摘要:生物实验教学是中学生物教学的重要组成部分,是促成学生达成生物学学科核心素养的重要支撑。但由于课时安排、材料选择不理想等原因,很多中学并未开展生物实验课。本文以普通高中实验工作者的视角,浅谈“生物组织中的淀粉检测”和“根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的改进意见。
关键词:生物实验;改进;创新
生物是一门以实验为基础的学科,通过实验,学生能更好地理解有关的生物学概念,能体验科学探究的过程。因此,如何提高实验课的教学质量是一项长期的课题,对实验的改进与创新便是其中重要的一环。
一、关于“生物组织中的淀粉检测”实验的改进
1、改进背景
在物质鉴定分组实验中,除了课本所提出的对糖类、脂肪和蛋白质的鉴定,教师还会引进另一种物质的检测——生物组织中淀粉的检测。实验材料的选择是否恰当将直接影响实验结果[1]。大部分教师会选择淀粉溶液作为样液,该实验一般安排在9月底至10月初开展,该时段广东地区天气炎热,淀粉溶液容易变质,影响实验结果,而且笔者认为,为了更突出“生物组织”这一概念,可选择新鲜的生物材料作为检测对象。通过对马铃薯、红薯、玉米等材料进行比较,薯类易氧化,有颜色干扰,影响实验结果,而甜玉米则是进行实验的最佳材料之一。
2、实验原理
淀粉遇碘变蓝色。
3、材料器具
甜玉米、镊子、滴管、载玻片、碘液。
4、实验步骤
(1)取一块干净的载玻片待用。
(2)取一粒新鲜的玉米粒,用尖头镊子往玉米粒的胚乳上扎一小孔,挤出一滴玉米胚乳汁滴于载玻片上偏左位置,再挤出一滴滴于载玻片偏右位置。
(3)在左边的玉米汁上滴加两滴水,在右边的玉米汁上滴加两滴碘液,观察玉米汁颜色的变化。
5、实验结果
观察载玻片上左右两滴玉米汁的颜色变化,可见左边玉米汁滴加水后颜色没变化(对照组),右边玉米汁滴加碘液后慢慢变成紫蓝色,即检测出玉米中含有淀粉。
通过改进,本实验取材容易,价格低,无需对实验材料进行特殊处理和加工,且不易变质,适合开展多班级分组实验,操作方法简单,实验现象直观明显,节省了实验的时间。
二、关于“根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的改进
1、改进背景
“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”是一个难度较大的实验。本实验材料的准备难度大,实验用“根尖”数量多,课本选取的洋葱生根数量极少,无法提供多班级(20个班以上)分组实验的用量;大蒜根尖较细,细胞体积小,不利于显微镜下的观察,而且市面上的大蒜生根发芽时间大多在寒假期间,与实际开展实验的时间不符。管制药品“盐酸”的用量也多,不够环保。实验操作时间长,大部分学生实验结果也不理想。通过反复实践,笔者对该实验进行了如下部分改进,更有利于开展分组实验。
2、根尖的培养
对于实验材料的选择,经过筛选,红葱头长根数量多,根尖粗细合适,最适合作为本实验的观察材料。根据教学进度安排,实验前一个月,选购已采收一段时间的红葱头(新采收的红葱头休眠期较长,难长根),将红葱头置于冰箱中(0-4℃),低温保存至少两周,打破其休眠期[2],实验前5天取出,放在盛满水的小烧杯上培养。
3、根尖的固定
待根尖长到约5厘米,上午10点左右剪取红葱头根尖5毫米(相比于教材的2-3毫米,5毫米更好夹取),放入卡诺氏固定液固定15分钟,然后用酒精洗2-3次,浸泡于70%的酒精中,放置冰箱保存,课前取出即可使用。
4、装片的制作
解离:取一块多孔点滴板,将根尖放进一孔中,滴加几滴解离液至能浸没根尖即可,解离3分钟。此步骤节省了盐酸和乙醇的用量,环保又安全。
漂洗:可将根尖夹取至点滴板的下一孔中,滴加清水漂洗,重复多次。此步骤节省了漂洗的时间。
染色:将根尖夹取至载玻片上,用刀片截取根尖1-2毫米再进行染色,更有利于显微镜下找到分生区细胞。
制片:用吸水纸吸掉染液,滴加清水,可重复几次,将根尖周围染液吸取干净再压片,更有利于显微镜下的观察。
通过改进,本实验获取材料容易,操作简便,又节省大量药品,绿色、环保,更适合开展分组实验。
实验的改进是为了更好地提高实验效率、优化实验结果,使有限的课堂实验能让学生加深对生物学现象的理解[3],提高学生对实验探究的兴趣和解决问题的能力。教师对实验的改进和创新,在一定程度上也能影响学生的思维能力和创新意识,创造良好的实验氛围,提高学生的学科素养。
参考文献:
[1]张福平.中学生物学简单化低成本的实验开发[J].中国校外教育,2012(3):117-118.
[2]陶贵荣.低温作用影响鳞茎植物休眠的研究[J].西安教育学院学报,1999(3):42-43.
[3]姚家佳.浅谈中学生物实验的几点改进和创新[J].新课程研究(基础教育),2010,(1):98-100.
潮州市金山中学李静玫