如何处理高中生物实验教学中常出现的问题
2022-06-08
1 实验材料、试剂的处理
教育期刊网http://www.jyqkw.com/
1.1 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂材料
在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，教材上选用了既经济又比较常见的洋葱，但洋葱染色体比较小，数目较多（16条），所以观察效果不明显。针对这些特点，教师在试验教学中可采用一些染色体个体大、数目较少植物作为实验材料，有条件的学校可以采用蚕豆（12条染色体）作为有丝分裂的实验材料。这样制片较简单，容易观察，实验效果会更好些。
1.2 还原糖的检测实验材料
“检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质”实验中的还原性糖检测的材料常用苹果或梨匀浆。但是苹果或梨匀浆后很快被氧化变成黄褐色，会影响学生观察实验颜色变化过程。若要减缓材料的氧化速度，可在打匀浆前加入少许食盐，匀浆后匀浆便可长时间保持颜色无色透明。
2 实验操作过程中的细节处理
2.1 色素提取中无水乙醇的加入量处理
由于实验材料用的是新鲜的菠菜绿叶，其含水较多，而研磨时再加入10 mL无水乙醇，势必导致研磨困难、研磨后色素的浓度较低，最终导致分离的色素带颜色很浅。所以笔者建议在研磨前加2 mL无水乙醇，减小研磨难度，待研磨到一定程度后，再加入3 mL无水乙醇，即共加入5 mL无水乙醇，最终色素带分离出的颜色效果比10 mL的好得多。
2.2 “观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”解离时间的处理
由于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”的实验材料用的是洋葱、大蒜，解离液用的是质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%酒精1∶1的混合液。解离就是用药液使组织的细胞相互分离开来，便于最后制片时能被压成一薄层进行显微观察。解离液中酒精的作用是迅速杀死细胞，固定细胞的分裂相;而盐酸的作用是使洋葱细胞的细胞壁软化，并使细胞间的果胶质层松散溶解，使细胞彼此容易分开。新课标认为：取洋葱根尖2～3 mm，放到盐酸和酒精的混合液（1∶1）的培养皿中，在室温下解离3～5 min。但多次的预实验证实：3～5 min的解离时间不够，每种实验材料具体的解离时间是不同，至少需要解离10 min以上。根尖完全酥软的标志是根尖色泽变白，略带透明，而含分生区的根尖尖端呈现乳白色。
研究表明，不同浓度的盐酸溶液所用的解离时间不同。教师可以通过增大盐酸溶液的浓度来缩短解离时间，这样就能在实验课上让学生完成整个实验操作过程。
2.3 “观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”制片的处理
制片是观察有丝分裂相比较关键的步骤之一，按照教材实验要求：用镊子将染过色的根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一载玻片。然后，用拇指轻轻地按压载玻片。在做最后一步可能会出现2个问题：① 移去载玻片时，盖玻片移动标本跟着移动，使细胞分散不好。可以在盖玻片上加一层纱布，再盖上载玻片，用拇指轻轻按压，再取载玻片时就比较轻松了。② 压片时可能会出现一些大的气泡，影响观察，保留时间比较短很快变干。在出现这种情况时，可以在压片后用引流法使清水进入装片，这样制出的装片基本没有气泡，美观易观察。
3 实验结果的分析
3.1 色素提取实验四条色素带不整齐的原因分析
所划滤液细线的效果和质量直接关系到色素在滤纸条上的分布是否均匀，四种色素扩散起点是否一致，这些因素将直接影响实验效果。划滤液细线的要求是线条要细而齐。课本上的划法是用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线处小心均匀地划线。绿叶中色素的提取和分离实验成功率比较高，但其结果多是弯弯曲曲的四条色素带。经分析，导致色素带比均匀的原因主要有：① 制备滤纸条时一端没有剪去两角;② 在距剪两角1 cm处没有用铅笔画一条细直横线;③ 滤液细线画线不均匀。制备滤纸条时，剪去滤纸条的两角能避免滤纸毛吸作用导致两边的色素扩散得快，没有用铅笔画一条细直横线，滤液细线画线又弯弯曲曲、深浅、粗细不均匀，使得色素的起始点都不相同，最终的素色带弯弯曲曲、宽窄不一、凸凹不平。可在滤纸条的一端去角，在1 cm处用铅笔画一条细的横线，并沿着此线用毛细吸管吸取少量滤液均匀地画出一条细线，风干后重复多次，会发现滤液细线细、直、颜色深，层析结果比较理想。
3.2 还原糖鉴定实验现象分析
还原糖鉴定的实验现象为“浅蓝色→棕色→砖红色”。由于待测液加入了刚配好的斐林试剂，所以溶液呈浅蓝色。水浴加热一段时间后，部分Cu（OH）2被还原成转红色的Cu2O，此时溶液呈现两种颜色的混合色即棕色。反应继续进行砖红色的Cu2O逐渐增多，溶液最终呈砖红色。如果直接在火焰上加热则生成黑色的CuO，影响实验现象的观察。如果斐林试剂放置的时间过长Cu（OH）2会沉淀在试管底部而无法使用。
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1.1 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂材料
在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，教材上选用了既经济又比较常见的洋葱，但洋葱染色体比较小，数目较多（16条），所以观察效果不明显。针对这些特点，教师在试验教学中可采用一些染色体个体大、数目较少植物作为实验材料，有条件的学校可以采用蚕豆（12条染色体）作为有丝分裂的实验材料。这样制片较简单，容易观察，实验效果会更好些。
1.2 还原糖的检测实验材料
“检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质”实验中的还原性糖检测的材料常用苹果或梨匀浆。但是苹果或梨匀浆后很快被氧化变成黄褐色，会影响学生观察实验颜色变化过程。若要减缓材料的氧化速度，可在打匀浆前加入少许食盐，匀浆后匀浆便可长时间保持颜色无色透明。
2 实验操作过程中的细节处理
2.1 色素提取中无水乙醇的加入量处理
由于实验材料用的是新鲜的菠菜绿叶，其含水较多，而研磨时再加入10 mL无水乙醇，势必导致研磨困难、研磨后色素的浓度较低，最终导致分离的色素带颜色很浅。所以笔者建议在研磨前加2 mL无水乙醇，减小研磨难度，待研磨到一定程度后，再加入3 mL无水乙醇，即共加入5 mL无水乙醇，最终色素带分离出的颜色效果比10 mL的好得多。
2.2 “观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”解离时间的处理
由于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”的实验材料用的是洋葱、大蒜，解离液用的是质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%酒精1∶1的混合液。解离就是用药液使组织的细胞相互分离开来，便于最后制片时能被压成一薄层进行显微观察。解离液中酒精的作用是迅速杀死细胞，固定细胞的分裂相;而盐酸的作用是使洋葱细胞的细胞壁软化，并使细胞间的果胶质层松散溶解，使细胞彼此容易分开。新课标认为：取洋葱根尖2～3 mm，放到盐酸和酒精的混合液（1∶1）的培养皿中，在室温下解离3～5 min。但多次的预实验证实：3～5 min的解离时间不够，每种实验材料具体的解离时间是不同，至少需要解离10 min以上。根尖完全酥软的标志是根尖色泽变白，略带透明，而含分生区的根尖尖端呈现乳白色。
研究表明，不同浓度的盐酸溶液所用的解离时间不同。教师可以通过增大盐酸溶液的浓度来缩短解离时间，这样就能在实验课上让学生完成整个实验操作过程。
2.3 “观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”制片的处理
制片是观察有丝分裂相比较关键的步骤之一，按照教材实验要求：用镊子将染过色的根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一载玻片。然后，用拇指轻轻地按压载玻片。在做最后一步可能会出现2个问题：① 移去载玻片时，盖玻片移动标本跟着移动，使细胞分散不好。可以在盖玻片上加一层纱布，再盖上载玻片，用拇指轻轻按压，再取载玻片时就比较轻松了。② 压片时可能会出现一些大的气泡，影响观察，保留时间比较短很快变干。在出现这种情况时，可以在压片后用引流法使清水进入装片，这样制出的装片基本没有气泡，美观易观察。
3 实验结果的分析
3.1 色素提取实验四条色素带不整齐的原因分析
所划滤液细线的效果和质量直接关系到色素在滤纸条上的分布是否均匀，四种色素扩散起点是否一致，这些因素将直接影响实验效果。划滤液细线的要求是线条要细而齐。课本上的划法是用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线处小心均匀地划线。绿叶中色素的提取和分离实验成功率比较高，但其结果多是弯弯曲曲的四条色素带。经分析，导致色素带比均匀的原因主要有：① 制备滤纸条时一端没有剪去两角;② 在距剪两角1 cm处没有用铅笔画一条细直横线;③ 滤液细线画线不均匀。制备滤纸条时，剪去滤纸条的两角能避免滤纸毛吸作用导致两边的色素扩散得快，没有用铅笔画一条细直横线，滤液细线画线又弯弯曲曲、深浅、粗细不均匀，使得色素的起始点都不相同，最终的素色带弯弯曲曲、宽窄不一、凸凹不平。可在滤纸条的一端去角，在1 cm处用铅笔画一条细的横线，并沿着此线用毛细吸管吸取少量滤液均匀地画出一条细线，风干后重复多次，会发现滤液细线细、直、颜色深，层析结果比较理想。
3.2 还原糖鉴定实验现象分析
还原糖鉴定的实验现象为“浅蓝色→棕色→砖红色”。由于待测液加入了刚配好的斐林试剂，所以溶液呈浅蓝色。水浴加热一段时间后，部分Cu（OH）2被还原成转红色的Cu2O，此时溶液呈现两种颜色的混合色即棕色。反应继续进行砖红色的Cu2O逐渐增多，溶液最终呈砖红色。如果直接在火焰上加热则生成黑色的CuO，影响实验现象的观察。如果斐林试剂放置的时间过长Cu（OH）2会沉淀在试管底部而无法使用。