浅谈生物实验改进的方法，本文主要内容关键词为：浅谈论文,生物论文,方法论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
新课程标准的实施，使高中生物教材中的实验数量大为增加，实验教学已经成为生物学科教学内容的一个重要组成部分。因此，确保每一个生物实验在教学中的成功开展，对于保证实验教学的整体教学质量和教学效果具有决定性的作用，对于提高生物学科的教学质量和教学效果也具有重要的意义。不可否认，高中生物教材中的少数实验，在实验方案的设计、实验材料的选择、实验试剂的使用和实验操作方法的应用等方面还存在一些缺陷，这直接影响着实验教学的成功开展。而实验改进是克服这些缺陷、保障实验教学成功开展的一条行之有效的途径。笔者认为，在生物实验教学中常用的改进方法有以下几种。
一、加
教材在少数实验的设计过程中，由于没有把可能影响本实验的干扰因素全部考虑进去，导致实验设计方案存在缺陷，从而影响实验结果的准确性。对于这类实验，就必须添加新的实验装置作为对照组，把遗漏的干扰因素补充完全，以确保实验结果的准确性。如在“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验（初中《科学》第四册）中，影响本实验的干扰因素有2个：温度和水分。但教材只考虑温度对实验结果的影响，没有考虑水分对实验结果的影响，因而没有设置相应的对照组，使我们对实验结果的准确性产生怀疑。因此，我们在做本实验时，增加了1支内装等量清水和淀粉溶液的试管作为对照组，从而排除了水分对实验结果的干扰，使实验结果更加准确、实验过程更加科学。
二、减
由于教材中的某些实验设计的实验步骤过于繁琐，导致实验持续时间过长而无法及时完成，严重影响了实验教学效果和学生的学习兴趣，给学科教学带来了一定的负面影响。对于这类实验，就必须把其中耗时长、操作难度过大而对实验结果无重大影响的实验步骤（主要是用来制备实验材料的步骤）省去（即由教师代为制备），以保证实验及时完成，同时还能减轻学生的操作负担。如“生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”实验由3个内容有机组合在一起，实验时间非常紧张，而在其中的“可溶性还原糖的鉴定”实验中，由学生自己制备苹果组织液非常繁琐（包括洗净、去皮、切块、称量、研磨和过滤等多个过程）、操作难度大和耗时较多，如果改由教师事先代为制备，则既可以节省实验时间，又能确保实验材料的质量，使本实验能及时、准确地完成，并取得理想的实验效果。
三、改
由于教材中的某些实验设计的实验方案（如加热方法、控温方法和染色时间等）存在明显缺陷，导致实验现象不明显，甚至实验失败，严重影响实验教学的效果。对于这类实验，应当将实验方案中存在明显缺陷的部分不断加以改进，以保证实验现象明显和实验结果的成功。
1.有关方法方面的改进
(1)加热方法的改进。在“可溶性还原糖的鉴定”实验中，教材要求学生自己用酒精灯加热来观察现象。采用这种方法加热，不仅耗时长而且加热效果也不理想。该实验由于加热强度不够，往往导致还原糖与斐林试剂发生氧化还原反应，所产生的氧化亚铜很少，使实验现象（出现砖红色沉淀）不明显，甚至有的组根本没有出现实验现象。我们改用把各组试管集中起来，统一在沸水浴锅中加热，则加热效果很好，实验现象也非常明显。
(2)控温方法的改进。在“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验（初中《科学》第四册）中，教材中的方法是采用冰块制造0℃的恒温条件，又采用通过调节铁圈的高度制造37℃的恒温条件。但用这2种方法制造的恒温条件非常不稳定，很难维持一段时间(5 min)以满足反应需要，恒温效果不理想，导致实验结果也不理想。我们改用冰箱制造0℃的恒温条件，用恒温水浴锅制造37℃的恒温条件，则恒温效果和实验结果都非常理想。
(3)干燥方法的改进。在“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，用毛细吸管吸取色素提取液并在滤纸条上重复划滤液细线时，教材采用自然干燥的方法。这种干燥方法速度慢且效果不理想，导致实验现象不明显。我们改用嘴吹干的方法，则实验效果很好。
(4)压片方法的改进。在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，在制成洋葱根尖临时装片后，教材中的方法是在盖玻片上放一块载玻片，再用大拇指在载玻片上轻轻挤压的方法来制片。由此制得的装片内，细胞分散程度不高，导致观察效果不理想。我们改用在盖玻片上放一块多层并折成方形的吸水纸，并用大拇指和食指压住盖玻片和吸水纸（防止盖玻片滑动），再用橡皮在吸水纸上不断地敲打，一直到材料呈云雾状为止。由此制得的装片内，细胞分散程度高，观察效果佳。
(5)搅拌方法的改进。在“DNA的粗提取和鉴定”实验中，总共有4次要用到玻璃棒来进行搅拌，其中的第一次要求快速搅拌。由于教材中的实验方法未对玻璃棒采取任何处理，再加上学生的搅拌方法不正确，因此，在每一次实验过程中，都会有许多组的烧杯被打破，使得这些组的学生必须重新开始实验，既造成学校财产的损失，又影响实验课堂的气氛。我们改用在玻璃棒的一端套上一段乳胶管，并用这一端搅拌，这样就能避免烧杯被打破，保证实验的正常开展。
2.有关时间方面的改进
(1)取材时间的改进。在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，教材规定的取材时间为洋葱根尖长到5 cm时。其实，此时洋葱根尖分生区细胞已经开始伸长，分生区和伸长区细胞很难区分，导致观察部位难以找到；同时，分生区细胞的分裂活动已经减弱，处于分裂期的细胞数目明显减少，导致要找到各个分裂时期的细胞较难。我们改在洋葱根尖长到2cm时取材，则分生区细胞刚好处于分裂的旺盛时期，且分生区和伸长区细胞形态差异较大，很容易找到处于各个分裂时期的细胞。
(2)染色时间的改进。在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，无论染色试剂（龙胆紫溶液）的浓度是0.01 g/mL还是 0.02 g/mL，教材规定的染色时间都是3～5 min。事实上，经过这段时间染色后所制成的装片内，整块材料都呈深紫色，根本无法观察。我们在实际操作过程中，根据染色试剂的浓度来确定染色时间：当染色试剂的浓度为0.01 g/mL时，染色时间为2～3 min；当染色试剂的浓度为0.02 g/mL时，染色时间为1～2 min。经过这样处理后，染色效果非常理想，观察效果也非常理想。
(3)解离时间的改进。在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，教材规定的解离时间为3～5 min,经此时间解离后，洋葱根尖仍旧比较硬挺，制片时不容易被压碎，导致所制成的装片内细胞分散程度不高，观察效果不理想。我们在实际操作时，把解离时间改为7～8 min，则制片效果很好，所制成的装片内细胞分散程度高，观察效果理想。
四、换
换是指把某些实验中的有毒试剂换成无毒试剂，以减少试剂对师生身体的危害；或者是把某些不合适的试剂换成合适的试剂，以增强实验现象的显著性或保证实验的成功；或者是把某些不合适的材料换成合适的材料，以提高实验的成功率；或者是把某些不合适的仪器换成更加合适的仪器，以确保实验的成功。如在“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，用于提取色素的试剂（丙酮）是一种有毒的化学物质，对人体健康有危害作用，我们改用体积分数为95%的酒精来代替，不但实验效果相同，而且能够免除试剂对人体的毒害作用。又如在制作蛋膜渗透装置时，教材或一般的参考书都是采用浓盐酸作为试剂来制取蛋膜，由此制得的蛋膜，通透性较差，导致用此蛋膜制成的渗透装置在做实验时，不能出现渗透作用现象。我们改用由浓盐酸和体积分数为95%的酒精按照体积比1:1配制而成的混合试剂来制取蛋膜，则蛋膜的通透性很好，用此蛋膜制成的渗透装置做实验时，渗透作用现象非常明显。又如在“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验（初中《科学》第四册）中，教材规定所用的材料为淀粉糊。由于淀粉糊比较粘稠，淀粉分子与酶分子接触面积小，影响酶的催化效率，使酶促反应不彻底，导致实验现象不明显。我们改用淀粉溶液后，则实验效果很好。
五、变
变是指在实验教学的过程中，把验证性实验变成探究性实验，以进一步培养学生的创新意识和实验设计能力，同时还能提高学生对知识的运用能力。如“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验是一个验证性实验，我们把它改成一个探索性实验：测定紫色洋葱外表皮细胞液的浓度。要求学生根据教材所提供的知识情景，运用自己所学的知识，设计一个合适的实验方案和步骤，以求得相应的实验结果。通过这种转变，学生的知识运用能力、实验设计能力和创新能力等都得到了明显加强。变还指在教学过程中，把科学探究活动转变为实验教学活动，这既能提高科学探究活动在学科教学中的地位（在日常的教学活动中，科学探究活动往往因被教师严重忽视而处于可有可无的地位），又能够增加学生参加实验教学活动的机会，培养学生的学习兴趣，进一步增强学生的各种能力。
总之，生物实验的改进方法是多种多样的，本文只是介绍了其中的几种，更多的改进方法还有待我们去挖掘、去发现。