胡俊永

摘要：本文通過對高中課本實驗的教學(xué)內(nèi)容與組織形式的歸類，以及部分實驗原理、方法的思考與分析；進一步對課本部分實驗提出教學(xué)策略的優(yōu)化和某些實驗方法的改進措施。

關(guān)鍵詞：高中生物課本；生物實驗教學(xué)；思考

中圖分類號：G633.91文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）21-067-1

生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，可以說生物學(xué)任何一個知識的形成、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都離不開實驗。江蘇小高考目前實驗題或與實驗有關(guān)的題目已達到30～35分，實驗內(nèi)容比重攀升至試題總量的25%。因此，教師如何組織高中生物實驗教學(xué)，使學(xué)生實驗基礎(chǔ)知識更扎實，能力進一步提升，對提高高考生物學(xué)科成績至關(guān)重要。

一、實驗教學(xué)的內(nèi)容和組織形式

由于江蘇的高考制度和應(yīng)試的需要，生物學(xué)科的課時減少了，實驗的組織難度增大了，因此實驗課的組織形式應(yīng)該多樣化。

1.筆者建議教師應(yīng)開展下列形式的實驗。

一是學(xué)生動手實驗：（根據(jù)學(xué)校條件）：如：三大有機物鑒定；顯微鏡的使用（觀察多種多樣的細(xì)胞）；質(zhì)壁分離和復(fù)原；葉綠體色素的提取和分離；有絲分裂和減數(shù)分裂的觀察；培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量計數(shù)等；

二是課堂演示實驗：（簡單、易行、需時短）：如：通過模擬實驗探究膜的透性；驗證酶的催化性、高效性等；

三是模擬實驗：樣方法、標(biāo)志重捕法調(diào)查種群密度；人類遺傳病的調(diào)查等；

四是課堂講解、分析實驗：（缺乏應(yīng)有條件或耗時較長的實驗）。如：探究酵母菌的呼吸方式；探究生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根的作用；果酒、果醋、腐乳的制作等；以及生物學(xué)發(fā)展史上的經(jīng)典實驗：如光合作用發(fā)現(xiàn)、生長素的發(fā)現(xiàn)、孟德爾豌豆雜交實驗、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗等。

2.筆者還建議采用不同的教學(xué)模式。

一是先做實驗，后知識傳授：這類實驗需要的基礎(chǔ)知識不多，實驗操作比較容易，是一般性的觀察究實驗。例如，必修1的“使用顯微鏡觀察多種細(xì)胞”，“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”等實驗。這樣學(xué)生先帶著感性認(rèn)識聽課，就會變得主動學(xué)習(xí)，會積極思考，通過感性認(rèn)識與理性認(rèn)識相結(jié)合，學(xué)生對知識點記得牢固，了解得透徹。

二是先知識傳授，后做實驗：這類實驗需要的基礎(chǔ)知識較多，對學(xué)生的觀察能力和動手操作能力要求較高，實驗內(nèi)容較復(fù)雜。如，必修模塊1中“葉綠體色素的提取和分離”實驗。學(xué)生可以通過實驗來鞏固所學(xué)的理論知識，通過觀察實驗現(xiàn)象引起更深入的思考。

三是實驗與知識傳授混合型：這類課型對教師的綜合素質(zhì)要求較高。教師除事前作好充分準(zhǔn)備，課堂上認(rèn)真組織教學(xué)外，還需作好應(yīng)付突發(fā)事件的準(zhǔn)備。課堂演示實驗就是屬于這種類型。

二、對書本中某些實驗原理、方法的思考與分析

1.脂肪鑒定。

蘇丹Ⅲ、蘇丹Ⅳ就是蘇丹紅3號和4號（還有1號和2號）。脂肪被染色，實際上是蘇丹染料被脂肪溶解吸附而呈現(xiàn)染料的顏色。組織中脂質(zhì)在液態(tài)或半液態(tài)時，對蘇丹染料著色效果最好。根據(jù)這一原理，適當(dāng)提高溫度（37℃～60℃）對組織切片染色效果是有好處的。

蘇丹Ⅳ染液與脂肪的親和力比較強，所以，染色的時間應(yīng)比較短，一般為1min左右，實驗中多采用。若直接對花生勻漿進行鑒定，得到的結(jié)果是試管中的樣液加入蘇丹Ⅳ染液后呈現(xiàn)出粉紅色，但是該方法看不到脂肪顆粒在細(xì)胞中的形態(tài)，也不能確定溶液的顏色是否為蘇丹Ⅳ染液與花生勻漿混合顯出的顏色。

2.DNA的鑒定：用甲基綠還是二苯胺。

甲基綠為堿性染料，呈藍綠色，它易與聚合程度高的DNA結(jié)合呈現(xiàn)綠色。因為其本身有顏色，將其滴入沒有DNA的溶液中，它也會是藍綠色。只能用于細(xì)胞中DNA分布的鑒定，不能檢驗溶液中是否存在DNA。

二苯胺和DNA的反應(yīng)原理是：DNA中嘌呤核苷酸上的脫氧核糖遇酸生成ω-羥基-γ酮基戊醛，它再和二苯胺作用而呈現(xiàn)藍色。鑒定時溶液藍色的深淺，與溶液中DNA含量的多少有關(guān)。因此二苯胺鑒定DNA更準(zhǔn)確。

總之，物質(zhì)鑒別試劑從原理上可分為染色劑、反應(yīng)變色試劑、指示劑。蘇丹三、蘇丹四、甲基綠、吡羅紅、健那綠、醋酸洋紅、龍膽紫等都屬于前者，可使相應(yīng)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)染色劑本身的顏色。雙縮脲試劑、菲林試劑、二苯胺、重鉻酸鉀都屬于第二種；溴麝香草酚藍溶液是一種指示劑，較低濃度的CO2使其由藍變綠，較高濃度CO2使其由藍變綠再變黃。

3.關(guān)于四種色素的提取和分離方面問題的解釋。

關(guān)于蘇教版的“提取和分離葉綠體中的色素”、人教版的“綠葉中色素的提取和分離”、考試說明中的“葉綠體色素的提取和分離”等說法。顯然人教版的說法欠妥。因為綠葉中的色素除了葉綠體中的色素外，還有液泡中的花青素，但花青素易溶于水，而不溶于有機溶劑，因此用有機溶劑不能提取到花青素。

在過濾時選用脫脂棉或紗布，而不用濾紙。原因是：色素分子比較大，不容易透過濾紙；濾紙有較強的吸附性而使色素吸附在濾紙上，從而降低色素濃度。

根據(jù)物理學(xué)中的毛細(xì)現(xiàn)象，畫濾紙細(xì)線前濾紙必須經(jīng)過干燥處理，是為了阻止水分子堵塞濾紙中的毛細(xì)管而影響層析液的擴散。

由于液面的不同位置表面張力不同，紙條接近液面時，其邊緣的表面的張力較大，層析液沿濾紙邊緣擴散過快，而導(dǎo)致色素帶分離不整齊的現(xiàn)象。故而，在插入層析液的濾紙條一端剪去兩個角。

葉綠體中色素提取和分離實驗中四種色素彼此分離的原理是什么？

這一原理單靠高中教科書中的知識還不夠，應(yīng)讓學(xué)生了解濾紙是一種吸附劑，層析液是一種展開劑（就是色譜分析法中的固相和液相），四種色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同，它們在濾紙上（固相）吸附能力不同，在層析液中（展開劑，液相）溶解度不同，因此，四種色素隨著層析液在濾紙條上的擴散速度就不同，胡蘿卜素溶解度大而吸附力小，擴散速度快，葉綠素b溶解度小而吸附力大，擴散速度則慢。endprint