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生物是一門以實驗為基礎的學科,因此實驗在生物教學過程中的重要性不言而喻。學生可以在做實驗的過程中親身體驗科學研究的方法,提高動手能力,培養創新意識和實踐能力,并且可以通過實驗,加深其對所學知識的理解和掌握,激發學生的學習興趣,培養嚴肅認真,實事求是的科學態度和學習方法。然而農村中學由于自身條件的局限,在開展生物實驗的過程中遇到了不少難題。
為了提高我校學生的基本生物素養,促使生物實驗能更好的開展,在師生的共同努力下,我們對實驗做了以下調整:
1.高倍顯微鏡觀察葉綠體(實驗材料的改進)
教材建議的實驗材料是蘚類和菠菜,但菠菜有季節性的限制,黑藻也不容易取到,通過我們研究發現,可以用葫蘆蘚的葉片來代替。
葫蘆蘚為常見的苔蘚植物,葉片僅由1層細胞構成,其葉片很薄,葉細胞較大,其中的葉綠體也較大,是觀察葉綠體的良好材料。
具體實驗步驟可按教材上的操作。
2.植物細胞的吸水和失水(改進實驗材料及方法)
教材建議的實驗材料為紫色洋蔥的外表皮,選用紫色洋蔥作為實驗材料的目的是紫色洋蔥的細胞液中含有的色素使其呈現為紫色,便于觀察。
但由于外表皮與葉肉細胞結合緊密,不容易撕取,而且學生在用刀撕取外表平時很容易劃傷手。我們采用的簡易方法為先將洋蔥切成長條狀做好預備,待學生做實驗時讓學生將洋蔥條從中間掰開,這樣在斷裂面外表皮就與葉肉分離開,既方便有安全。
另一種可行的辦法就是用葫蘆蘚替換掉洋蔥,可用葫蘆蘚或其他蘚類植物的葉片代替。蘚類植物的葉片僅一層細胞,每個葉細胞內含多數葉綠體,當外界溶液濃度高于細胞液濃度時,葉綠體隨細胞原生質的收縮而聚攏,觀察質壁分離極為方便。但必須注意選擇材料須都是活細胞,因為只有活細胞的原生質層才具有選擇透過性,否則將不會出現質壁分離及其復原現象。
3.綠葉中色素的提取和分離(實驗方法的改進)
在本實驗中,教材上的實驗操作提供的方法為用漏斗加濾紙過濾綠葉勻漿,這種過濾方法速度很慢,影響實驗進程,我們改用三層紗布緊擰法過濾,既方便又快捷。而且教材中提供的畫濾液細線的方法為用毛細吸管吸取含葉綠素的濾液,然后在濾紙條底端鉛筆處畫細線。但此操作學生往往不好把握,常常將細線畫的粗細不勻,導致實驗結果不清楚、不明顯。為了讓學生更好、更方便的觀察到現象,我們的做法是將白蘿卜切成楔狀,用尖端蘸取葉綠素濾液,然后印在濾紙條的鉛筆線處。這樣既方便實驗效果也很好。
4.觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂(實驗材料的改進)
在教材中,建議用于觀察的是洋蔥根尖,在上實驗課的3-4d就要用洋蔥進行培養,但經過我們實踐發現,用大蒜來培養能更快的得到根,而且生根量是洋蔥的許多倍,這樣既節省開支又方便實驗。
由于龍膽紫是混合的堿性染料,主要是結晶紫和甲基紫的混合物。在必要時,龍膽紫能跟結晶紫互相替用。醫藥上用的紫藥水,主要成分是甲基紫,在實驗條件有限的農村學校,如果不容易買到龍膽紫,需要時可用紫藥水代替龍膽紫和結晶紫。
5.建立減數分裂中染色體變化的模型(實驗步驟的添加)
在用模型演示減數分裂的整個過程時,可以增加演示交叉互換這一過程。具體方法為:在教材上方法步驟第二步之后,將長度相同的黃色和紅色染色體中相同位置的橡皮泥作一交換,這樣可以更好的讓學生理解交叉互換,在學習了基因在染色體上這部分內容后,可將染色體上粘上寫有基因的小紙片,再次演示減數分裂的過程。這樣可使學生更好的將染色體、DNA以及基因聯系起來,也能更好的理解減數分裂。
6.探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗(實驗方法改進)
對于教材中的無氧呼吸實驗方案的設計,可對裝置做以下改進。增設一組未裝有酵母菌的葡萄糖培養液進行對照,這樣可以排除空氣中二氧化碳對澄清石灰水的影響。同時在兩套裝置中培養液的液面滴加一滴油,利用油脂層來創造無氧條件,這樣可省去等待培養瓶中氧氣消耗的時間,且排除了培養液上方空氣對實驗的影響,利于學生通過實驗探究得出結論。
7.觀察植物細胞的有絲分裂(實驗方法改進)
在此實驗中,需要切取洋蔥的根尖分生區細胞,但由于根尖較短,往往染色后很難在龍膽紫溶液中找到切取部分,這樣會對學生的實驗進度造成影響。為此,我們在實驗中首先選取長度為2-3cm的根尖,經解離、漂洗、染色后,再用剪刀剪取距根尖2-3mm長的根尖制片觀察,使實驗能順利地完成。
8.檢測花生子葉中的脂肪(實驗方法改進)
教材上提供的方法需將子葉切片,但學生做實驗時,往往方法不當,切取的切片太厚,影響觀察,而且對于初學者來說,切片的方法過于危容易弄傷手指。我們在實驗前,先將花生子葉浸軟,再將浸軟的花生子葉的一端切平后,直接在干凈的載玻片中央用力摩擦一下,然后進行觀察。這樣既可避免學生切傷手指,同時又可以避免因切片過厚,使組織細胞重疊而影響觀察效果,整個過程簡單易行,還可以取得良好的實驗效果。
通過以上實驗改進,在條件有限的農村學校,學生也能直觀的體驗生物現象的發生發展過程,體會生物實驗的研究方法,教師也能在實際教學中更快、更便捷的達到良好的教學效果,同仁們不妨一試。
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