摘 要 對(duì)生物實(shí)驗(yàn)材料要靈活使用:可合著用,以合理共享材料;替著用,以降低實(shí)驗(yàn)成本;連著用,以充分利用材料;勻著用,以鞏固實(shí)驗(yàn)效果;巧著用,以創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞 生物實(shí)驗(yàn)材料 靈活使用
中圖分類號(hào) Q-331 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B
生物實(shí)驗(yàn)材料和器具都是開(kāi)展生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的必備條件。教師靈活使用生物實(shí)驗(yàn)材料,能用更低的成本更快更便捷地達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,甚至?chuàng)設(shè)生物實(shí)驗(yàn),從而有效提高生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效益。
1 合著用,合理共享材料
“合著用”生物實(shí)驗(yàn)材料,是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)的做法。特別是所用材料有限時(shí),教師更需要讓同組的學(xué)生合理共享實(shí)驗(yàn)材料。為體現(xiàn)教育的公平性,并讓每一位學(xué)生都得到關(guān)注,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理的分工協(xié)作,盡量使每個(gè)學(xué)生都能得到動(dòng)手操作和動(dòng)眼觀察的機(jī)會(huì)。比如學(xué)生3人一組解剖觀察雞翅時(shí),雞翅上的皮膚、脂肪、肌肉束、韌帶和肌腱都分布較廣泛,所以剝?nèi)ルu翅上的皮膚、尋找脂肪、分開(kāi)肌肉束和找出韌帶及肌腱等幾個(gè)步驟,可以讓學(xué)生輪流操作一遍,而避免讓某一位學(xué)生全部操作完成。又如小組合作“觀察雞卵的結(jié)構(gòu)”,其中的第一個(gè)步驟“取一個(gè)雞蛋,感受卵殼對(duì)外力的承受能力”可讓每位學(xué)生都操作一遍,而“將新鮮的雞蛋浸沒(méi)在約40℃水中”、“將雞蛋的鈍端輕輕敲出裂紋,用鑷子將破裂的卵殼連同外殼膜除去”、“將蛋殼磕打出一條裂縫后用雙手掰開(kāi),將蛋清和蛋黃一塊輕輕地倒入培養(yǎng)皿里”等接下來(lái)的幾個(gè)步驟,則可讓學(xué)生輪流為主操作一個(gè)步驟。這樣通過(guò)讓幾位學(xué)生合作使用實(shí)驗(yàn)材料,充分發(fā)揮有限實(shí)驗(yàn)材料的作用,讓每個(gè)學(xué)生都得到實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練,達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
2 替著用,降低實(shí)驗(yàn)成本
“替著用”是指將生物實(shí)驗(yàn)材料替代使用。這在北師大版《生物學(xué)》教科書上已有不少實(shí)例。比如“觀察膽汁的乳化作用”時(shí),所使用的動(dòng)物膽汁,既可以是魚的,也可以用雞的代替;“觀察腎臟”時(shí),新鮮的動(dòng)物腎臟可以是取自羊的,也可以是取自本地常見(jiàn)的豬、牛等其他哺乳動(dòng)物的。
“替著用”實(shí)驗(yàn)材料,能有效降低實(shí)驗(yàn)成本。在筆者所任教的學(xué)校,金葉假連翹(別名“黃金葉”)頗具園藝價(jià)值,是校園隨處可見(jiàn)的綠籬、綠墻植物,取材方便,同時(shí)葉片的下表皮易于撕取和觀察,所以是“觀察葉片的結(jié)構(gòu)”實(shí)驗(yàn)的好材料。因此,筆者讓學(xué)生們自行摘取校園綠籬植物金葉假連翹的鮮嫩葉子,將其用于“觀察葉片的結(jié)構(gòu)”實(shí)驗(yàn)中,代替了常用的菠菜、青菜、蠶豆、槐或大葉黃楊等實(shí)驗(yàn)材料。又如“解剖和觀察花的結(jié)構(gòu)”的實(shí)驗(yàn),北師大版的《生物學(xué)》教科書都是以兩性花中的桃花為解剖和觀察對(duì)象的,但按教學(xué)進(jìn)度,授課時(shí)正值11、12月份,南方少見(jiàn)桃花。而同是兩性花的山茶花則正當(dāng)花期,花大宜觀察,雄蕊多且雌蕊明顯,正是替代桃花的最佳材料之一。
由此可見(jiàn),生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)材料,有不少在當(dāng)?shù)?,甚至在校園里就很容易找到,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,只要多動(dòng)腦動(dòng)手,就能合理替代原有的實(shí)驗(yàn)材料,從而降低實(shí)驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本。
3 連著用,充分利用材料
“連著用”是指通過(guò)合理設(shè)計(jì),將實(shí)驗(yàn)材料在多個(gè)生物實(shí)驗(yàn)中連續(xù)使用,從而使得實(shí)驗(yàn)材料得以充分利用。前面所述,將金葉假連翹連續(xù)用于“制作葉片的臨時(shí)切片”“觀察葉片的結(jié)構(gòu)”和“觀察葉片的下表皮”三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,就是一個(gè)“連著用”生物實(shí)驗(yàn)材料的例子。光合作用的探究是七年級(jí)生物學(xué)課程的重要內(nèi)容,其中的“光合作用需要光照”“光合作用的產(chǎn)物是淀粉”和“光合作用需要葉綠體”幾個(gè)探究實(shí)驗(yàn)可以合并成一個(gè)實(shí)驗(yàn),并以青菜秧(即幼嫩的小青菜)為材料。將根部完好的新鮮青菜秧浸于清水中培養(yǎng)一段時(shí)間,待其生長(zhǎng)正常后,避光放置24 h以將其貯藏的淀粉耗盡,再取出實(shí)驗(yàn)組放在強(qiáng)光下照射3 h,對(duì)照組則仍避光培養(yǎng)。從實(shí)驗(yàn)組中取一株鮮綠挺拔的青菜秧,從葉片、葉柄基部(白色部分)、葉柄與葉片交界處(帶少量綠色)和根部分各取一小段,葉柄和根部縱切成薄片;將上述從實(shí)驗(yàn)組所取的四部分材料分別放入盛有酒精的小燒杯,利用水浴加熱脫去綠色;待葉片綠色褪盡,取出材料置于培養(yǎng)皿中用清水漂洗干凈后分別滴加1~2滴碘液,靜置0.5~1 min后觀察顏色變化;再取對(duì)照組綠色挺拔的樣本重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟。分析實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組之間的差異,可以得出光合作用需要光照的結(jié)論;分析綠色部分(葉片和葉柄上部)與白色部分之間的實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異,可使學(xué)生明白葉綠體是光合作用的場(chǎng)所;分析少數(shù)根部出現(xiàn)微藍(lán)色的原因,可使學(xué)生知道根部貯藏有淀粉,并通過(guò)討論可知這些淀粉的來(lái)源是葉片等綠色部分光合作用的產(chǎn)物。這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅選用學(xué)生熟悉且易得的青菜秧來(lái)取代銀邊天竺葵等較不易大量取材的實(shí)驗(yàn)材料,而且還將青菜秧“連著用”,分別用于三個(gè)光合作用系列探究實(shí)驗(yàn),大大提高了材料利用率和實(shí)驗(yàn)效益。
4 勻著用,鞏固實(shí)驗(yàn)效果
在生活中不能“有了一頓充,沒(méi)有了敲米桶”,在生物實(shí)驗(yàn)課上使用生物實(shí)驗(yàn)材料,也要省著用、勻著用,其主要目的是留下必要的實(shí)驗(yàn)材料,以供重復(fù)實(shí)驗(yàn),鞏固實(shí)驗(yàn)效果?!坝^察種子的結(jié)構(gòu)”這一實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生解剖和觀察大豆、玉米等種子,識(shí)別種子的基本結(jié)構(gòu),同時(shí)學(xué)會(huì)處理和解剖種子的方法,掌握觀察種子結(jié)構(gòu)的程序。如果其中某一實(shí)驗(yàn)步驟操作有誤或?qū)嶒?yàn)方法使用不當(dāng),都會(huì)直接影響下一步的操作,影響實(shí)驗(yàn)效果。實(shí)驗(yàn)中,給每位學(xué)生都下發(fā)了三個(gè)大豆種子和玉米種子,安排學(xué)生先用其中的大豆種子和玉米種子各一個(gè)實(shí)施實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行小結(jié)和評(píng)價(jià)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):不少學(xué)生在大豆種子的種臍對(duì)側(cè)用解剖刀劃小口時(shí)力度太大,把胚都給切得破損了,嚴(yán)重地影響了觀察效果;不少學(xué)生不是縱向切開(kāi)而是橫向切開(kāi),玉米種子,嚴(yán)重地影響了下一步滴加碘液進(jìn)行觀察的實(shí)驗(yàn)操作。為此,教師讓學(xué)生再用剩下的種子進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn),從而糾正了第一次實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤操作,鞏固了實(shí)驗(yàn)效果,很好地達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。又如,“解剖和觀察花的結(jié)構(gòu)”分組實(shí)驗(yàn)中,教師給每一組都提供了2或3朵蟲媒花,但都安排學(xué)生先用一朵花按步驟進(jìn)行解剖和觀察,經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的小結(jié)評(píng)價(jià)后,再用剩下的1~2朵花重復(fù)實(shí)驗(yàn)一兩遍,最終讓學(xué)生真正認(rèn)識(shí)花的基本結(jié)構(gòu),掌握解剖和觀察花結(jié)構(gòu)的方法。
5 巧著用,創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)
“巧著用”,也就是巧妙使用生物實(shí)驗(yàn)材料,可以創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn),提高課堂效益,并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。探索光合作用的系列實(shí)驗(yàn),如驗(yàn)證綠葉在光下合成淀粉、檢驗(yàn)光合作用釋放氧氣、驗(yàn)證植物進(jìn)行光合作用需要葉綠素和檢驗(yàn)光合作用需要二氧化碳,都需要太陽(yáng)光的照射,但由于南方學(xué)校授課往往正值梅雨季節(jié),做這些實(shí)驗(yàn)時(shí)光照不夠,所以教師往往就用室內(nèi)的強(qiáng)光來(lái)代替陽(yáng)光照射。做植物的蒸騰失水實(shí)驗(yàn)時(shí),也要求把蒸騰作用實(shí)驗(yàn)裝置放到溫暖、有陽(yáng)光的地方。沒(méi)陽(yáng)光照射時(shí),就可以把該實(shí)驗(yàn)裝置放到家庭生活中常用的浴霸燈光下照射一段時(shí)間,讓植物體內(nèi)的水分在溫暖的強(qiáng)光下能夠以水蒸氣形式散失到體外?!扒芍谩鄙飳?shí)驗(yàn)材料,不僅能夠創(chuàng)新常見(jiàn)的課堂實(shí)驗(yàn),還能夠創(chuàng)設(shè)學(xué)生趣味實(shí)驗(yàn)。將新鮮紫背菜(又名觀音菜、紫背天葵等)的葉片放入盛有適量清水的容器里(清水要浸沒(méi)葉片)進(jìn)行加熱,其背面的紫紅色素溶于清水中,清水變?yōu)樽霞t色。在這呈紫紅色的液體中滴加適量酸醋,可觀察到隨著酸醋量的增加,液體漸漸變得偏紅;而向紫紅色液體中滴加適量配制好的堿性洗衣粉液,則可觀察到隨著堿性洗衣粉液的增加,液體漸漸變得偏藍(lán)。巧妙使用紫背菜及其他材料創(chuàng)設(shè)的這個(gè)趣味實(shí)驗(yàn),能讓學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)到紫紅色素能隨著細(xì)胞液的酸堿度不同而改變顏色,不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還培養(yǎng)其創(chuàng)新和實(shí)踐精神。
又如,將幾片葉脈清晰而堅(jiān)韌的葉片完全浸沒(méi)于200~300倍堿性洗衣粉溶液中煮沸5~6 min,放置24 h后取出葉片沖洗干凈,并用牙刷在水流中刷去葉肉組織部分,即可觀察到剩下的白色葉脈部分。這個(gè)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用家庭常見(jiàn)的洗衣粉巧妙處理葉片,讓學(xué)生清楚地觀察到葉脈;在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步將此葉脈貼在玻璃板上晾干即可制取葉脈書簽,能讓學(xué)生親身體驗(yàn)到創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐操作的內(nèi)在樂(lè)趣和實(shí)用價(jià)值。
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