中学生物实验材料的选择与处理

中学生物实验材料的选择与处理

摘要：正确地选择生物实验材料是获得实验成功的第一步，而对实验材料正确地处理则是实验成功的关键。实验材料的选取，必须遵循科学性原则，以实验效果为判断依据；实验材料的处理要根据实验设计的原则，以实验目的、实验原则为依据，有利于实验结果的直观体现。

关键词：中学生物；实验材料；选择；处理

中图分类号：文献标识码：a 文章编号：1009-010x（2012）08-0058-02

孟德尔所处的那个年代已与我们渐行渐远，然而孟德尔发现遗传的分离定律和自由组合定律生物科学探究实验仍不失为经典，无论是实验材料的选择还是实验材料的处理无不闪耀着智慧的光芒。所有成功的发现无不说明正确地选择生物实验材料是获得实验成功

的第一步，而对实验材料正确地处理又成为实验成功的关键所在。中学生物的实验开设同样需要选择正确的实验材料并对实验材料

进行正确处理。

一、实验材料的选取原则

孟德尔之所以成功，很大程度上在于他选择了豌豆做杂交实验材料，使之成为遗传学实验中独特实验材料之一。

（一）实验材料的选择必须遵循科学性原则

要想获得理想的实验效果，必须注意到实验材料本身所具有的特点。比如“检测生物组织的还原糖”的材料需选择还原糖含量高材

料。像甘蔗和甜菜由于所含多为蔗糖，所以不能作为实验材料。又如“观察叶绿体”的实验材料必须含有较多的叶绿体；“探究酵母菌的呼吸方式”的实验材料（酵母菌）既具有有氧呼吸方式又具备无氧呼吸方式；“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”要选择一年或两年生枝条作为实验材料。

（二）实验材料的选择以实验效果为判断依据

在遵循科学性的基础之上选择的实验材料必须有良好的实验效果，易于观察或易于检测。例如“检测生物组织中的还原糖、脂肪、蛋白质”所使用的材料不能有自身颜色的干扰；选择红细胞作为“体验细胞膜制备”的实验材料是因为红细胞本身特殊的形状和颜色便于观察和感知；选择紫色洋葱鳞片茎表皮作为“探究植物细胞的吸水和失水”的实验材料可以清晰地看到紫色大液泡体积与颜色深浅的明显变化。

（三）实验材料的选择兼顾是否易得，是否符合各地季节性地方特色

我国地域辽阔，各地资源差异往往决定了实验材料的选择范围，而且不同地区不同学校所具备的实验条件千差万别。因此，结合本地本校实际，因地制宜选择实验材料开展生物实验是每个生物教师必须把握的原则。

比如用土豆研磨液（土豆片），萝卜研磨液（萝卜片）来替代肝脏研磨液“验证酶的高效性”；用大蒜根尖代替洋葱根尖“观察植物细胞的有丝分裂”；用紫鸭趾草或紫甘蓝替代紫色洋葱“探究植

物细胞的吸水与失水”；用植物的非绿器官代替酵母菌“探究呼吸方式”等等。

很多的实践证明，中学生物实验教学中，通过实验材料的替换，不仅完成了教学任务，而且符合新课程的理念，更重要的是通过替换，培养了学生勇于创新，勇于发现的精神。

二、实验材料的处理原则

选择好的生物实验材料不一定可以直接使用，因为涉及到实验中所需要的是某一成分、某一组织、某一器官或还需要避免无关因素对实验结果的干扰。因此，明确实验的目的、方法、步骤，对一些生物实验材料进行一定的处理是获得实验成功的必要过程。（一）实验材料的处理要根据实验目的、实验原理

实验课题、目的或原理往往反映出实验中需要的操作对象。如果实验中仅仅需要的是实验材料中的某一成分，就应该想到利用组织提取或浸出的方法。比如，“叶绿体中色素的提取”，提取时必须破碎生物组织，把绿叶进行剪碎、研磨就是这个道理。又如，“生物组织中还原糖的提取、蛋白质的提取”、“dna的粗提取”。当然，有些实验中也可以采用浸出的方法，如探究烟草浸出液对种子萌发的影响，首先必须把烟草放在溶液中浸泡。“探究植物细胞的吸水和失水”、“观察植物细胞的有丝分裂”这类实验中只选取实验材料的一部分，这时需要剪切、切割、撕取等等。实际的实验操作中，学生可能因为取材的部位有问题而达不到实验效果。在学生的实验设计（文字材料）中往往忽略了这一点。

（二）实验材料的处理要根据实验设计的原则

科学性和可行性原则：实验材料的处理必须是科学而且可行的，比如“验证植物的向光性是由单侧光照引起生长素不均衡分布造成的”实验中就不能对生长素进行提取和定量测定，此法不仅可行性差，而且大有“涸泽而渔”之嫌。

对照性原则：对于实验组进行自变量的处理、对对照组的实验材料不进行处理（空白对照）或进行非研究条件的处理（条件对照）。控制性原则：对实验材料进行实验变量处理的同时注意控制无关变量以避免对实验结果的干扰。比如“探究不同浓度生长素类似物对植物根生长的影响”的实验中对根尖的切除，萨克斯探究光合作用产物实验中对植物的饥饿处理。

单一变量原则：单一变量原则即控制唯一变量而排除其他因素的干扰，从而验证唯一变量的作用。

（三）实验材料的处理必须有利于实验结果的直观体现

生物实验的目的是获得实验结果，作出正确结论。对于高中生物实验来说，实验设计中一般需要将定量的测定转变为定性的分析；把微观的结果转变为宏观的结果；把分子水平的改变转变为性状上的差异；把内在的机制转变为外显的现象。这就要求对实验材料的处理必须有利于实验结果的呈现。比如：“探究单侧光照引起生长素不均衡分布”的实验设计中把生长素含量变化转换为胚芽鞘的弯曲程度或生长状况；“探究温度对酶活性的影响”的实验中把反应物（淀粉）是否水解或水解程度转换为碘液检测后的颜色变化；“验

证分离或自由组合定律”的实验中将基因的分离或自由组合转换成性状分离或自由组合。

毫无疑问，正确地选择和处理生物实验材料是科学精神的具体体现，只有这样，才能抓住事物的本质，探究生命的奥秘。