李天桃
蒙自市第四中学 661100
摘要 生物学是一门以实验为基础的自然科学，其形成和发展都离不开实验，实验是生物学教学的重要内容和基本手段。如何实现中学生物学实验教学的高效性，一直以来备受广大教师的关注。本文从实验材料、试剂的选择和实验装置的改装三方面，结合教学实践，用实例总结了如何高效实现生物学实验教学的几点做法。
关键词 生物学实验;材料;试剂;装置
生物学是一门以实验为基础的自然科学，其形成和发展都离不开实验，实验是生物学教学的重要内容和基本手段。因此，实验教学在生物教学中占有极为重要的地位。如何实现中学生物学实验教学的高效性，一直以来备受广大教师的关注。实验的设计应遵循有效性、真实性、直观性和可操作性，真实反映自然规律，进而提高课堂教学的价值。此外，实验材料的选取是否恰当，实验操作是否易行，实验现象是否明显，结论是否易于显示，是否有利于教学目标的达成，这些也是实验教学的重要原则。下面就中学生物实验教学中的部分实验谈谈如何实现生物学实验教学的高效性。
一、实现生物学实验教学高效性的第一步——实验材料的选择
由于生物实验的材料一般都取自活的生物体或取其器官、组织、细胞，实验时若实验材料没有选对，实验过程可能耗时很长，甚至无法得出实验结果。因此实验能否成功的第一步就看实验材料选取是否正确。如：
1、“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验中，教材要求选用树木或花卉作为实验材料。木本植物或草本植物的茎在普通情况下生根较慢，有的甚至生根困难。实践证明，即便添加了生长素类似物，多数情况下仍看不到明显的生根现象，少数生根也只是2-3条，且不规律，实验结果无法得出。若把实验材料换成大蒜，其处理后容易生根、生根数量多，而且生根基本不受季节影响。这样，实验历时较短，学生可以在实验室完成整个实验，且实验结果显而易见。
2、“观察根尖结构”实验中，虽然洋葱和大蒜容易生根，但要观察根毛，这两种葱属植物都不宜作为实验材料。因为他们缺乏根毛，其基盘发达，生有大量不定根，以弥补单条根低吸收率。这个实验可以选用常见的作物玉米、豆类（如：绿豆、大白芸豆、大花芸豆、花豇豆）种子作为实验材料，这类材料萌发快，大约24h左右就可以萌发，且根毛比较明显，有利于学生直接肉眼观察。特别是大白芸豆和大花芸豆很容易长出侧根，由于侧根较细，并着生根毛，可以直接取下进行显微观察。
3、“探究光合作用消耗CO2”实验中，用金鱼藻替换常用的天竺葵。以天竺葵为实验材料，实验将会受季节性影响，且实验操作过程繁杂，实验结果不明显。改用金鱼藻，不仅实验材料易获取，不受季节影响，而且实验操作过程也简单得多，实验结果显而易见。
4、“探究唾液对淀粉的消化作用”试验中，此实验最关键的一步是获取唾液，学生因为尴尬，往往导致实验失败。因此，用淀粉纸代替实验中的淀粉糊，可以省去获取唾液这一环节。使得整个实验便于操作，容易完成，效果明显。可用0.003g/ml的淀粉溶液制作淀粉纸。制好的淀粉纸可以直接含在口中，使其完全被唾液浸湿，取出贴在小烧杯上隔水37℃水浴一短时间，加碘观察颜色变化。
5、“探究酒精对水蚤心率的影响”实验中，水蚤作为实验材料存在:(1)水蚤的获得受季节限制。（2）水蚤心率随酒精浓度升高明显加快，难于记数。（3）每次只能观察一只水蚤，需要重复实验。据此，用丰年虾幼体代替水蚤进行实验可以解决以上问题。丰年虾卵可以从鱼市购买，且可长时间冷冻保存，人工孵化方法条件简单，幼虫可存活约3天。观察过程易操作，可直接用放大镜观察，虫体随酒精浓度上升运动减慢，容易观察。可以同时观察多只虫体运动，避免了重复实验。
6、“DNA的粗提取与鉴定”试验中，教材采用的是鸡血作为实验材料。这样，一是鸡血的获取较难；二是实验过程繁琐。所以，改用较易购买的菜花代替鸡血。实验时，事先配制好研磨液，将菜花放入研磨过滤器，加入研磨液研磨，取研磨液进行DNA提取即可。这样，从DNA提取到鉴定，一课时便可以完成，大大缩短了实验用时。
二、实现生物学实验教学高效性的第二步——实验试剂的选择
很多生物实验要得出实验结果，不仅要选对实验材料，而且试剂的选择也很重要。若没有选对试剂，可能永远得不到实验结果，或者实验结果不明显，或是难于观察，严重的可能会对实验者造成身体上的伤害。
如：
1、“细胞大小与物质运输关系”该实验用含酚酞的琼脂块模拟细胞，用NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质，通过颜色变化，测量、计算出体积比，反映细胞大小与物质运输关系。实验用到的NaOH溶液具有腐蚀性，部分学生在实验过程中很紧张，怕NaOH溅到皮肤上，导致不敢实验，或实验不能顺利进行；而且琼脂块的制作麻烦。据此，把实验中的琼脂块换成直接可以获取的马铃薯块，NaOH溶液换成碘-碘化钾溶液，只需将马铃薯块加热处理一下，按实验步骤进行，也可以得出实验结果。实验改进后风险性大大降低，学生易接受，积极实验，效果较好。
2、“绿叶中色素的提取与分离”实验中，教材要求提取液用无水乙醇或95%乙醇需要加入无水碳酸钠；层析液可用石油醚、丙酮、苯混合液，也可以用93#汽油代替。实验过程中，部分学生由于试剂的气味及有毒性，导致不敢实验或实验不能顺利进行（如：色素提取出来，不敢作分离步骤）。故此，实验时为了学生安全和环保，层析液采用93#汽油，学生更易接受实验。但是由于汽油会挥发，要注意通风。而且实验用无水乙醇或95%乙醇（不加无水碳酸钠）无明显区别。
三、实现生物学实验教学高效性的第三步——实验装置的选择
生物实验的成功，依赖于选对实验材料和试剂，还需要有与之相匹配的实验装置。实验时，为了使实验结果更明显，实验效率更高，可以对实验装置进行改装或采用新型的实验装置。如：
1、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，按照教材要求实验操作：（1）不符合“单一变量”的实验原则；（2）实验结果用点燃的卫生香验证，容易造成实验误差，且存有安全隐患。为解决以上问题，可以将实验进行改装。实验时，可以将盛有过氧化氢的两支试管用橡胶塞塞住管口并固定，用注射器同时分别向两支试管加入肝脏研磨液和FeCl3；另外可采用液体柱升高法、吹气球法和传感器法观察实验结果，不仅安全，实验现象也明显。
2、“绿叶中色素的提取和分离”实验中，色素提取后，采用条形纸层析法分离色素带较窄，扩散过程中分布不均匀；而且操作时滤纸条易与层析液接触，导致滤液细线上的色素溶解在层析液中。据此，可采用圆形滤纸层析法。取一圆形滤纸，圆心处戳一圆形小孔；另取同样滤纸剪成长8cm、宽1.5cm的滤纸条，重复点样后，将滤纸条卷成芯，将带色素一端插入圆形滤纸的小孔，使其相齐平。将纸芯另一端放入层析液进行分离。这样不仅可以避免条形纸层析出现的问题，还能很好地分离出4种色素，点样量增加，且样品始终保持在中心点，实验效果更好。
3、“检测生物组织中的糖类”实验中，组织样液和斐林试剂混合后，需放在50-60℃温水加热观察颜色变化。可以准备暖瓶放好热水，需要时直接倒入烧杯就好。这样不仅可以节约实验时间，还可以避免酒精的使用带来的负面影响。
4、“检测生物组织中的脂肪”实验中，需要制作花生子叶的临时装片，子叶切片要求切的越薄越好。但实验时，多数学生达不到实验要求，导致实验结果不明显，甚至会伤到手指。据此，可以将切子叶换成刮子叶，将刮下的碎屑放在玻片上，染色、观察。不仅可以观察到子叶细胞和脂肪颗粒，还可以避免学生因实验出现的意外。
参考文献
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