对高中生物课本中实验教学的思考

胡俊永

摘要：本文通过对高中课本实验的教学内容与组织形式的归类，以及部分实验原理、方法的思考与分析；进一步对课本部分实验提出教学策略的优化和某些实验方法的改进措施。

关键词：高中生物课本；生物实验教学；思考

中图分类号：G633.91文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）21-067-1

生物学是一门以实验为基础的自然科学，可以说生物学任何一个知识的形成、规律的发现都离不开实验。江苏小高考目前实验题或与实验有关的题目已达到30～35分，实验内容比重攀升至试题总量的25%。因此，教师如何组织高中生物实验教学，使学生实验基础知识更扎实，能力进一步提升，对提高高考生物学科成绩至关重要。

一、实验教学的内容和组织形式

由于江苏的高考制度和应试的需要，生物学科的课时减少了，实验的组织难度增大了，因此实验课的组织形式应该多样化。

1.笔者建议教师应开展下列形式的实验。

一是学生动手实验：（根据学校条件）：如：三大有机物鉴定；显微镜的使用（观察多种多样的细胞）；质壁分离和复原；叶绿体色素的提取和分离；有丝分裂和减数分裂的观察；培养液中酵母菌数量计数等；

二是课堂演示实验：（简单、易行、需时短）：如：通过模拟实验探究膜的透性；验证酶的催化性、高效性等；

三是模拟实验：样方法、标志重捕法调查种群密度；人类遗传病的调查等；

四是课堂讲解、分析实验：（缺乏应有条件或耗时较长的实验）。如：探究酵母菌的呼吸方式；探究生长调节剂对扦插枝条生根的作用；果酒、果醋、腐乳的制作等；以及生物学发展史上的经典实验：如光合作用发现、生长素的发现、孟德尔豌豆杂交实验、肺炎双球菌转化实验等。

2.笔者还建议采用不同的教学模式。

一是先做实验，后知识传授：这类实验需要的基础知识不多，实驗操作比较容易，是一般性的观察究实验。例如，必修1的“使用显微镜观察多种细胞”，“观察植物细胞的质壁分离和复原”等实验。这样学生先带着感性认识听课，就会变得主动学习，会积极思考，通过感性认识与理性认识相结合，学生对知识点记得牢固，了解得透彻。

二是先知识传授，后做实验：这类实验需要的基础知识较多，对学生的观察能力和动手操作能力要求较高，实验内容较复杂。如，必修模块1中“叶绿体色素的提取和分离”实验。学生可以通过实验来巩固所学的理论知识，通过观察实验现象引起更深入的思考。

三是实验与知识传授混合型：这类课型对教师的综合素质要求较高。教师除事前作好充分准备，课堂上认真组织教学外，还需作好应付突发事件的准备。课堂演示实验就是属于这种类型。

二、对书本中某些实验原理、方法的思考与分析

1.脂肪鉴定。

苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ就是苏丹红3号和4号（还有1号和2号）。脂肪被染色，实际上是苏丹染料被脂肪溶解吸附而呈现染料的颜色。组织中脂质在液态或半液态时，对苏丹染料着色效果最好。根据这一原理，适当提高温度（37℃～60℃）对组织切片染色效果是有好处的。

苏丹Ⅳ染液与脂肪的亲和力比较强，所以，染色的时间应比较短，一般为1min左右，实验中多采用。若直接对花生匀浆进行鉴定，得到的结果是试管中的样液加入苏丹Ⅳ染液后呈现出粉红色，但是该方法看不到脂肪颗粒在细胞中的形态，也不能确定溶液的颜色是否为苏丹Ⅳ染液与花生匀浆混合显出的颜色。

2.DNA的鉴定：用甲基绿还是二苯胺。

甲基绿为碱性染料，呈蓝绿色，它易与聚合程度高的DNA结合呈现绿色。因为其本身有颜色，将其滴入没有DNA的溶液中，它也会是蓝绿色。只能用于细胞中DNA分布的鉴定，不能检验溶液中是否存在DNA。

二苯胺和DNA的反应原理是：DNA中嘌呤核苷酸上的脱氧核糖遇酸生成ω-羟基-γ酮基戊醛，它再和二苯胺作用而呈现蓝色。鉴定时溶液蓝色的深浅，与溶液中DNA含量的多少有关。因此二苯胺鉴定DNA更准确。

总之，物质鉴别试剂从原理上可分为染色剂、反应变色试剂、指示剂。苏丹三、苏丹四、甲基绿、吡罗红、健那绿、醋酸洋红、龙胆紫等都属于前者，可使相应的物质或结构呈现染色剂本身的颜色。双缩脲试剂、菲林试剂、二苯胺、重铬酸钾都属于第二种；溴麝香草酚蓝溶液是一种指示剂，较低浓度的CO2使其由蓝变绿，较高浓度CO2使其由蓝变绿再变黄。

3.关于四种色素的提取和分离方面问题的解释。

关于苏教版的“提取和分离叶绿体中的色素”、人教版的“绿叶中色素的提取和分离”、考试说明中的“叶绿体色素的提取和分离”等说法。显然人教版的说法欠妥。因为绿叶中的色素除了叶绿体中的色素外，还有液泡中的花青素，但花青素易溶于水，而不溶于有机溶剂，因此用有机溶剂不能提取到花青素。

在过滤时选用脱脂棉或纱布，而不用滤纸。原因是：色素分子比较大，不容易透过滤纸；滤纸有较强的吸附性而使色素吸附在滤纸上，从而降低色素浓度。

根据物理学中的毛细现象，画滤纸细线前滤纸必须经过干燥处理，是为了阻止水分子堵塞滤纸中的毛细管而影响层析液的扩散。

由于液面的不同位置表面张力不同，纸条接近液面时，其边缘的表面的张力较大，层析液沿滤纸边缘扩散过快，而导致色素带分离不整齐的现象。故而，在插入层析液的滤纸条一端剪去两个角。

叶绿体中色素提取和分离实验中四种色素彼此分离的原理是什么？

这一原理单靠高中教科书中的知识还不够，应让学生了解滤纸是一种吸附剂，层析液是一种展开剂（就是色谱分析法中的固相和液相），四种色素的化学结构和性质不同，它们在滤纸上（固相）吸附能力不同，在层析液中（展开剂，液相）溶解度不同，因此，四种色素随着层析液在滤纸条上的扩散速度就不同，胡萝卜素溶解度大而吸附力小，扩散速度快，叶绿素b溶解度小而吸附力大，扩散速度则慢。endprint