宋同周
摘要:生物实验教学在生物教学中占有重要的地位,本文对生物实验教学中需要注意的问题进行了阐述。
关键词:生物实验教学;纪律教育;实验程序;实验结果;科学分析
作者简介:宋同周,任教于河南省横川一中。
生物学是一门与实际联系比较紧密的自然科学。许多生物现象只有通过实验才得到解释,各种生物体的结构必须通过实验才能观察清楚,生物学的理论也是人们通过实验总结出来的。所以实验教学在生物教学中占有非常重要的地位。生物实验教学主要包括常见的仪器、器具、药品的使用能力,还有对实验程序的理解能力,对实验结果的分析能力,对实验中出现的异常情况的处理能力等。
在生物实验教学中,为使每个实验达到教学大纲的要求,必须加大生物实验教学的力度,以强化实验规则和技能,提高生物实验能力。
一、加强组织纪律教育,没有规矩,不成方圆
实验室守则和实验规则是上好实验课的保证,为了培养良好的实验习惯,使实验顺利进行,必须向学生强调遵守实验室守则和实验规则的重要性。教师要向学生讲清道理,反复教育,使学生明白并自觉遵守,保证实验安全,实验室内环境安静。要求学生不到下课时间,不准擅自离开实验室。如本人实验完毕或有事要离开,须报告教师。总之,要养成有组织、有纪律的实验习惯和良好作风。
二、要让学生明确仪器的原理和药品的特性
“知其然,应该知其所以然”。对仪器的原理、药品的特性不了解,使用起来就会带有盲目性,就不可能形成使用能力。例如,学生对低倍镜和高倍镜的选择上,经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理的选择,学生常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的无知,上来就用高倍镜,认为高倍镜总比低倍镜观察清楚。这种盲目性,是由于学生不了解显微镜的基本原理,不了解高倍镜放大倍数大,分辨率高,但所看到的实际面积小,即视野小的特点。而且倍数越高,看到材料的厚度就越薄,高倍镜适宜观察局部和细节。低倍镜所看到的面积大,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。只要学生了解了这些基本原理,才能正确选用低、高倍镜。由低倍镜换高倍镜时,如果图像不太清晰,只需调节细准焦螺旋,就可以看清图象了。至此学生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正确使用高倍镜。另外,如果镜中有污染的花斑或异物,就会影响对微细结构的观察,清除花斑或异物,也是形成使用能力的一个方面。
在明确实验中药品的使用能力方面:例如,在观察植物细胞的有丝分裂实验中,教师应让学生了解龙胆紫或洋红是与染色体结合的碱性染料,碱性染料是指有色离子是阳离子的染料,而不是染液的pH呈碱性。这样就引出了一个问题,醋酸起什么作用?应让学生了解2%的醋酸是染料的溶剂,在染色时增加了细胞的通透性,而不引起细胞膨胀,利于染液的离子进入细胞而使细胞核内的染色体着色。在观察根对矿质元素离子的交换吸附现象时,要让学生了解自来水中有许多阳离子,可以将已交换吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子交换下来,使蓝色的根变浅,而影响实验效果,从而使学生明确为什么用蒸馏水冲洗根上的浮色,并且知道整个过程中所用的蒸馏水不能被污染。在提取叶绿体色素中,要让学生了解叶绿体色素是有机物,可以溶于有机溶剂。
三、注重培养学生善于分析实验程序
学生实验中,不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用,每一个处理方式的意义以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法。例如,植物细胞有丝分裂实验过程大致为:培养→10%HCI解离→漂洗→染色→压片,在观察植物细胞有丝分裂实验过程中,要让学生了解根尖放在10%HCI溶液中是为了溶解细胞间的果胶质,使根尖细胞间变得松散,便于压片,否则根尖细胞很难压散,不利在镜下观察。另外,通过10%HCI的处理,使细胞迅速死亡,让细胞分别保留各自的分裂状态。
四、注重让学生关心爱护教学仪器,节省实验材料
在做每个实验前后,要求学生一定要养成洗手的习惯,以免实验时弄脏实验仪器和试剂、样品、标本,从而引起实验误差,同时还要求学生不应做与本实验无关的动作,以免损坏实验仪器,甚至发生意外事故。要节约实验材料,如在制作洋葱表皮细胞临时装片时,只要取一张洋葱表皮就够了,不必取大块;另外如擦镜纸、吸水纸、大头针和各种试剂等也要节约使用。严禁将教学器具如镊子、放大镜、剪子等带出实验室。同时为保证实验用品、材料、仪器不丢失,在实验前分发给每个小组一份实验仪器以及材料登记表,要求学生在实验前后核实,并填写本节课的实验名称、日期、班级和组别等,最后要签名,以示清点核实无误并承担责任。实践证明,在实验中对学生进行爱护关心仪器和经常节约实验材料的教育,有助于培养学生爱护公共财产,艰苦奋斗,自力更生的精神,有利于调动学生上好实验课的积极性。
五、注重培养学生实事求是和富于探索的科学态度
实验绘图要求学生实事求是照看到的实际作画,在实验课中完成。如在解剖鲫鱼时,有的同学发现鱼的心室和动脉球的搏动位置在心房的上方,而在生物教学挂图中,心室位于心房下侧,在心室前端有一白色的动脉球,这就要按实际看到的画。又如初中生物课本中,用显微镜观察人的口腔上皮细胞装片的实验,而在实验报告册上则要求,观察人的口腔上皮细胞要用0.01%亚基蓝溶液作为染色剂,如果此种试剂一时买不到,不进行染色,人的口腔上皮细胞透明度大,那么在显微镜下很难看清其细胞膜和细胞核等。为了观察清楚,这时可提示学生是否也可用稀释的碘酒或墨水作为染色剂,观察人的口腔上皮细胞装片,学生试着做了结果很满意。人的口腔上皮细胞被染成黄(红)色,细胞膜、细胞质、细胞核看得很清楚。细胞周围空间呈白色,图像很清晰。再如有些同学,即使不用牙签轻刮口腔上皮,用一滴口水,处理后也可找到口腔上皮细胞,这又是为什么?通过这些问题从而培养了学生独立探索和实际操作、制作能力,培养了学生观察思维、动手能力,培养了学生严谨的科学态度。
六、注重做好小结,从实验中得到启发
实验结束前,用3~4分钟时间让一些实验认真、观察细致、操作熟练、清楚实验步骤和实验目的、正确掌握了实验技能并实验成功的同学简单谈谈收获、体会。也可由教师或者同学给予肯定评价和鼓励。反之,一些实验做的不好的同学或看不到实验结果的同学可谈谈失败的原因和要吸取的教训。如有的同学也可能是因为怕麻烦、怕脏、怕腥味等原因而不愿意做实验,以至实验效果不好或无结果,为此教师也要帮助其克服怕麻烦、怕脏、怕腥味的娇惯心理,自觉做好实验。最终要使学生懂得生物学是一门实验科学,实验、观察、标本的采集和制作等在生物学教学中有着十分重要的地位。
七、注重分析实验结果
在实验中,经常存在着重视结果而不重视分析结果的现象,重视对成功实验的肯定,而不重视对实验中的失败查找原因,这不利于学生实验能力的提高。例如,在观察植物有丝分裂的实验中,在显微镜的某个视野中,要让学生了解为什么看到的细胞多数为间期的细胞。在质壁分离和复原的实验中要让学生了解液泡的体积大小、颜色变化如何。在叶绿体中色素提取和分离实验中四种色素彼此分离的原理是什么,这一原理单靠高中教科书中的知识还不够,应让学生了解滤纸是一种吸附剂,层析液是一种展开剂,四种色素的化学结构和性质不同,它们在滤纸上吸附能力不同,在层析液中(展开剂)溶解度不同,因此,四种色素随着层析液在滤纸条上的扩散速度就不同,胡萝卜素溶解度大而吸附力小,扩散速度快,叶绿素b溶解度小而吸附力大,扩散速度则慢。
八、注重查找实验失败之原因
在实验中,因某种原因,个别学生的实验结果不明显或失败,教师应指导学生查找原因。如叶绿体中色素提取和分离的实验结果四条色素带部分或全部不明显,教师可提示:(1)是否丙酮用量过多,滤液太稀;(2)是否用的是新鲜叶,是否用的全部是幼嫩的叶;(3)划滤液细线时是否重复的次数少了一些;(4)层析时滤纸条上的滤液细线是否被层析液没及过。在质壁分离和复原的实验中,有的学生很快就观察到质壁分离和复原现象,但有的学生虽然在步骤方法上都按要求进行了,但没有发现质壁分离现象,教师应启发学生寻找原因:取下的表皮是否是死亡的角质层细胞;是否由于未用蔗糖溶液浸泡材料;是否蔗糖溶液被原清水稀释而造成浓度不够;是否视野太亮,反差度小而未能看清?还有的学生虽然质壁分离了却不能复原,教师也要询问一下,是否蔗糖溶液浓度自行加高了;是否质壁分离时间太久而造成细胞死亡?
九、注重保持实验室整洁卫生
要养成整齐清洁的实验习惯。实验过主程中不得乱丢纸屑、杂物。实验结束后要清理实验仪器,把仪器放回原位,清洁实验桌(台)凳。对于贵重仪器如显微镜要求学生做到,实验完毕用软布认真擦净其各个部分,镜头(目镜和物镜)必须用擦镜纸轻轻地擦,擦完后转动转换器将两个物镜置于两侧,再将镜筒下降,目镜、物镜放入镜头里的规定位置,反光镜镜面要直立,以免落灰尘,罩上镜罩,把显微镜放回箱内,固定螺丝要拧紧,镜箱要锁牢,最后由值日生做好整个实验室的安全检查。
总之,生物学是一门实验性科学,在实验过程中,我们所学的原理得到了验证,有利于学生巩固所学知识,达到事半功倍的效果,从而全面提高教学质量。
参考文献:
[1]张丽娟.如何培养生物实验的操作能力[J].中国教育科研论坛,2011(9).
[2]王杏梅.谈如何培养学生的生物实验能力[J].教育教学论坛?上旬,2011(9).
作者单位:河南省横川一中465150
HowtoCultivateBiologyExperimentAbility
SONGTongzhou
Abstract:Biologyexperimentteachingtakesupanimportantpositioninbiologyteachingandthispaperexpoundssomeproblemsworthyofnoticeinbiologyexperimentteaching.
Keywords:biologyexperimentteaching;disciplineeducation;experimentprocedure;experimentresult;scientificanalysis