高中生物實驗裝置的簡化及改進

◆

(湖北省潛江市園林高級中學(xué))

生物學(xué)是一門實驗科學(xué)，生物規(guī)律的建立和生物理論的驗證都與實驗密切相關(guān)。但在一些普通高中“做實驗不如講實驗，講實驗不如背實驗”的教學(xué)理念還支配著大多數(shù)生物教師的實驗教學(xué)。在一些經(jīng)濟不發(fā)達的地區(qū)，普通高中的實驗設(shè)施差，儀器陳舊老化，藥品嚴(yán)重短缺，這些客觀因素影響了實驗的正常進行，所以，簡化實驗裝置，降低實驗成本，是我們廣大生物教師的一種教學(xué)工作行為。

麥克斯韋說過：“一項演示實驗使用的器材越簡單，學(xué)生就越熟悉，就越想徹底地獲得所驗證的結(jié)果?！痹趯嶒炘O(shè)施欠缺的情況下，我們的實驗設(shè)計就更應(yīng)該用材簡單易尋，如生活中的廢舊材料、易得材料、廉價材料。但實驗設(shè)計仍然要保持科學(xué)性、直觀性、安全性。

一、簡化裝置，降低成本

中學(xué)實驗所需的實驗材料、儀器、藥品品種繁多，不易備齊，為了多開實驗、開足實驗，尋找實驗代用品，是一種行之有效的方法。

例如，在果酒的制作實驗中，教材中要求有榨汁機、消毒儀器等，操作復(fù)雜，設(shè)備要求較高，如果要使每個學(xué)生都掌握其制作方法，而且儀器易得，操作簡單，可用新買的礦泉水瓶(買來后喝掉水，蓋好瓶)代替消毒的玻璃瓶，然后洗干凈雙手和葡萄，對準(zhǔn)瓶口用手捏碎葡萄使汁和皮都流進瓶內(nèi)，最后蓋緊瓶口，在適宜的環(huán)境放置幾天，就可嘗到自制的葡萄酒了。如果要使發(fā)酵較快，還可在瓶內(nèi)撒上少量酵母粉。

又如，還原性糖和蛋白質(zhì)的鑒定實驗，取材上可簡化。鑒定還原性糖教材選用的材料是蘋果或梨，將其切成小塊，研磨、過濾，在實驗中研缽太小，不可能磨細(xì)。既然是鑒定還原糖(如葡萄糖)，葡萄中就含有葡萄糖，而且葡萄去皮后也是白色果肉，不用研磨，去皮后放在小燒杯壁擠壓即可流出果汁，也不用過濾，方便而且效果好。蛋白質(zhì)的鑒定實驗可用雞蛋清稀釋液代替黃豆?jié){，因為雞蛋清是無色透明的，便于觀察實驗中顏色變化，一個雞蛋清可加水稀釋到500毫升，節(jié)約材料，降低成本。若自己磨豆?jié){做實驗，須提前將黃豆浸泡4-6小時才能磨漿；當(dāng)然，也可用街上現(xiàn)磨的黃豆?jié){取代，價格也便宜，但黃豆?jié){自身有較重的白色渾濁，會影響顯色反應(yīng)效果；而改用雞蛋清也節(jié)省了時間。通過實踐，學(xué)生可掌握正確的選材方法。

另外，葉綠素的提取和分離實驗中，教材中是用二氧化硅來研磨葉片，我們可用干凈的細(xì)河沙代替二氧化硅藥品，因純二氧化硅呈粉末狀，顆粒過細(xì)，摩擦力過小，用純凈的細(xì)河沙代替，不但節(jié)約成本，而且研磨更加充分。畫濾液細(xì)線時所用的毛細(xì)吸管損耗較大，而且很難做到劃線又細(xì)又直，我們可用較薄的載玻片或蓋玻片蘸取濾液印在濾紙上，干燥后再重復(fù)操作，這樣印出的濾液細(xì)線，層析分離后的效果更好。還可用實驗室準(zhǔn)備的圓形濾紙，用細(xì)滴管在濾紙中心滴一小滴濾液，干燥后再重復(fù)操作，然后將層析液滴在濾紙中心，色素就能夠隨著層析液的擴散而擴散，最后可觀察到呈現(xiàn)出四種顏色的同心圓環(huán)。

二、注重環(huán)保，以身作則

減數(shù)分裂是高中教材中的一個重點和難點知識，要弄清楚其同源染色體的來源、配對、分離以及非同源染色體的自由組合，可構(gòu)建同源染色體的模型，使學(xué)生通過自己構(gòu)建模型，更好地掌握基礎(chǔ)知識。通?？捎脙煞N不同顏色的橡皮泥捏出同源染色體形態(tài)。但橡皮泥較刺鼻，所以從污染小，對人體無毒無害的角度來看，還有一種制作材料更環(huán)保，且易得、價廉，即面團。在制作模型時，我們用菠菜汁和番茄汁分別調(diào)和到兩個面團里，形成兩種不同顏色來表示同源染色體的來源不同，然后捏出染色體形態(tài)，在紙板上演示同源染色體的配對、分離及非同源染色體的自由組合。這樣，即增加了實驗的環(huán)保性、趣味性，同時學(xué)生們也通過勞動學(xué)到了書本知識及生活知識。

三、力求簡明，效果直觀

掌握滲透作用的原理要從滲透實驗開始，教材中設(shè)計的滲透作用實驗，是用玻璃紙密封包裹長頸漏斗口外，操作復(fù)雜，而且如果密封不好，就觀察不到漏斗管內(nèi)液面上升的現(xiàn)象。如果用稀鹽酸處理雞蛋，去掉蛋殼，將保留蛋膜的雞蛋置于清水中，雞蛋滲透吸水后會變大，效果非常明顯直觀。

在觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗中，所采用的實驗材料是紫色洋蔥，選用紫色洋蔥作為實驗材料的目的是因為紫色洋蔥的細(xì)胞液中含有的色素使其呈現(xiàn)為紫色，這樣，便于學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象。在實驗中制作好洋蔥鱗片葉外表皮的臨時裝片是本實驗的關(guān)鍵，若撕去的表皮太厚，則細(xì)胞重疊，不易觀察實驗效果。用刀片在表皮劃一小正方形，然后用鑷子輕輕撕取，這種方法學(xué)生不易掌握，往往撕得太厚。

如果將洋蔥鱗片葉對折，洋蔥鱗片葉的一層表皮就與其它部分分離開來，此時用鑷子輕輕夾取一層表皮來制作臨時裝片，方法簡便，效果又好。

總之，要千方百計地創(chuàng)造條件做好實驗，盡可能利用生活中隨處可見、價格便宜又環(huán)保的材料，使學(xué)生能看到一些直觀、生動的生物實驗，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力，增強學(xué)生的動手能力。