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在实验教学中,对一些生物学结论的实验验证固 然重要,但就提高学生的素质而言,我们不仅要培养他 们从成功中学习,也要培养他们在失败的实验中探究, 甚至有时在对此类实验的探究过程中可以学到更多。 我在人教版高中《生物( 必修)》第一册的实验教学中 就深有体会。例如: 1 生物组织中脂肪的鉴定 此实验的实验原理是脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成 橘黄色。 “制备生物组织试验材料:取一粒浸泡过的花生种 子(浸泡时间不宜过长,以免影响切成薄片)”对这段 内容,我引导学生从两个方面进行探究:①选种方面: 为什么用花生种子?其他种子可以吗?让4 个实验小 组进行上述问题的探究,在他们的实验材料中增加大 豆、蓖麻、绿豆的种子。 通过实验探究,记录各组的实验结果,并向其他实 验小组描述实验结果及结论,及至大家都能说出富含 脂肪的种子如花生种子( 取其子叶)、蓖麻种子作为实 验材料效果更好。②种子浸泡时间不宜过长,那么多 久合适呢?实验课前,将另外6 个实验小组分为A、B 两个实验组。A 实验组给予花生干种子,B 实验组给 予新鲜的花生种子。A、B 实验组的3 个小组分别将自 己的花生种子浸泡5min、15min、25min。然后进行实验 探究,讨论实验结果,花生干种子浸泡时间要长一些 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; , 类、水景类、岩生类、草坪类与食虫植物类。 彩色照片部分,除了印有每种观赏植物的整体照 外,还印有重点部位的特写镜头,其中有许多是非常稀 有和罕见的种类。 文字方面,描述各种观赏植物的科学性强,重点突 出,每种观赏植物都有:中名、拉丁学名、别名、形态特 征、生境、分布、用途和繁殖方法等项,做到图片与文字 搭配得当,阅读此书犹如荡漾在茫茫的长白花海之中, 令人爱不释手。既是在视觉上美的享受,又可获得各 种观赏植物的科学知识和信息,虽犹如身临其境,更胜 似身临其境。该书的出版不但为长白山观赏植物的栽 植和利用提供重要的基础资料,同时也是普及长白山 观赏植物科学知识的重要工具书。 该书的图片生动逼真,印刷精美,植物名称鉴定正 确,文字严谨,不失为一部以长白山观赏植物为主题, 图文并茂,雅俗共赏的志书。" 25min 左右较好,太短则不易切成薄片;新花生种子含 水较多,浸泡时间要短一些,太长则组织较软,切成的 薄片不易成形。 “⋯⋯切下一些薄片。⋯⋯移至洁净的载玻片中 央⋯⋯滴2 ~ 3 滴苏丹Ⅲ染液。”①建议每个实验小组 制作2 张临时装片,一张不染色,另一张染色,进行对 比观察。②在滴加苏丹Ⅲ染液之前,先滴加1 ~ 2 滴 5%乙醇( 可以将花生细胞中的脂肪颗粒溶解成油 滴),浸润5min,用吸水纸吸去多余乙醇,然后进行染 色5 ~ 10min。如此,再在显微镜下观察,就可以看见橘 黄色透亮的油滴,观察效果更好。 另外,在实验结束之后,组织各实验小组探究“ 脂 肪的鉴定”是否有其他更简单易行的方法。有的实验 小组指出:“脂肪不溶于水,在水面上会形成油滴”,于 是一个简单的小实验出现了:在培养皿中加入少量清 水,滴入几滴植物油,使在水面上形成1 ~ 2 个较大的 圆形油滴,然后向水中加入几滴苏丹Ⅲ染液,轻轻晃动 培养皿,使染液进入油滴,染色10min,油滴呈橘黄 色———说明脂肪能够被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。 还有一个实验小组说:“ 初中探究种子的成分时, 将烘干的种子在白纸上压榨,纸上会留有透明的油 点”,于是对花生种子中脂肪的鉴定进行改进:将花生 种子( 或蓖麻种子)在试管中烘干,然后在白纸上压 榨,在白纸上的透明亮点处滴加苏丹Ⅲ染液,染色后, 纸上的油滴呈橘黄色———再次说明脂肪可以被苏丹Ⅲ 染液染成橘黄色,也鉴定了生物组织中脂肪的存在。 我表扬了大胆提出设想的学生,并对他们所在的实验 小组进行奖励,本次实验成绩均为优。这时,一位心思 缜密的同学提出疑问:“ 这个实验需要设置对照组 吗?”于是,针对这一问题,我们再次讨论,一致认为需 要设置对照组,在白纸的空白处滴加等量的苏丹Ⅲ染 液,作为对照。 实验做完了,在对本节课反思的过程中,我发现, 学生或多或少的都具备一些探究的能力,只不过需要 我们更加积极地引导,适时地进行点拨,并有效地激励 学生的探究激情。 2 观察植物细胞质壁分离和复原的实验 本实验的实验原理是渗透作用以及原生质层的伸 缩性比细胞壁的伸缩性大。 “材料用具 紫色的洋葱鳞片叶”。探究:“ 无色 的洋葱鳞片叶效果如何?”
让2 个实验小组用紫色鳞片叶进行实验,另外2 个实 验小组用无色鳞片叶进行实验,实验结果进行对比。 通过探究,认为紫色洋葱鳞片叶做实验材料效果更好, 在质壁分离过程中,细胞液中的水分外渗,液泡的颜色 越来越深,质壁分离现象明显。 “从盖玻片的一侧滴入0. 3g / ml 的蔗糖溶液⋯⋯” 这一步骤应将临时装片从显微镜上取下,在实验桌上 进行操作。然后从两个方面进行探究:①蔗糖溶液的 浓度为什么要用0. 3g / mL,其他浓度可以吗?结果如 何?分别安排2 个实验小组用0. 1g / mL 的蔗糖溶液、2 个实验小组用0. 2g / mL 的蔗糖溶液、2 个实验小组用 0. 4g / mL 的蔗糖溶液、2 个实验小组用0. 5g / mL 的蔗 糖溶液,其他的实验小组用0. 3g / mL 的蔗糖溶液。实 验探究活动告一段落,组与组之间交流实验结果,最后 汇总得出结论:浓度低,质壁分离速度太慢,不易观察, 若浓度小于细胞液浓度,更不会发生质壁分离;浓度太 高,质壁分离速度快,会影响细胞活力,甚至因细胞失 水过多而死亡。对于这点,还可以进行拓展:“ 测定洋 葱表皮细胞细胞液的平均浓度”,本来较难的内容,经 过上面关于蔗糖溶液最适浓度的探究,学生解答起来 就得心应手了。②为什么用蔗糖溶液?其他溶液可以 吗?将实验小组分为A、B、C、D 四组,A 组使用30% KNO3 溶液,B 组使用30% 甘油溶液,C 组使用10% 盐 酸,D 组使用0. 3g / mL 的蔗糖溶液,再进行探究,交流 实验结果。 A、B 两组的洋葱鳞片叶细胞都发生了质壁分离, 但之后都自动发生了复原现象,C 组的细胞没有质壁 分离现象出现,D 组的细胞发生了质壁分离,但没有自 动复原。 接着,各实验小组对实验现象进行细致地讨论,再 全班交流。“细胞发生质壁分离之后,如果复原,是因 为有水分进入细胞液,即细胞液浓度增大。A、B 两组 的细胞液浓度为什么会增大呢?”在我的适当引导下, 学生讨论非常激烈,先是有学生试探性地提出是否有 可能K + 、NO3 + 、甘油分子进入了细胞呢?当看到我鼓 励性的目光后,学生胆子大了起来,一步步通过自己的 思索,得出结论,那一刻,每个学生的脸上都露出衷心 的笑容。于是,C 组的讨论就益加顺利了,很快就有人 联想到实验“观察植物细胞的有丝分裂”中,用盐酸对 洋葱根尖细胞进行解离,使细胞死亡。从而推论质壁 分离实验要求维持细胞的正常活性。D 组陈述蔗糖是 大分子物质,而原生质层是选择透过性膜,蔗糖不能通 过,所以不能自动复原,只有当已经质壁分离的洋葱鳞 片叶细胞重新浸润在清水中,才会质壁分离复原。 拓展应用:“植物质壁分离及复原的现象可以说明 什么?” 上述这两个实验原本都是简单的验证性实验,但在 我的设计下,带领学生向着探究性学习的方向迈出了坚 实的一步,同时也让学生切身体会到主动学习的乐趣, 为他们今后进一步开展探究性学习打下基础。"
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