比例平衡。要求學校管理者和教研組合理規劃生物實驗課程，依據課時的重要程度做好溝通和安排，教研組、教師和實驗室要做好溝通，協商好實驗課程的節數，且不可任意調換和修改，以保證生物實驗課程的順利開展。

②加大師資隊伍建設

生物實驗操作是提高學生實驗操作技能的關鍵因素，實驗操作可以培養學生的創新意識和細心程度。因此學校要不斷加強師資隊伍的建設，保證生物教師有較高的專業技能和實驗操作水平。可以定時開展培訓教學研討活動，為生物教師提供一個良好的學習交流平臺。

③加大實驗設備投入

完善實驗操作設備是生物教學順利開展的保障。學校要根據實際教學需求不斷購進新的實驗設備和儀器，為高中生物實驗操作的改進和創新提供基礎。

總而言之，實驗操作在高中生物教學中非常重要，學校要加快生物實驗教學的創新，全面提高學生的生物學科素養。

參考文獻：

1.陳松銓，林建春：高中生物新課程教學設計與評析，高等教育出版社，2008-09-01

2.張云，林穎韜：高中生物實驗技術與教學，廈門大學出版社，2015-07-01