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在高中生物实验教学过程中,我们经常发现不少学生只重视实验结果,不重视分析结果;只满足于实验的成功,而不愿对实验失败的原因进行分析。造成这种现象的原因,除了是学生对实验的目的缺乏深刻的认识外,不懂得如何分析实验、没有掌握实验分析的一般方法也是非常重要的因素。笔者在显微观察类实验教学过程中,注重培养学生实验分析的能力,并就实验分析的方法进行了初步探索,总结归纳了“三分析”法,笔者就从这三个方面对这类实验进行分析。
一、取材的分析
显微镜下观察的材料要求标准是“薄而透明”的,在教学中,引导学生重视“如何处理观察材料”:
(一)单细胞直接可以看,多细胞1、2层的也可以直接观察:例如必修1:第1个实验酵母菌的观察;47页用藓类及黑藻观察叶绿体。
(二)多细胞的并且是多层细胞的需处理后观察:用菠菜叶观察叶绿体,需要撕取捎带叶肉的下表皮;用显微镜观察脂肪需要将花生子叶切成薄片后观察;有丝分裂实验中根尖需反复处理变成基本一层细胞后看。而不容易处理为一层细胞的可以用药品辅助处理:⑴植物细胞用解离液(15%的盐酸和95%的酒精按1:1配备)处理;⑵动物细胞可用胰蛋白酶处理。
在一次考试中有这样一个题:“在单侧光作用下胚芽鞘会弯向光源,你如何直接证明背光侧细胞比向光侧细胞生长的快?写出你的实验大概步骤。”本题学生要明白“细胞”得用显微镜才能看到,而本题涉及背光侧和向光侧细胞的直接对比,因此得制作两个临时性玻片标本,而且应对背光侧和向光侧做纵切(生长速度不同的细胞主要是纵向体积的差别)将材料处理为基本“一层”,之后显微镜下观察、对比才可以。而本实验的设计关键就是这一点。
二、步骤及操作方法分析
步骤及操作方法是否正确是影响实验结果的主要因素,故应重点分析,主要有以下三种情况:
(一)漏做某个实验步骤。实验步骤不能少,如“有丝分裂实验”中,根尖用15%盐酸和95%酒精解离后,若不经漂洗直接染色,则染色效果极差,因为根尖上附着的盐酸将和碱性染料起中和反应,从而影响着色;制片时,用镊子尖把根尖开碎,这一步也易漏掉。
(二)操作方法错误。在具体操作某个步骤时,没有按规定的操作方法做,肯定会影响实验结果。如临时装片制作时,有的学生将盖玻片直接放在清水滴上,这样制成的装片中,气泡较多,严重影响观察。在质壁分离和复原实验中,应用镊子撕取洋葱表皮,而不少学生是用刀片削或挖,以至取出的表皮较厚,这样在显微镜下也就看不到单层细胞。
(三)操作不严格。如有丝分裂实验解离、染色时间不够、漂洗的时间或次数不足;制作洋葱表皮临时装片时,未将清水滴中卷起的表皮平展开来;做质壁分离复原实验时,滴入清水的次数少;色素提取和分离实验滤液细线划得不细不齐都会对实验结果有一定的影响。
三、显微镜的使用分析
用显微镜的实验,有时会因为显微镜的操作而影响观察,看不到已经出现的现象或结果。显微镜的操作要按严格的程序进行,如对光→低倍镜观察→高倍镜观察等。有的学生不按程序操作,结果既耽误了时间,又观察不到相应的结果,而且易损坏显微镜。此外,目镜或物镜镜头被严重污染、焦距没有调好、放大倍数不够、视野较暗、标本不在通光孔的中心位置等诸多因素,都会直接影响观察效果。
这种“三分析”法既紧扣教材,贴近学生的知识水平,也符合学生的思维习惯,容易被学生接受并掌握,而且经过尝试,也取得了良好的效果。因此,该方法可以作为高中生物“显微观察类”实验分析的参考。
一、取材的分析
显微镜下观察的材料要求标准是“薄而透明”的,在教学中,引导学生重视“如何处理观察材料”:
(一)单细胞直接可以看,多细胞1、2层的也可以直接观察:例如必修1:第1个实验酵母菌的观察;47页用藓类及黑藻观察叶绿体。
(二)多细胞的并且是多层细胞的需处理后观察:用菠菜叶观察叶绿体,需要撕取捎带叶肉的下表皮;用显微镜观察脂肪需要将花生子叶切成薄片后观察;有丝分裂实验中根尖需反复处理变成基本一层细胞后看。而不容易处理为一层细胞的可以用药品辅助处理:⑴植物细胞用解离液(15%的盐酸和95%的酒精按1:1配备)处理;⑵动物细胞可用胰蛋白酶处理。
在一次考试中有这样一个题:“在单侧光作用下胚芽鞘会弯向光源,你如何直接证明背光侧细胞比向光侧细胞生长的快?写出你的实验大概步骤。”本题学生要明白“细胞”得用显微镜才能看到,而本题涉及背光侧和向光侧细胞的直接对比,因此得制作两个临时性玻片标本,而且应对背光侧和向光侧做纵切(生长速度不同的细胞主要是纵向体积的差别)将材料处理为基本“一层”,之后显微镜下观察、对比才可以。而本实验的设计关键就是这一点。
二、步骤及操作方法分析
步骤及操作方法是否正确是影响实验结果的主要因素,故应重点分析,主要有以下三种情况:
(一)漏做某个实验步骤。实验步骤不能少,如“有丝分裂实验”中,根尖用15%盐酸和95%酒精解离后,若不经漂洗直接染色,则染色效果极差,因为根尖上附着的盐酸将和碱性染料起中和反应,从而影响着色;制片时,用镊子尖把根尖开碎,这一步也易漏掉。
(二)操作方法错误。在具体操作某个步骤时,没有按规定的操作方法做,肯定会影响实验结果。如临时装片制作时,有的学生将盖玻片直接放在清水滴上,这样制成的装片中,气泡较多,严重影响观察。在质壁分离和复原实验中,应用镊子撕取洋葱表皮,而不少学生是用刀片削或挖,以至取出的表皮较厚,这样在显微镜下也就看不到单层细胞。
(三)操作不严格。如有丝分裂实验解离、染色时间不够、漂洗的时间或次数不足;制作洋葱表皮临时装片时,未将清水滴中卷起的表皮平展开来;做质壁分离复原实验时,滴入清水的次数少;色素提取和分离实验滤液细线划得不细不齐都会对实验结果有一定的影响。
三、显微镜的使用分析
用显微镜的实验,有时会因为显微镜的操作而影响观察,看不到已经出现的现象或结果。显微镜的操作要按严格的程序进行,如对光→低倍镜观察→高倍镜观察等。有的学生不按程序操作,结果既耽误了时间,又观察不到相应的结果,而且易损坏显微镜。此外,目镜或物镜镜头被严重污染、焦距没有调好、放大倍数不够、视野较暗、标本不在通光孔的中心位置等诸多因素,都会直接影响观察效果。
这种“三分析”法既紧扣教材,贴近学生的知识水平,也符合学生的思维习惯,容易被学生接受并掌握,而且经过尝试,也取得了良好的效果。因此,该方法可以作为高中生物“显微观察类”实验分析的参考。