黑龙江省五大连池市教师进修学校 164100 生物实验教学是提高教学质量的关键之一,尤其是实验能力的培养;那么,如何提高学生实验能力,如何增强生物实验教学,促进教学质量的提高呢? (一)理解生物学的内涵。 生物学是以观察和实验为主的一门学科。只有通过学生实验才能提高学生的观察能力和动手能力,从中获得感性材料,再让学生对感性材料进行分析、综合、概括、归纳,上升为理性知识,培养学生实事求是的科学观,提高学生的观察能力,开拓学生的智力,从而促进教学质量的提高。 (二)如何提高实验能力? 提高实验能力是生物实验教学的中心,是促进教学质量提高的关键,那么,我们如何提高学生实验能力呢? (1)掌握生物学实验设计的一般原则和规律,是提高实验能力的重要途径之一。生物学实验设计的一般原则有: 1)科学性原则。所谓科学性原则,是指实验的原则要符合科学原理,实验结果要有科学依据,实验的各个环节都不能偏离生物学的基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。 2)简便可行性原则。简便是指在设计生物学实验时。要尽量做到实验材料容易取得,实验装置比较简单,实验操作比较简便,实验步骤比较少等。可行是指在设计生物学实验时,要考虑现有的实验条件,要保证现有的条件能够满足实验的要求。 3)设置对照原则。本原则是指在实验中设置对照组和实验组进行对比。既可排除无关质量的影响,又可增加实验结果的可信度和说服力。 4)单因子变量原则。这一原则要求在实验时,控制其他因素不变,只改变其中某一变量,观察其对实验结果的影响,这样能够排除其他影响实验结果的干扰,能够清楚的显示变量对实验结果的影响。而如果存在两个以上的变量,则会使我们无法判断究竟是哪一因素的结果产生的影响,或某一因素对结果影响的程度,从而导致导致实验失败。 5)平行重复性原则。平行重复性原则要求控制某种因素的变化强度,在同样条件下重复试验,观察其对实验结果的影响程度,增加实验结果的可信度和说服力。 (2)激发学生对生物学的求知欲 生物就是具有生命的物体,不同的生物,他们的生命观现象和生活规律都是不一样的。比如说,鱼儿为什么离不开水?男人到了一定年龄为什么会长胡须?种子为什么会发芽呢?它发芽需要什么条件等等?老师要想方设法提出好奇的问题,引起学生的注意,让学生集中精力去观察实验,向学生提出疑问,培养学生对生物的浓厚兴趣,激发学生对生物的求知欲,提高学生的实验能力,促进实验教学,不断完善教学质量。 (3)明确实验原理、培养学生分析实验步骤 要提高实验能力,促进教学质量,应该明确实验原理,培养学生分析试验步骤。比如生物组织中还原糖、蛋白质的鉴定。还原糖是指分子内含有游离的具有还原性的半缩醛羟基。斐林试剂由质量浓度为0.1g/ml氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05g /ml硫酸铜溶液配制而成,二者混合后。立即生成淡蓝色的Cu(OH)2沉淀。Cu(OH)2与葡萄糖在加热的条件下,能够生成砖红色的Cu2O沉淀。而葡萄糖本身被氧化成葡萄糖酸锌反应式如下。 CH2OH-(CHOH)4-CHO+2Cu(OH)2----CH2OH-(CHOH)4-COOH+Cu2O+H2O 斐林试剂鉴定还原糖时,溶液的颜色变化过程为:浅蓝色——棕色——砖红色(沉淀)。 方法步骤:1)制备苹果或梨组织液。2)取两支试管编号为A、B。A试管中加2ml苹果组织液;B试管中加质量浓度为。0.1g /ml的氢氧化钠溶液与4—5滴质量浓度为0.05g/ml的硫酸铜溶液,摇荡均 匀。3)将B号试管的斐林试剂注入A号试管中,充分混合,并放进盛有开水的大烧杯中,水浴煮沸2min左右。4)观察颜色变化。 蛋白质的鉴定原理:鉴定生物组织中是否含有蛋白质时,常用双缩脲法。使用的双缩脲试剂的成分是质量为0.1g/ml的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01g/ml硫酸铜溶液。在碱性溶液 NaOH中,双缩脲(H2NO3----NH--CONH2)能与Cu离子作用,形成紫色的络合物,这个反应叫做双缩脲反应。由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键,因此,蛋白质都可以与双缩脲试剂发生反应。 实验步骤:1)黄豆用研钵制成豆浆或使用稀释的鸡蛋清液。2)在A号试管中加入2ml豆浆或者稀释的蛋清。3)在A号试管中加入2ml0.1g/ml的氢氧化钠溶液,摇荡均匀,观察颜色变化。4)再向试管中加入3——4滴的0.01g/ml的硫酸铜溶液,摇荡均匀,观察颜色变化。 (4)培养学生分析实验现象。 作为实验教师应该培养学生分析实验现象及结果,重视实验结果的同时更应强调分析实验结果,并且重视对成功实验的肯定的同时更应强调对实验中的失败查找原因,这样才能有利于学生实验能力的提高和培养学生实事求是的科学观。比如说:还原糖+斐林试剂在加热的情况下生成砖红色沉淀,可是学生获得的现象是其他颜色,这是为什么呢?那么可能的原因:A、斐林试剂很不稳定,要现配现用。B、此实验是通过颜色反应来鉴定的,所以选用的材料应该是组织较白色的苹果等等。C、斐林试剂的使用时,是取2ml质量浓度为0.1g/ml的氢氧化钠溶液与4——5滴质量浓度为0.05g/ml的硫酸铜溶液混合,立即使用。 综上所述,实验能力的培养仅靠实验教学是不够的,还要尽量开放生物课外活动,扩大学生的观察范围,拓展学生的视野,挖掘学生的想像空间,促进学生的想像力、判断力和创新思维力的发展,从而达到生物实验能力的培养,促进教学质量的提高。
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