生物实验的四步分析法.doc

生物实验的四步分析法 高中生物教材已将学生实验数量增加到二十多个，实验教学越来越受到重视。但是，我们经常可以发现，不少学生在上实验课时，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根本目的缺乏深刻的认识以外，不懂得如何分析实验、没有掌握实验分析的一般方法是非常重要的因素。生物学是一门实验性很强的学科，在实验过程中，会有多种因素影响、干扰实验结果，致使实验失败。此时，实验分析就显得很重要：一方面，可以找出并排除影响因素，使实验重做时能获得成功；另一方面，还可以总结出经验教训，甚至可能还有意外的收获、新的发现，这在科学史上是不乏其例的。因此，尽管现行高中生物教学大纲没有明确实验分析这一要求，而且实验大多也比较简单，但是，笔者以为，在高中生物实验教学中，除了使学生达到提高动手能力、了解实验原理和方法、验证所学知识这些目的以外，教育学生辩证地看待实验的成功与失败、教给学生进行实验分析的一般方法、初步培养学生实验分析的能力还是必要的！ 笔者在实验教学过程中，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，总结归纳成了“四步分析法”，即从取材、药品与试剂、步骤及操作、显微镜的使用四个方面对实验进行分析的方法。一、 取材分析 正确取材是实验成功的第一步。有的学生实验失败的原因，往往是取材不正确而引起的，因而在实验分析时，要首先考虑取材是否正确。例如，实验三“观察植物细胞的有丝分裂”中，准确切取洋葱根尖生长点部位，是实验成功的前提。一些学生制成的装片中往往看不到或看到很少的分裂相细胞，就是因为切取部位不够准确导致的，即没有选准根尖的生长点部位。实验七“观察植物细胞的质壁分离和复原”中，取材部位应该是在新鲜的洋葱鳞片叶外表皮的紫色较深处。而在内表皮或紫色很浅的部位取材，往往观察不到或仅有很少紫色液泡。实验二“观察叶绿体和细胞质的流动”中，选择幼嫩的黑藻叶，放在光下或温水中一段时间，使细胞的流动加快，这是实验取得好的效果的前提。实验六“叶绿体中色素的提取和分离”中，选取的叶片要肥厚、色浓，而老叶、发黄的叶子则不能选用。二、药品与试剂分析 药品与试剂的量、浓度、纯度等都是影响实验正确结果的重要因素，要逐一检查，不能忽视。1关于量的问题。 有些实验对药品和试剂的量有一定的要求，如实验六中，丙酮、层析液的量就要按规定使用：提取叶片中的色素，用5ml丙酮是适中的，若丙酮过多，会使色素浓度降低，减少滤纸条上色素的量，使分离效果不明显；若丙酮少了，色素提取又不充分。色素分离时，向烧杯中倒入层析液时，其量的标准是液面不能超过1cm（距烧杯底），否则将没及滤纸条上的滤液细线，色素就迅速溶解到层析液中去了，结果在滤纸条上得不到相应的色素分离图谱。2关于浓度问题。 实验中，规定的浓度，都是人们经过多次试验后，认为最适合的。实验员在实验前配制药品与试剂时，浓度要配准，否则将会影响学生实验。如蔗糖溶液浓度较高时（高于），会使细胞因发生强烈质壁分离而失水过多，造成细胞死亡而不能复原。实验四“比较过氧化氢酶和fe3+的催化效率”中，过氧化氢的浓度太低，则会因为产生的氧气少而不能使卫生香复燃。3关于纯度问题。 有的实验如实验九“dna的粗提取与鉴定”对试剂的纯度有很高的要求，如果所用蒸馏水中混入杂质，或用自来水代替，提取鸡血的核物质时，就会使细胞破裂不充分，得到的核物质很少，影响实验的效果。三、 步骤及操作分析 步骤及操作是否正确是影响实验结果的主要因素，应重点分析，主要有以下三种情况。1漏做某个实验步骤。 实验步骤不能少，如实验三中，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，用镊子尖把根尖弄碎，这一步也易漏掉，会使装片中的细胞重叠，影响观察效果。2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。实验七中，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了。3操作不严格。 如制作洋葱根尖临时装片时解离、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，未将清水滴中折叠的表皮平展开来；做质壁分离与复原实验时，滴蔗糖溶液时流到显微镜上，等等。四、显微镜的使用分析 需用显微镜的实验，有时会因为显微镜的操作，镜头污染等问题而影响观察，看不到已经出现的现象或结果。显微镜的操作要按一定的程序进行，如对光程序、高倍镜观察程序等。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。例如，常有学生在用高倍镜观察时，把盖玻片压碎了，弄脏了镜头，就是由于这些学生在下降镜筒时，眼睛看的是目镜而不是物镜，这样，镜筒下降到什么位置就不知道了。正确的程序应该眼睛看着物镜，同时下降镜筒，让物镜接近装片，然后眼看目镜，调节准焦螺旋使镜筒缓缓向上，直至观察到清晰物像。此外，目镜或物镜头被严重污染、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