高中生物学实验创新的方法与技巧

课 题 要 求 入 手 "进 行 逆 向 思 维 "去 设 计 实 验 方 案 ) 这是多种方法% 多样手段的综 合 运 用 " 例 如 &( 验 证 新 鲜 猪 肝 中 含 有 大 量 的 过 氧 化 氢 酶 $实 验 方 案 "器 材 的 选 择 %步 骤 安 排 "类 似 于 (酶 的 催
化 作 用 $实 验*通 过 逆 向 思 维 去 确 定 实 验 方 法 +对 照 实 验 ,- 选 择 试 剂 + (!)! , 及 相 关 器 材 * 还 要 反 复 考 虑 检 验 )! 的 最 佳 方 法 ) 例 ’&将 (脊 蛙 搔 扒 反 射 实 验 $设 计 为 (脊 蛙 的 系 列 实 验 $& ! 观 察 青 蛙 的 外 形 * " 观 察 蛙 蹼 内 血 液 流 动 *
去 课 本 中 装 片 制 作 中 的 染 色 过 程"效 果 更 加 明 显$ 例 %. 用 白 色 空 穴 板 的 任 意 两 个 小 孔 代 替 两 只 培 养 皿/使 洋 葱 根 的 解 离 和 染 色 都 在 白 色 空 穴 板 中 完 成 $ " 拓展实验 实验是思维的第一感性材料 "它 是 产 生 创 新 思 维 的 动 因 $ 感 性 材 料 越 丰 富 "兴 趣 就 越 大 "适 当 增 加 实 验 的创新成分"有利于培养思维的主动性$
!,实 验 步 骤 !取 生 长 旺 盛 的 天 竺 葵 - 盆 " 放 置 在 铁 架 台 上 ) 用 铁 夹 固 定 % -& 三 角 瓶 于 铁 杆 上 " 瓶 口 朝 向 天 竺 葵 植
株 的 一 边 + 见 图 ,) "在 % 瓶内装入 L 粒 12)( 片 剂 + 注 意 & 不 要 粘 在 瓶 口 和 瓶 壁 上 ,* & 瓶 内 不 放 12)( " 用 作 实 验 对 照 ’ #选取与三角瓶口径 大小相 同 的 软 木 塞 "用 打 孔 器打孔 "孔 径 比 天 竺 葵 叶 柄 稍大"然后用刀将软木塞对 切成两半’
!!!
替代法 利用具有相同或相似功能的其他物品 来代替原实验规定的物品$ 这种方法主要用于实验材 料 和 用 品 的 改 进 $ 替 代 实 验 用 品 的 要 求 是 %! 易 得 $ 实 验 的 时 候 能 够 在 当 地 容 易 找 到$ "同 效$ 用 这 种 材 料& 装 置 做 实 验(其 实 验 效 果 与 教 材 上 介 绍 的 应 相 同 $#节 省 $ 尽量选择那些野生的或价钱便宜的材料&用品$ $ 实 用 $ 方 便 使 用 $ 例 如 "若 是 用 于 制 片 来 观 察 结 构 的 材 料 "应 该 容 易 撕 ’刮 (取 &结 构 明 显 )若 是 用 于 观 察 &验 证生理现象的材料"应该是生命活动比较旺盛&现象 明显)若是用于提取或鉴定生化成分的材料 "应该 含 量 相 对 较 高 "容 易 提 取 # 例 如 %在 实 验 室 内 可 用 日 光 灯 代替太阳光进行光合作用的实验) 制作临时装片时" 可用透明胶带纸代替盖玻片#
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拓 展 实 验 内 容 例 !% * 观 察 植 物 细 胞 的 有 丝 分 裂 +中 "可 以 将 *培 养 洋 葱 根 尖 +交 给 学 生 来 做 %选 用 其
他的材料或其他的方法培养洋葱根尖 "供自己实验中 使 用 $ 于 是 "有 的 洋 葱 根 尖 是 水 培 的 )有 的 洋 葱 根 尖 是 沙培的) 有更换材 料 用 大 蒜 采 用 类 似 方 法 培 养 的 )也 有少数用蚕豆经沙培获得根尖$ 沙培的根尖用完后" 继续把洋葱等放在湿沙中培养"长出的根又可用来做 *观 察 对 矿 质 元 素 离 子 的 交 换 吸 附 现 象 +实 验 $
"!"
拓展实验方法
按照教材中所提供的材料!方
法 !操 作 过 程 做 实 验 "多 数 是 可 以 取 得 好 效 果 的 $ 但 有 些实验由于材料采集难度大或反应速度慢"持续时间 过长等原因"可以 尝 试 用 新 的 实 验 方 法 来 消 除 原 实 验 中 的 弊 端 "从 而 取 得 好 的 实 验 效 果 $ 例 ’ % 高 二 实 习 实 验 * 动 物 激 素 喂 养 小 蝌 蚪 +" 验 证 动物激素对动物生命活动的调节作用$ 该实验存在材 料 采 集 难 ! 蝌 蚪 变 态 缓 慢 ’ 约 需 ) 个 月 (! 在 喂 养 蝌 蚪 过程中必须常换池塘水0内含 蝌 蚪 所 需 营 养1等 缺 陷 " 因 此 "很 难 完 成 $ 如 果 将 甲 状 腺 激 素 改 为 胰 岛 素 "用 小 鱼代替蝌蚪)由向 水 中 加 入 甲 状 腺 激 素 喂 养 蝌 蚪 改 为 在鱼的鳃部注射适量的胰岛素$ 由于鱼的血糖浓度急 剧 降 低 影 响 了 神 经 系 统 的 功 能 " )’ 234 左 右 鱼 即 昏 厥 "显 示 了 动 物 激 素 对 动 物 生 命 活 动 的 影 响 $ 那 么 是 否是由于胰岛素致使血糖浓度降低而导致的昏厥呢5 验证方法是%再由鳃部注射适量的葡萄糖溶液 "鱼 很 快复苏$ 例 " % 植 物 细 胞 吸 水 ! 失 水 实 验 +" 从 改 变 容 器 入 手 %改 用 注 射 器 或 有 刻 度 的 量 杯)从 改 变 材 料 考 虑 %改 用 胡 萝 卜 !苹 果 或 白 菜 )改 变 实 验 所 用 的 溶 液 %改 用 糖 水 !汽 水 !可 乐 等 $ # 设计实验 特 殊 ’ 小 麦 ( 上 升 到 一 般 ’ 所 有 种 子 (" 有 利 于 识 记 关 于 种 子 成 分 的 知 识 )使 学 生 在 巩 固 定 性 实 验 原 一 般 方 法 的基础上"培养学生的创新精神"初步的探究能力和 实践能力$ ’ 67 (
#,实 验 结 果 ! 用 叶 夹 遮 盖 叶 +. , 的 不 见 光 的 部 分 " 遇 碘 液 不
变蓝色"证明没有淀粉生成*而在同一片叶的没 有 遮 盖的见光部分"在叶片上加碘液变成蓝色"证明有淀 粉 生 成 ) 说 明 &光 是 光 合 作 用 的 必 需 条 件 ) "在 装 有 12)( 的 % 瓶 内 的 叶 片 " 因 为 二 氧 化 碳 与 氢 氧 化 钠 进 行 了 化 学 反 应 "因 而 缺 少 光 合 作 用 的 原 料0 /0 .)! " 叶 片内没有淀粉"在叶片上加碘液不变蓝色*而用作对 照实验的 & 瓶内的叶片"加碘液变成蓝色"说明叶片 内 有 淀 粉 生 成 ) 从 而 证 明 了 光 合 作 用 需 要 .)! ) 本实验利用一套装置作了两个实验 "并 且 通 过 优 选实验器材-设计实验装置-完善实 验 方 法 等 过 程 "形 + 03 , 成了一个名副其实的创新实验)
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干细胞的神奇 & 脂肪变骨骼
脂肪中的干细胞可以用来治愈组织如肌肉和骨骼中的伤 害 ) 4567289 :;<=2>8? 及 合 作 者 发 表 研 究 报 告 称 " 将 脂 肪 干 细 胞 移 植 到 一 只 老 鼠 头 骨 上 # @@ 的 伤 处 " 成 功 地 形 成 新 骨 并 修 复 了伤口) 近年来科学家已经发现脂肪干细胞可以被诱化生成骨 骼 - 软 骨 - 肌 肉 或 神 经 细 胞 ) 现 在 :;<=2>8? 等 展 示 了 脂 肪 干 细 胞 的医疗潜力0 00 修 复 较 大 而 无 法 自 身 愈 合 的 骨 骼 伤 害 )
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生
物
学
源自文库
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#$$! 年 第 %& 卷 第 ’ 期
高中生物学实验创新的方法与技巧
宋建陵
’广 州 市 第 六 中 学 广东广州
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中学生物学教材中的实验主要有演示性实验 !技 能性实验和探究性实验 等 "本 文 通 过 实 例 介 绍 高 中 生 物学实验创新的方法与技巧# ! 改善实验
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嫁接法
根据某一特定需要 "灵活地引用 &嫁接
其他类似的实验方法# 嫁接法主要用于实验方法的改 善 # 例 如 验 证 *光 合 作 用 的 产 物 是 淀 粉 +的 实 验 中 "溶 解叶绿素的方法可以选 用 少 量 四 氯 化 碳 进 行 萃 取 "使 色素溶解在少量四氯化碳中"避免加热酒精可能造成 的危险$ !!# 加 减 法 增 加 或 减 少 实 验 的 某 些 药 品 ! 装 置 ! 步 骤 等"实 验 结 果 不 会 改 变 $ 例 )% 碘 液 是 中 学 生 物 学 实 验 室 中 常 备 的 一 种 染 色剂"常用的是碘*碘化钾溶液 ’革 兰 氏 碘 液 (要 放 在 带有毛玻璃塞的棕色瓶中" 瓶子在冷凉阴暗处保存$ 因为碘液在长期保存中会分解成碘化氢而失效"所 以 "每 次 都 应 少 配 $ 如 果 将 ) 份 水 和 + 份 碘 液 注 入 到 % 份甘油中"制成碘*甘油溶液"不 仅 观 察 效 果 好 "而 且 能使观察材料保持较长时间不干燥"还可供较长时间 观察$
# 观 察 蛙 心 脏 的 节 律 性 搏 动 *$ 解 剖 青 蛙 *% 脊 蛙 反 射 * & 观 察 肌 肉 的 收 缩 特 性 .. 用 * 只 蛙 做 完 这 些 实 验 " 必 须 要 合 理 安 排 实 验 顺 序 &!!"!%!#!$ !& " 同 时 " 实 验 操 作 要 尽 量 简 短 ) $ 实验创新举例 例 +&探 究 (光 是 光 合 作 用 的 必 要 条 件 $和 (二 氧 化
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将验证型实验改为设计型实验有利于培养发散 思 维 ! 要 求 从 实 验 原 理 出 发 "选 择 相 应 的 实 验 器 材 "安 排 实 验 步 骤"从 而 设 计 新 的 实 验 方 案 ! !!" # 移 植 嫁 接 法 $ 利 用 已 有 或 类 似 的 实 验 原 理 % 方 法%步 骤 等"加 以 改 造"设 计 出 新 的 实 验 方 案! 例 如& #验 证 根 对 矿 质 元 素 离 子 吸 收 的 部 位$就 需 要 #移 植 嫁 接 $# 观 察 根 对 矿 质 元 素 离 子 的 交 换 吸 附 现 象 $ 的 实 验 方案’
!!$
组合法 把原来分解成若干部分的实验方案或 实 验 装 置 "重 新 科 学 地 组 合 "从 而 创 造 新 的 实 验 方 法 $ 例 #%在 植 物 有 丝 分 裂 实 验 中 "巧 妙 地 采 用 活 体 染 色 剂 " $,$#- 亚 甲 基 蓝 溶 液 养 活 体 植 物 洋 葱 根 " 从 而 省 学 生 得 出 %脂 肪 也 是 种 子 的 一 种 成 分 $ 根据小麦种子成分的探究方法"让学 生 分 组 自 行 设计实验方案"探究其他干燥种子的成分"得出小 组 结论"并在班上汇报交 流 $ 从 而 使 学 生 知 道 所 有 植 物 的种子里都含有小麦种子中的成分 "使学生的认识由
/
处理 颜色变化 原因分析 实验结论 注意& 在摘下瓶内的叶片和脱去叶绿素的过程中" 不要弄掉标 签 "以 免 混 淆 而 影 响 实 验 结 果 )
0
不 放 12)( 遮光部分
.
不遮光部分
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(逆向思维法$ (反 复 尝 试 法 $
类 似 于 数 学 中 的 ( 反 证 法 $" 从
12)( 片 剂
碳 是 光 合 作 用 的 原 料 $的 实 验 )
*,器 材 用 具
盆 栽 天 竺 葵 - 碘 液 - ’& ! 酒 精 - 三 脚
架 - !&, "# 锥 形 瓶 - 软 木 塞 - 打 孔 器 - 小 标 签 - 叶 夹 - 药 棉 - &"" "$ 烧 杯 - 三 角 玻 璃 瓶 - 酒 精 灯 - 石 棉 网 - 培 养 皿-刀片-镊子-载玻片-盖玻片-显微镜等其他必需 品)
隙 "塞 住 三 角 瓶 口 )
& 选 一 生 长 旺 盛 的 叶 片 + 编 号 为 . ," 用 叶 夹 上 下 两 面 对 半 遮 盖 "并 用 回 形 针 固 定 ) $ , 现 象 分 析 一 段 时 间 后 " 取 下 / -0 -. $ 片 叶 " 置 于 酒 精 中 水 浴 加 热 "脱 去 叶 绿 素 "再 用 碘 液 处 理 "观 察 $ 片 叶 的 颜 色 变 化 "填 写 下 表 )