重点高中生物必修几个重要实验的改进与创新+()()
- 格式:doc
- 大小:3.75 MB
- 文档页数:10
高中生物实验现状分析及实验技术改进与创新探析高中生物实验是学生学习生物知识,培养实验技能和科学思维的重要环节。
当前高中生物实验存在着一些问题,如实验内容的局限性、实验设备的不足、实验技术的单一等,这些问题影响了实验教学的效果。
本文将对当前高中生物实验现状进行分析,并探讨实验技术在改进与创新方面的可能性。
一、高中生物实验现状分析1. 实验内容的局限性目前高中生物实验的内容主要集中在生物基础知识的实验验证上,如细胞观察、生理实验、生态实验等。
这些实验内容虽然对于学生理解生物学原理有一定的帮助,但局限于传统教学模式,缺乏对于前沿生物科学研究的介绍和引导,缺乏对生物学应用技术的培养,导致学生缺乏创新能力和实际应用的技能。
2. 实验设备的不足许多学校生物实验室的设备落后,缺乏先进的生物实验设备和仪器,导致学生的实验操作受到很大的限制。
对于分子生物学实验来说,PCR仪、电泳仪等仪器的缺乏严重限制了学生对于分子生物学实验技术的学习和研究。
3. 实验技术的单一当前高中生物实验的技术主要集中在常规的观察、显微镜观察、实验操作等方面,缺乏对于先进生物技术的培养与介绍。
基因工程、细胞培养、酶技术等技术在高中生物实验中很少开展,这导致学生在相关领域的技术应用和理解方面存在不足。
二、实验技术改进与创新探析1. 引入前沿生物科学研究内容在高中生物实验的教学内容中应该适当引入一些前沿生物科学研究的内容,如基因编辑技术、干细胞研究、环境污染检测技术等。
通过这些实验,不仅可以拓展学生的知识面,还可以培养学生的科学探究精神和创新能力。
3. 开发生物实验技术课程学校可以设立生物实验技术课程,在这门课程中主要针对一些前沿的生物实验技术进行讲解和培训。
例如基因克隆技术、细胞培养技术、蛋白质酶标记技术等,通过这门课程的学习,可以提升学生在相关技术领域的理解和应用能力。
当前高中生物实验存在着一些问题,但通过改进和创新,可以提升实验教学的效果,为学生培养更加全面的生物学知识和实验操作技能。
“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进和创新普通高中生物必修1教材中“绿叶中色素的提取和分离”实验的操作过程复杂,时间耗费多,且实验现象并不明显,或者材料选择不佳,在限定的时间内往往难以达到预期的实验效果。
对此,我对这个实验进行了如下改进:1、色素的提取(1)实验材料:选择叶片较肥厚的绿色植物叶片作实验材料:如豆腐菜,色素含量高。
(1)过滤装置的改进:将过滤用的尼龙布改为用三层纱布,过滤速度快,操作更为简单。
2、色素的分离教材实验步骤中滤纸条的制备,不仅要考虑与层析时的装置配套,还要去除边缘效应;画滤液细线时要求每次都画的又细又直;层析时还要注意层析液不能没过滤液细线,滤纸条不能贴壁等,基于这些种种细致的要求,我的改进和创新如下:(1)实验试剂的改进人教版课本层析液(由20份在60~90摄氏度下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成),本实验中考虑到实验的安全性,1份苯换成1份甲苯,最后实验结果证明现象很明显,四条色素带跑的很好,况且甲苯相对苯对人的危害性弱一点。
(2)实验步骤的创新制备滤纸条:本实验要求将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条,改为将干燥的定性滤纸剪成大于烧杯长的滤纸条,并将滤纸条折成7字型,以保证滤纸条不贴壁的要求。
画滤液细线:画滤液细线时要求用毛细吸管蘸取滤液每次都画的又细又直,切容易将滤纸划破;改为:每次用盖玻片边缘蘸取滤液印在滤纸条上,可以保证又细又直,又不会弄坏滤纸条。
且实验效果更好。
第1步:取一圆形定性滤纸(干燥处理),靠近中间部位打一小孔(用牙签较好)放在小培养皿上(如图1)。
第2步:用毛细吸管吸取提取出的色素滤液,点样在小孔边缘(如图2),待滤液干后重复2次。
第3步:自制棉花线,待滤纸上滤液干后从背面穿入(如图3)第4步:将少许层析液倒入小培养皿中,棉花线浸入,开始层析,层析中的滤纸既是跑道,又相当于培养皿的盖子,可减少层析液的挥发。
一分钟之后就会出现4个非常漂亮的同心圆(如图4为两次实验结果),由外到内依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色。
高中生物实验教学的改进与创新高中生物实验教学作为一门重要的实践性科学课程,对培养学生科学素养和实践能力具有重要影响。
然而,目前我国高中生物实验教学存在着一些问题,如实验内容过于单一、实验设计缺乏创新等。
本文将重点探讨高中生物实验教学的改进与创新,以期激发学生的实验兴趣和创造力,培养他们的探究精神和实践能力。
首先,我们可以通过拓宽实验内容来改进生物实验教学。
传统上,大部分高中生物实验都集中在植物的观察和动物的解剖等方面,但这种单一的实验内容容易使学生产生厌倦感。
因此,可以通过引入一些新颖的实验内容来激发学生的兴趣。
比如,在细胞学的教学中,可以引入细胞培养技术,让学生亲自参与细胞的培养和观察。
这不仅可以让学生亲身体验到科学研究的乐趣,还能增强他们的实验技能和科学思维能力。
其次,创新实验设计是提高生物实验教学质量的重要途径。
传统的实验教学往往是教师在黑板上讲解实验步骤,学生按照教师的指令进行实验操作。
这种模式容易使学生产生被动学习的态度,无法真正培养他们的实践能力。
因此,我们可以尝试采用“科学探究”模式,让学生自主设计实验方案,并进行实验操作和数据处理。
这样的实验设计模式能够激发学生的探究精神和创造力,使他们在实践中培养问题意识和解决问题的能力。
此外,将现代技术手段引入实验教学也是改进与创新的途径之一。
随着信息技术的发展,各类虚拟实验软件和实验设备已经相继问世。
我们可以利用这些现代技术手段来增强实验教学的视觉效果和实践感受。
比如,在细胞分裂的教学中,可以通过使用细胞分裂的动画软件,让学生直观地观察到细胞分裂的全过程;在遗传实验中,可以利用PCR技术模拟进行基因扩增。
这样的实验设计既能够提高实验的可视性,也能够培养学生的信息获取和处理能力。
除此之外,调动学生的参与度也是改进实验教学的重要一环。
针对每个实验,可以采用小组合作的方式进行,让学生之间相互合作、相互交流,共同完成实验任务。
此外,还可以设置实验报告或是展示环节,让学生能够将实验结果进行总结和分享,培养他们的表达能力和合作精神。
高中生物教学改进与创新一、现状分析当前,高中生物教学存在一些问题。
首先,传统的教学方式过于单一,主要以讲授知识为主,缺乏足够的互动和实践环节,导致学生的学习兴趣不高。
其次,由于考试压力和重点突出,教学目标过于注重学科知识的掌握,而忽略了学生的综合素养的培养。
此外,教学内容的更新不及时,许多新的科学发现和研究成果无法及时反映在教材中,也给教师带来了很大的困扰。
二、改进方案1.启发式教学法启发式教学法强调学生自主探索,通过提出问题、搜集资料、进行实验和讨论等方式,引导学生主动参与学习过程。
例如,在教授遗传学时,可以以农作物的育种为例,让学生通过实验和讨论,探讨物种的遗传规律。
这样不仅能够培养学生的思维能力,还能提高他们对生物学的兴趣。
2.项目学习项目学习是将学科知识与实际问题相结合,培养学生解决问题的能力。
例如,组织学生开展环境保护项目,让他们了解生物多样性的重要性,并学习相关的科学知识。
通过实践,学生可以更好地理解生物学的原理,并将知识应用于实际生活中。
3.多媒体辅助教学多媒体技术可以提供更生动、形象的教学内容,激发学生的学习兴趣。
例如,利用动画、视频等多媒体资源,展示生物学中的一些复杂数学原理和实验过程,可以使学生更容易理解和记忆。
此外,利用互联网资源,教师可以及时获取最新的科研成果,并与学生共享,以便更新教学内容。
4.生物学实验生物学实验是培养学生实践能力的重要手段。
为了提高实验教学的效果,可以引入一些创新的实验设计。
例如,在细胞分裂的实验中,可以利用显微操作,让学生亲眼观察到细胞的分裂过程。
这种实践能够帮助学生更好地理解细胞变异的原理,并提高他们的实验操作技能。
5. 资源共享平台建设一个高中生物教学资源共享平台,以集思广益的方式推动生物教学的改进与创新。
在这个平台上,教师、学生、家长等可以分享自己的教学经验、学习资源和创新方案,为提高高中生物教学质量提供支持和参考。
三、潜在困难与对策1. 教师的培训与支持实施教学改进与创新需要教师具备一定的专业知识和创新能力。
高中生物实验现状分析及实验技术改进与创新探析一、引言生物实验是高中生物课程的重要组成部分,通过实验,学生可以更直观地了解生物学知识,培养实验操作能力和科学思维。
当前高中生物实验存在一些问题,例如实验内容单一、实验技术不够先进、实验仪器设备不足等,影响了实验教学效果。
本文对高中生物实验现状进行分析,并从实验技术改进与创新方面进行探讨,以期提升高中生物实验教学质量。
二、高中生物实验现状分析1. 实验内容单一目前高中生物实验的内容主要集中在植物生长、显微镜观察、动物解剖等方面,缺乏灵活多样的实验内容。
这样一来,学生对生物学的整体了解不够深入,实验教学的趣味性和吸引力也相对较低。
2. 实验技术落后现有的高中生物实验技术多为传统实验技术,如染色、灌注、显微镜观察等。
这些技术虽然具有一定的教学效果,但是与当今科技发展水平相比,已显得有些陈旧,不能很好地激发学生的科学实验兴趣。
3. 实验仪器设备不足据了解,部分地区的高中生物实验室仪器设备较为简陋,缺乏现代化实验设备,例如生物芯片技术、PCR技术、体细胞克隆等。
这不仅影响了实验教学效果,还无法满足学生对现代生物技术的学习需求。
三、实验技术改进与创新探析1. 引入新颖的实验内容高中生物实验应该逐步拓展实验内容,引入一些新颖的、前沿的生物科学实验,例如基因编辑技术、生物智能制造、合成生物学等。
这样既能丰富实验内容,又能使学生更好地了解当今生物前沿技术,提高他们的科学素养。
2. 推广先进的实验技术在高中生物实验教学中,应该适当地推广一些先进的实验技术,如生物芯片技术、蛋白质组学技术等。
这些技术不仅能提高实验的科学性和实用性,还可以激发学生对生物科学的兴趣,培养他们的创新能力。
3. 提升实验教学设备学校应该加大经费投入,提升高中生物实验室的仪器设备,引进一些现代化、高效化的实验设备,如PCR仪、电泳仪、显微镜等。
这样可以更好地满足实验教学的需求,为学生提供更好的实验操作环境。
浅谈高中生物实验的改进摘要生物学实验是中学生物教学课程内容中重要的、最富成长性的板块,通过实验教学可以培养学生的动手能力、科技创新能力以及探究科学知识的方法技巧。
但在教学过程中,有的实验按照教材的设计方案进行,往往会增加工作量或者是得不到满意的效果亦或是有一定的危险性。
本文将高中生物教材中几个主要实验的改进方案作简单的归纳。
关键词实验改进高中生物实验一、要改进的实验1、生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定。
2、观察植物细胞的有丝分裂。
3、叶绿体中色素的提取与分离。
4、观察植物细胞质壁分离及复原。
二、具体改进的方案2.1生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定。
2.1.1调整实验顺序本实验包括三个小实验,若按以上顺序进行实验,学生做得很紧张,忙乱,因为第一个要加热,第二个要用显微镜。
根据由易到难、简单到复杂的原则,可以作一下调整:先做蛋白质鉴定、再做可溶性还原糖鉴定、后做脂肪鉴定。
2.1.2实验材料的改进(1)用葡萄糖直接代替苹果、梨的组织研磨液。
按教材上的去苹果或梨将其切小后研磨,这样因为研钵太小,不易操作,在研磨的过程中也不能做到快速、提取较多的组织液等,回直接影响到整个实验效果。
直接用葡萄糖来代替,既省去恶研磨的时间,又可以得到更好的效果。
(2)用鸡蛋清稀释液代替黄豆浆。
鸡蛋清无色透明,便于观察试验中颜色的变化,用鸡蛋清可以节约材料和时间。
2.2观察植物细胞的有丝分裂2.2.1 实验材料的改进用大蒜代替洋葱,大蒜生根多而且快,这样省时又节约成本。
另外,根据反复的实验,大蒜根尖在13:00—16:00时间有丝分裂旺盛,这正是学生实验的合适时间。
2.2.2 实验方法的改进按教材先取2-3mm的根尖后解离、漂洗、染色、制片。
实验中操作起来很不方便,尤其是染色时,根尖太短,龙胆紫颜色太深,几乎不易找到。
通过我们的探索,改进为先取3cm 左右长的根,直接进行解离、漂洗、染色,然后再剪取2-3mm的根尖进行制片。
“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验改进与创新作者:汪铁辉符桂芹来源:《中学生物学》2017年第08期摘要利用生活中比较常见的甚至是废弃的材料进行实验探究,可以丰富教学资源,优化教学效果;可以激发学生学习兴趣,树立创新意识。
关键词黑藻光照强弱光合作用实验改进与创新中图分类号 G633.91 文献标志码 B实验“探究光照强弱对光合作用强度的影响”是新人教版高中生物《必修1·分子与细胞》第五章第四节“能量之源——光与光合作用”中“环境因素对光合作用速率的影响”的实验案例。
经过多年高中生物教学,笔者对此实验进行以下改进与创新,使实验更易操作,现象更直观,更明显。
1 实验改进与创新(表1)下面以家庭实验来说明以上的改进与创新。
2 案例探究光质、温度、光照强度、CO2浓度对光合作用强度的影响。
2.1 实验目的探究光质、温度、光照强度、CO2浓度对光合作用强度影响。
2.2 实验原理利用绿色植物通过进行光合作用产生氧气使容器内压强增大,从而导致液柱升高的原理。
通过观察并比较各装置液柱高度(起始高度相同)在同一时间内升高的程度,来探究光质、温度、光照强度、CO2浓度对光合作用强度的影响,并由此认识环境因素对光合作用强度的影响。
2.3 材料用具无色透明矿泉水瓶、(绿色、红色)塑料水壶、带玻璃管的胶塞、不透明的布、半透明塑料袋、不同浓度的NaHCO3溶液、40 ℃温水、冰水等。
2.4 实验现象及结论2.4.1 光质对光合作用强度的影响实验现象及结论:在相同光照强度下,培养相同一段时间后,观察红瓶中液柱高度高于绿瓶中液柱高度,由此表明,光质对光合作用强度有影响(红>绿)。
2.4.2 温度对光合作用强度的影响实验现象及结论:在室温、0 ℃、40 ℃下,培养相同一段时间后,观察40 ℃瓶中液柱高度高于其他瓶中液柱高度,由此表明,温度对光合作用强度有影响(40 ℃左右强度大)。
2.4.3 光照强度对光合作用强度的影响实验现象及结论:用不透明的布包裹的装置、半透明塑料布包裹的装置、及透明装置在相同光照下,培养相同时间后,观察透明装置中液柱高度高于其他瓶中液柱高度,由此表明,光照强度对光合作用强度有影响,一定范围内光照越强光合作用强度越大。
2013-05课改探微摘要:生物是一门以实验探究为主的学科,科学而有效的实验操作是获取实验价值和意义的关键。
结合多年的教学经验,从人教版高中生物教材入手,就《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》和《绿叶中色素的提取和分离》的实验改进,进行了粗浅的探析。
旨在强化对生物实验的认识,并基于相关的实验提出改进建议,为实际教学提供一定的指导信息。
关键词:人教版;高中生物;实验改进高中生物教学的半壁江山便是实验,而科学规范的实验操作又是生物实验有效开展的保证。
就人教版高中生物课本来看,实验均是对生命运动规律或生命现象的探究。
对于生物实验中的用具、材料以及方法步骤,都存在不唯一性,也就是说实验是可以优化改变的。
在实验教学中教师应该大胆创新,不要拘囿于教材实验的条条框框,寻找出优于教材的实验方法,以提高实验教学质量。
笔者通过多年的教学经验,对高中生物教材中的两个重要实验进行改进。
一、《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》的实验改进该实验是高中生物的重点实验。
在教材实验中把抽象的实验直观化,对生物体的生长、细胞构成和细胞分裂等进行了验证。
就实际来看本实验成功的关键在于“取材精准—解离透彻—染色适宜—制片到位”。
那么本实验的改进点就落在解离、染色、制片等环节。
现就该三环节的改进,进行详细的阐述。
1.改进解离的时间在教材中制片过程是这样描述的:解离→漂洗→染色→制片。
其中在解离的操作中需要剪取洋葱根尖的2~3毫米,随后立即放入解离液中,并且解离的时间要控制在室温下3~5分钟。
笔者在实际实验教学中多次实验发现,这样实验的效果不是很好,细胞仍有较多处于不分散的状态。
于是我在实验中适当把解离的时间延长,改为了8~10分钟,这样一来,洋葱根尖变得非常酥软,往下再依照教材的实验步骤和方法,进行压片,细胞组织立刻分散成单层细胞,实验效果明显,且成功率很高。
2.改进染色的时间和方法在教材中染色过程是这样描述的:用盛有龙胆紫溶液的玻璃皿盛放解离、漂洗好的洋葱根尖,且染色时间控制在3~5分钟。
高中生物实验现状分析及实验技术改进与创新探析随着科学技术的不断进步和教育改革的不断深化,高中生物实验作为生物学教学的重要内容,对学生提出了更高的要求。
目前高中生物实验存在着一些问题,例如实验设备跟不上时代发展、实验内容缺乏新意、学生动手能力差等。
本文将对高中生物实验现状进行分析,探讨实验技术的改进与创新,以期为高中生物实验的提升提供一些借鉴和启示。
一、高中生物实验现状分析1. 实验设备跟不上时代发展随着科技的不断进步,生物学研究的方法和手段也在不断更新。
目前高中生物实验室中的设备却多数停留在过去,无法满足新的教学需求。
一些基因工程实验需要高精度的实验设备和精细的操作,但是目前高中实验室中的设备和技术水平往往无法满足这种要求,这就导致了学生在进行实验时无法真正领会实验的过程和实验结果,影响了实验教学的效果。
2. 实验内容缺乏新意高中生物实验的内容大多是围绕着教科书的实验进行设计,缺乏新颖的内容和思路。
这样的实验往往很难激发学生的兴趣,导致了学生对实验的执行效果和实验结果的理解都较为一般,难以做到真正的探究式实验。
3. 学生动手能力差随着生物学知识的不断积累,实验的操作难度也在不断提高,而目前一些学生的动手能力却不能满足实验的要求。
这主要是因为以往对实验的重视程度不够,导致了学生在进行实验时缺乏必要的实验技能和经验,无法将实验的理论知识与实际操作相结合,难以做到真正的学以致用。
二、实验技术改进与创新探析1. 提升实验设备水平在提升高中生物实验水平方面,首先要做的就是提升实验设备的水平。
应该鼓励教育部门和学校加大对实验设备的投入,更新和购置一些高精度的设备,以满足现代生物学教学的需求。
还应该加强对教师实验技术的培训,提高教师的实验技术水平,使其能够更好地指导学生进行实验。
在创新实验内容方面,应该鼓励教师根据教学内容和学生的学习情况,设计相关的实验内容。
可以根据学生的需求,结合实际情况设计一些有趣的、富有挑战性的实验内容,激发学生的兴趣,提高学生的实验积极性。
高中生物实验改进和创新景小进,男,汉族,籍贯:陕西汉中生于:1984-11,职称:高中生物一级教师摘要:生物科学是以实验为基础的自然科学,实验教学,一方面可以提高学生的实验操作和实验探究能力,另一方面可以培养学生对于自然科学的严谨务实的科学精神。
所以在高中生物教学中,对于实验教学的改进和创新,将大大提高生物教学的质量,对于生物教学有着重要的影响。
下面我就结合实验教学的实例来探讨一下高中生物实验是如何改进和创新的。
关键词:高中生物实验教学改进创新随着新课改的推进,国家对于培养能力型人才的不断重视,通过高考制度的不断创新来满足国家对于能力型人才的需要,重新调整生物学科的定位,由原先的理论教学转变为现在的实践教学,加大了生物实验课堂的开发。
在教学线的生物教师也要将理论与实践有机的结合在一起,大胆的对生物实验课堂进行改进和创新,在生物教学的道路上边摸索边改正,希望能够以更好的实验教学方法来培养和引导学生。
一、高中生物实验教学中存在的问题对实验课重要性了解不足,主要以灌输式进行教学。
虽然近年来高考越来越重视学生的实验能力考察,实验题一直是学生失分最多的题目。
但在平时实验教学时,学生往往抱着不重视的心态,只是按照实验操作流程按部就班进行简单的模仿,没有自己的思考,学生对于实验原理、实验结果等掌握情况很不理想。
同时受实验室缺乏设备、器材、药品等的限制,以及课时较少的影响,往往不能按照要求开展实验课。
甚至有的老师为了能完成教学内容,直接将实验课变成了纸上谈兵,把做实验变成了讲实验,教师注重于纸面分数,一味让学生听课做题,而忽略了对于实验能力的培养。
学生只是被动地接受生物知识,而不能够主动地进行生物问题和生物现象的有效思考,学生虽然掌握了相关的生物学实验知识,但是缺乏由生物实验进行相关知识的证明环节,仅仅是掌握了知识点,也没有进行深入的思考和推理,思维停留在表面上。
长此以往,使得高中学生的生物实验积极性和热情受到极大程度的挫伤,对生物学科造成不正确的认识,实验操作能力这块短板一直得不到有效提高,同时也减弱了对于生物学科学习的兴趣。
《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》实验的改进说课稿鞍山一中生物组孙晶尊敬的各位评委老师,亲爱的同仁们大家好,我是来自鞍山市第一中学生物组的孙晶,我的说课题目是“《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》实验的改进”。
我的说课内容将从以下几个方面进行。
一、教材地位二、实验原理三、实验目标四、实验材料及器材五、实验方案的分析、改进与创新六、教学安排(包含教学内容和教学过程)七、实验效果及评价反思一、教材地位《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》是人教版高中生物必修一第六章第一节“细胞增殖”部分的实验内容,是在学生学习了细胞生命系统的物质组成、结构和功能之后,为认识细胞的产生、发展和消亡而设置的验证性实验。
其中细胞的有丝分裂是学生后续学习减数分裂和遗传规律的重要基础,也是学习DNA复制及遗传信息传递的重要基础,做好这一实验有助于促进学生理解实验各个步骤的意义,掌握有丝分裂各个时期的特征,提升学生对有丝分裂的理解和对生物学科的兴趣,达到培养学生生物学素养的目的。
二、实验原理有丝分裂常见于高等植物根尖分生区,由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可见不同分裂期细胞,通过高倍镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态,就可以判断细胞各处于有丝分裂何时期,进而认识有丝分裂的完整过程。
染色体易被碱性染料染成深色。
某些化学药物可以诱导多数细胞停留在间期。
三、实验目标1、运用根尖压片技术,只做临时装片,辨认洋葱根尖细胞分裂各时期的染色体特征2、掌握材料处理与准备,显微镜使用,实验数据处理等多种技能3、在合作探究,资源共享中体会集体的力量和学以致用的快乐四、实验材料及器材洋葱根尖、1.25mmol/L羟基脲溶液、卡诺氏液固定液、95%酒精、解离液、清水、龙胆紫溶液、甲基绿吡罗红染液,双缩脲试剂、显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、剪刀、滴管、吸水纸、带橡皮铅笔五、实验方案的分析、改进与创新1、分析传统实验方法大致程序为洋葱根尖培养(常温水培,生根少,耗材多)↓取材(上午10时至下午2时,受教学时间的限制,学生不易把握最佳取材时间)↓解离↓漂洗(用清水漂洗时间长,效果差)↓染色↓制片(细胞分散效果不佳)因为实验步骤多,每一步又有多个注意事项,任何一步有问题都会影响实验的成功。
重点高中生物必修几个重要实验的改进与创新+()()
————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:
高中生物必修1几个重要实验的改进与创新摘要对普通高中生物必修1中几个重要实验的材料、用具、方法等方面进行改进,在达到实验目的的同时简化实验步骤,降低实验难度。
关键词检测脂肪;色素分离;有丝分裂;叶绿体观察;改进创新普通高中生物必修1中“检测生物组织中的脂肪”、“绿叶中色素的提取和分离”和“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”。
“叶绿体的观察”教材中这四个实验的操作过程复杂,时间耗费多,且实验现象并不明显,或者材料选择不佳,在限定的时间内往往难以达到预期的实验效果。
对此,我们对四个实验分别进行了如下改进:
1“检测生物组织中的脂肪”实验改进
教材实验步骤中很关键的一步是对材料花生子叶进行切片,这对实验者的切片技术要求很高,要切出一层细胞,短时间内很难做到,弄不好还会把自己的手指划破,尤其对于刚进入高中阶段的学生来说更是难以做到。
之后的制片步骤要求用毛笔从培养皿中选取最薄的切片,操作繁琐,有时候选取的切片会进入毛笔找都找不到了,为了保证师生的安全并提高实验效果,我们选择了花生子叶内侧上皮,用刀片轻轻一刮或用镊子边缘撕取(如图1),薄薄的一层,非常好取,取好后直接放入滴有清水的载玻片上,吸取水分就可以染色、去浮色、制片和观察(如图2),实践证明省时省力效果好!
图1
图2
2“绿叶中色素的分离”实验改进和创新
色素的提取参照教材,色素的分离教材实验步骤中滤纸条的制备,不仅要考虑与层析时的装置配套,还要去除边缘效应;画滤液细线时要求每次都画的又细又直;层析时还要注意层析液不能没过滤液细线,滤纸条不能贴壁等,基于这些种种细致的要求,我们改进和创新如下:
2.1 实验试剂的改进
人教版课本层析液(由20份在60~90摄氏度下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成),本实验中把1份苯换成1份甲苯,最后实验结果证明现象很明显,四条色素带跑的很好,况且甲苯相对苯
对人的危害性弱一点。
2.2 实验步骤的创新
第一步:取一圆形定性滤纸,靠近中间部位打一小孔(用牙签较好)放在小培养皿上(如图3)。
第二步:用毛细吸管吸取提取出的色素滤液,点样在小孔边缘(如图4),待滤液干后重复2次。
第三步:自制棉花线,待滤纸上滤液干后从背面穿入(如图5)
第四步:将少许层析液倒入小培养皿中,棉花线浸入,开始层析,层析中的滤纸既是跑道,又相当于培养皿的盖子,可减少层析液的挥发。
一分钟之后就会出现4个非常漂亮的同心圆(如图6为两次实验结果),由外到内依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色。
结果清晰且省时省力。
图3
图4
图5
图6
3“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验改进
教材中选取洋葱根尖为实验材料,提前3~4天培养,剪取根尖2~3 mm,实验过程中解离约3~5 min,漂洗约10 min,染色时间约3~5 min,合计约16~20 min。
制片时先盖上盖玻片,再在盖玻片上加一层载玻片,然后用拇指轻轻按压载玻片。
整个过程从培养洋葱根尖开始就需要很长时间。
由于目前市场上的洋葱普遍发根率低,且分裂较不旺盛,要找到各时期的分裂细胞较为困难。
剪取的洋葱根尖只有2~3 mm,在解离、漂洗、染色过程中很容易丢失。
漂洗用时约10 min,时间过长。
制片时盖上盖玻片和载玻片后,用拇指按压载玻片时会把水挤出来,导致上层载玻片与盖玻
片沾在一起很难分开,结果前功尽弃。
鉴于以上问题我们改进如下:
3.1 实验材料的改进
我们选取大蒜根尖为实验材料。
大蒜较洋葱常见,且非常容易生根,水培,沙培效果良好,2天可以出根(这也取决于培养温度,大蒜是否处于休眠期等)。
大蒜根多且细,一颗蒜瓣上就有好多条根,取材方便,较细的根也方便解离、漂洗、染色、制片,同时根细胞分裂十分旺盛,实践中无论上午8点还是下午4点做实验都能轻易的找到很多处于不同分裂期的细胞。
剪取大蒜根尖时3~5 mm较适宜,也就可以避免由于根尖太短造成的丢失或分生区的破坏,根尖太长造成的难解离、漂洗、染色、制片以及难以找到分生区细胞。
3.2实验用具和过程的改进
第一步:取三个干净的小培养皿标上1、2、3,依次摆放,分别向1号培养皿中加入少量解离液(盐酸和酒精1:1混合),2号培养皿中加入多些清水,3号培养皿中心(方便取出根尖)滴一滴龙胆紫或醋酸洋红染液(如图7)。
为防止试剂挥发有害健康,可以给1号和3号培养皿加盖。
第二步:剪取大蒜根尖3~5 mm先放入1号培养皿中解离2~3 min,再用镊子将其转移到2号培养皿中漂洗10 sec即可,然后将其转移到3号培养皿中染色2~3 min。
(如图8)。
第三步:将染色好的根尖取出放入滴有清水的载玻片上,先盖盖玻片,放上一层吸水纸,再加上一片载玻片(如图9),这样可以避免上层载玻片与盖玻片沾在一起。
然后用拇指轻轻按压载玻片就可以
完成制片。
实验用时6~7 min就可以容易的观察到各分裂期的细胞了(如图10)。
图7
解离漂洗染色
图8
图9
图10
4“叶绿体的观察”的改进与创新
传统的“叶绿体的观察”实验中的材料往往选择了菠菜,在操作时一般会撕取表皮细胞,由于表皮细胞本身不含有叶绿体,所以撕取表皮细胞的目的旨在获取表皮细胞上粘附的叶肉细胞,这样的材料不仅难以获取,而且细胞多有叠摞现象,不好观察。
还有人用刀片切取一部分叶肉细胞,这样难度更大,学生操作有安全隐患。
4.1“叶绿体的观察”的材料的改进
我们选用了西芹的茎段的表皮细胞作为观察叶绿体的材料,西芹茎段的表皮细胞富含叶绿体。
4.2 “叶绿体的观察”的操作方法的改进
直接用手扳断茎段,并撕取表皮细胞,用镊子选取其中较薄的只有一层表皮细胞的部分制成临时装片进行观察。
效果明显。
生物学实验是中学生物教学的重要组成部分,也是实施素质教育的重要途径。
随着教材的改进,实验所占的比例越来越重,但课时
少和操作困难等原因的限制,很多学校生物实验进行的少之又少。
因此从实验材料、实验用具、实验方法等方面对实验进行改进,在达到实验目的的同时简化实验步骤,降低实验难度就有助于增加教学中实验的比例,更好的达到教学目标。