1、 第一课 认识实验器皿教学目的:引导学生认知各种常用的实验器皿及其使用方法和注意事项。教学过程:先重申实验室规则,注意事项:1、未经实验教师允许,不得随便进入实验室。2.进入实验室要自觉遵守纪律,保持安静,不大声喧哗、嬉笑,不乱动仪器和其它设施,在指定实验台进行实验,爱护仪器,节约用品。3实验开始前,要认真预习实验内容并按照实验要求检查实验用品是否齐全,如有缺损及时报告实验教师;实验过程中,按照规定的实验内容进行实验,遵守操作规程。4. 保持实验室的清洁、整齐,不随地吐痰,实验室中的废纸等垃圾必须放在指定容器中。5. 爱护实验室的一切公物,注意节约用水用物, 若损坏了仪器药品,必须及时报告教师
2、,说明原因,并按照实验室规定酌情赔偿。6严格遵守实验操作安全规则,腐蚀性药品、有毒药品要小心使用。7实验完毕后按要求把实验物品分类放到指定位置,把器皿洗刷干净后放回原处,关闭电源,经老师检查验收后,得到批准方可离开实验室。8.根据实验记录,认真填写实验报告。介绍学生认识各种常见的实验室用品。烧杯:给烧杯加热时要垫上石棉网。不能用火焰直接加热烧杯。因为烧杯底面大,用火焰直接加热烧杯,只可烧到局部烧杯,使烧杯受热不匀而引起炸裂。用烧杯加热液体时,液体的量以不超过烧杯容积的 1/3 为宜,以防烧杯内沸腾时液体外溢。烧杯加热时,烧杯外壁须擦干。烧杯加热腐蚀性药品时,可将一表面皿盖在烧杯口上,以免烧杯内
3、液体溅出。有的烧杯在外壁上亦会有一小区块呈白色或是毛边化,在此区内可以用铅笔写字描述所盛物的名称。若烧杯上没有此区时,则可将所盛物的名称写在标签纸上,再贴於烧杯外壁作为标识之用。反应物需要搅拌时,通常以玻棒搅拌。当溶液需要移到其他容器内时,烧杯可以将杯口朝向有突出缺口的一侧倾斜,烧杯即可顺利的将溶液倒出。试管:可用作少量试剂的反应容器,也可直接在火焰上加热,试管中液体一般不超过其容积的 1/3。试管最少量是 12 毫升.加热时先预热,加热固体试管口向下微倾,加热液体时试管保持呈 45 度角,管口不要对着自己或他人。 加热时须用试管夹,试管夹从试管底部向试管口套进,取的时候也从试管下部取出,夹在
4、试管口中上部(接近试管口 1/3)。清洗试管可以直接用清水振荡,也可以用试管刷。如果有必要须沾洗衣粉来刷。根据实验所用的药品,也可以选用酸、碱、酸性重铬酸钾洗液来清洗。清洗后的试管,内壁不应挂有水珠。 蒸发皿:可直接在火焰上加热,蒸发溶剂得到固体溶质。蒸发时要用玻璃棒不断搅拌,以免液体局部过热而飞溅出来。蒸发皿用量不能超过其三分之一。 酒精灯:在用酒精灯加热可以用试管、烧瓶、烧杯、蒸发皿来给液体加热,在加热固体时可用干燥的试管、蒸发皿等,有些仪器如集气瓶、量筒、漏斗等不允许用酒精灯加热。 (烧杯不可直接放在火焰上加热) 。其中酒精用量不得超过其容积的 2/3,不得少于 1/4。加热的时候,不要
5、使玻璃容器的底部跟灯芯接触,也不要离得很远,距离过近或过远都会影响加热效果,烧得很热的玻璃容器,不要立即用冷水冲洗,否则可能破裂,也不要立即放在实验台上,以免烫坏实验台。不用时灯帽要盖紧,以免酒精挥发。酒精灯应用灯帽盖灭,不可用嘴吹灭。其火焰结构分为三层:外焰,内焰和焰心,加热时应用外焰。酒精灯不慎打翻,流出的酒精燃烧起来时,一般用湿抹布或黄沙盖灭。量筒是量度液体体积的工具。 注意事项:不能用量筒配制溶液或进行化学反应;不能加热,也不能盛 装热溶液以免炸裂 ;量取液体时应在室温下时行;读数时,视线应与液凹液面手最低点水平相切;量取已知体积的液体,应选择比已知体积稍大的量筒,否则会造成误差过大。
6、如量取 15mL 的液体,应选用容量为 20mL 的量筒,不能选用容量为 50mL 或 100mL 的量筒。 漏斗:主要用途(1)普通漏斗:用于过滤装置中。(2)长颈漏斗:向反应器中注入液体;组装气体发生装置。(3)分液漏斗:分离互不相溶的液体。使用方法及注意事项:不能用火直接加热;长颈漏斗下端应插入液面以下;分液漏斗使用前需检验是否漏水。玻璃棒:常用于搅拌、引流,在溶解、稀释、过滤、蒸发、物质的量浓度溶液配制等实验中应用广泛:搅拌时避免与器壁接触。温度计:用于测量液体或蒸气的温度。使用方法及注意事项:应根据测量温度的高低选择适合测量范围的温度计,严禁超量程使用;测量液体的温度时,温度计的液泡
7、要悬在液体中,不能触及容器的底部或器壁;蒸馏实验中,温度计的液泡在蒸馏烧瓶支管口略下部位;不能将温度计当搅拌棒使用。第二课 认识实验仪器教学目的:介绍学生认识各种常用的实验室仪器,熟悉使用原理、方法及注意事项。教学过程:显 微 镜 是 由 一 个 透 镜 或 几 个 透 镜 的 组 合 构 成 的 一 种 光 学 仪 器 , 是 人 类 进入 原 子 时 代 的 标 志 。 主 要 用 于 放 大 微 小 物 体 成 为 人 的 肉 眼 所 能 看 到 的 仪 器 。显 微 镜 分 光 学 显 微 镜 和 电 子 显 微 镜 :显 微 镜 结 构 :( 1) 镜 座 : 是 显 微 镜 的 底
8、 座 , 用 以 支 持 整 个 镜 体 。 ( 2) 镜 柱 : 是 镜 座 上 面 直 立 的 部 分 , 用 以 连 接 镜 座 和 镜 臂 。 ( 3) 镜 臂 : 一 端 连 于 镜 柱 , 一 端 连 于 镜 筒 , 是 取 放 显 微 镜 时 手 握 部 位。( 4) 镜 筒 : 连 在 镜 臂 的 前 上 方 , 镜 筒 上 端 装 有 目 镜 , 下 端 装 有 物 镜 转换 器 。 ( 5) 物 镜 转 换 器 (旋 转 器 ): 接 于 棱 镜 壳 的 下 方 , 可 自 由 转 动 , 盘 上 有 3 4 个 圆 孔 , 是 安 装 物 镜 部 位 , 转 动 转 换
9、器 , 可 以 调 换 不 同 倍 数 的 物 镜 , 当听 到 碰 叩 声 时 , 方 可 进 行 观 察 , 此 时 物 镜 光 轴 恰 好 对 准 通 光 孔 中 心 , 光 路 接通 。 转 换 物 镜 后 , 不 允 许 使 用 粗 调 节 器 , 只 能 用 细 调 节 器 , 使 像 清 晰 。( 6) 镜 台 (载 物 台 ): 在 镜 筒 下 方 , 形 状 有 方 、 圆 两 种 , 用 以 放 置 玻 片标 本 , 中 央 有 一 通 光 孔 , 我 们 所 用 的 显 微 镜 其 镜 台 上 装 有 玻 片 标 本 推 进 器 (推 片 器 ), 推 进 器 左 侧 有
10、 弹 簧 夹 , 用 以 夹 持 玻 片 标 本 , 镜 台 下 有 推 进 器 调 节 轮, 可 使 玻 片 标 本 作 左 右 、 前 后 方 向 的 移 动 。 ( 7) 调 节 器 : 是 装 在 镜 柱 上 的 大 小 两 种 螺 旋 , 调 节 时 使 镜 台 作 上 下 方向 的 移 动 。 粗 调 节 器 (粗 准 焦 螺 旋 ): 大 螺 旋 称 粗 调 节 器 , 移 动 时 可 使 镜 台 作 快 速和 较 大 幅 度 的 升 降 , 所 以 能 迅 速 调 节 物 镜 和 标 本 之 间 的 距 离 使 物 象 呈 现 于 视野 中 , 通 常 在 使 用 低 倍 镜
11、时 , 先 用 粗 调 节 器 迅 速 找 到 物 象 。 细 调 节 器 (细 准 焦 螺 旋 ): 小 螺 旋 称 细 调 节 器 , 移 动 时 可 使 镜 台 缓 慢 地升 降 , 多 在 运 用 高 倍 镜 时 使 用 , 从 而 得 到 更 清 晰 的 物 象 , 并 借 以 观 察 标 本 的不 同 层 次 和 不 同 深 度 的 结 构 。 照 明 部 分 装 在 镜 台 下 方 , 包 括 反 光 镜 ,集 光 器 。 ( 1) 反 光 镜 : 装 在 镜 座 上 面 , 可 向 任 意 方 向 转 动 , 它 有 平 、 凹 两 面 ,其 作 用 是 将 光 源 光 线 反
12、 射 到 聚 光 器 上 , 再 经 通 光 孔 照 明 标 本 , 凹 面 镜 聚 光 作用 强 , 适 于 光 线 较 弱 的 时 候 使 用 , 平 面 镜 聚 光 作 用 弱 , 适 于 光 线 较 强 时 使 用。 ( 2) 集 光 器 (聚 光 器 )位 于 镜 台 下 方 的 集 光 器 架 上 , 由 聚 光 镜 和 光 圈 组成 , 其 作 用 是 把 光 线 集 中 到 所 要 观 察 的 标 本 上 。 聚 光 镜 : 由 一 片 或 数 片 透 镜 组 成 , 起 汇 聚 光 线 的 作 用 , 加 强 对 标 本的 照 明 , 并 使 光 线 射 入 物 镜 内 ,
13、镜 柱 旁 有 一 调 节 螺 旋 , 转 动 它 可 升 降 聚 光 器, 以 调 节 视 野 中 光 亮 度 的 强 弱 。 光 圈 (虹 彩 光 圈 ): 在 聚 光 镜 下 方 , 由 十 几 张 金 属 薄 片 组 成 , 其 外 侧 伸出 一 柄 , 推 动 它 可 调 节 其 开 孔 的 大 小 , 以 调 节 光 量 。 光 学 部 分 ( 1) 目 镜 : 装 在 镜 筒 的 上 端 , 通 常 备 有 2 3 个 , 上 面 刻 有 5、 10或 15符 号 以 表 示 其 放 大 倍 数 , 一 般 装 的 是 10的 目 镜 。 ( 2) 物 镜 : 装 在 镜 筒 下
14、 端 的 旋 转 器 上 , 一 般 有 3 4 个 物 镜 , 其 中 最短 的 刻 有 “10”符 号 的 为 低 倍 镜 , 较 长 的 刻 有 “40”符 号 的 为 高 倍 镜 , 最 长 的刻 有 “100”符 号 的 为 油 镜 , 此 外 , 在 高 倍 镜 和 油 镜 上 还 常 加 有 一 圈 不 同 颜 色的 线 , 以 示 区 别 。 显 微 镜 的 放 大 倍 数 是 物 镜 的 放 大 倍 数 与 目 镜 的 放 大 倍 数 的 乘 积 , 如 物 镜为 10, 目 镜 为 10, 其 放 大 倍 数 就 为 1010=100。注 意 事 项 : 持 镜 时 必 须
15、 是 右 手 握 臂 、 左 手 托 座 的 姿 势 , 不 可 单 手 提 取 , 以 免零 件 脱 落 或 碰 撞 到 其 它 地 方 ; 轻 拿 轻 放 , 不 可 把 显 微 镜 放 置 在 实 验 台 的 边 缘, 应 放 在 距 边 缘 10cm 处 , 以 免 碰 翻 落 地 ; 保 持 显 微 镜 的 清 洁 , 光 学 和 照明 部 分 只 能 用 擦 镜 纸 擦 拭 , 切 忌 口 吹 手 抹 或 用 布 擦 , 机 械 部 分 用 布 擦 拭 ;水 滴 、 酒 精 或 其 它 药 品 切 勿 接 触 镜 头 和 镜 台 , 如 果 玷 污 应 立 即 用 擦 镜 纸 擦净
16、 ; 要 养 成 两 眼 同 时 睁 开 观 察 的 习 惯 , 以 左 眼 观 察 视 野 , 右 眼 用 以 绘 图 。托盘天平主要用途:用于粗略称量物质的质量,其精确度可达到 0.1g。构造:托盘天平主要有托盘、指针、刻度盘、标尺、游码、调平螺丝构成。称重为 500 克的托盘,一般感应量是五分之一克,它的标尺有 25 个格,游码在标尺上每向右移动一格,就相当于在右托盘中增加了五分之一克的砝码。还可以根据游码在一格的中间位置估计到十分之一克。1、把天平放在桌面上,将托盘擦干净,按编号置于相应的托盘架上,称量前把游码拨到标尺的最左端零位,调节调平螺丝,使指针在停止摆动时正好对准刻度盘的中央红
17、线。2、天平调平后,称量时,两盘垫纸。易潮解、有腐蚀性的药品必须放在玻璃器皿里称量。左物右码,将待称量的物体放在左盘中,在右盘中用不绣钢镊子由大到小加放砝码,当增减到最小质量砝码时仍不平衡时,可移动游码使之平衡,此时所称的物体的质量等于砝码的质量与游码刻度所指的质量之和。称量后:砝码回盒,游码回零。3、天平应放在干燥清洁的地方,称重物体不能超过天平最大量程。称量时取砝码要用镊子,不能用手直接拿。长期不用要在盘架下面加上物体固定。第三课 实验室常用试剂教学目的:介绍高中生物学实验中常用的试剂及其用途。教学过程1NaOH :用于吸收 CO2 或改变溶液的 pH2Ca(OH )2(澄清石灰水):鉴定
18、 CO23CaCl2:提高细菌细胞壁的通透性4HCl :解离(15%)或改变溶液的 pH5NaHCO3:提供 CO2、作为酸碱缓冲剂6酸碱缓冲剂(Na2CO3NaHCO3,Na2HPO4NaH2PO4 ):用于调节溶液pH7NaCl:配制生理盐水(0.9%)或用于提取 DNA(0.14mol/L 或 2mol/L)8琼脂:激素或其他物质的载体或培养基,用于激素的转移或培养基9酒精:用于消毒(75%) 、洗去浮色(50%) 、提纯 DNA(95%的冷酒精)及叶片脱色、配制解离液(95%)10蔗糖:配制蔗糖溶液(0.3g/mL) ,测定植物细胞液浓度或观察植物细胞质壁分离和复原11二苯胺试剂:用于
19、 DNA 的鉴定(沸水浴,蓝色)12甲基绿试剂:检测 DNA,呈绿色13吡罗红试剂:检测 RNA,呈红色14 斐林试剂(甲液 0.1g/mL NaOH、乙液 0.05g/mLCuSO4)/ 班氏试剂:鉴定可溶性还原性糖(5060 温水浴加热,砖红色沉淀)16双缩脲试剂:用于蛋白质的鉴定(紫色)17苏丹染液(橘黄色)和苏丹染液(红色):用于脂肪鉴定18碘液:用于鉴定淀粉(变蓝色)19龙胆紫溶液或醋酸洋红:碱性染料,用于染色体染色时,前者呈紫色,后者呈红色20改良苯酚品红染液:检测染色体,红色21健那绿 B 染液:检测线粒体,专一性使线粒体染色呈蓝绿色22重铬酸钾溶液:检测酒精,呈灰绿色23溴麝香
20、酚蓝水溶液:检测 CO2,由蓝变绿再变黄24卡诺氏固定液(3 份 95%酒精与 1 份冰醋酸混合均匀):用于细胞有丝分裂根尖的固定25解离液(15%盐酸和 95%酒精按 1:1 的比例配成):溶解细胞间质,使组织中的细胞相互分离开来26层析液:用于叶绿素的分离,主要类型:由 20 份石油醚(在 6090下分馏出来的) 、2 份丙酮和 1 份苯混合而成;95%的酒精;93 号汽油;9 份体积分数为 95%的酒精和 1 份苯混合;汽油或四氯化碳加少许无水硫酸钠。2720% 新鲜肝脏研磨液:含有 H2O2 酶,可促进 H2O2 分解产生 O228秋水仙素(C22H25O6N):用于多倍体育种、单倍体
21、育种。其作用机理是可抑制植物细胞有丝分裂中纺锤体的形成,可导致细胞内染色体数目加倍。是1937 年发现的,从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取出来的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶,有剧毒,使用时应特别注意第四课 高中生物常用实验方法教学目的:介绍常用的生物实验方法。教学过程: (1)化学物质的检测方法:淀粉碘液还原糖斐林试剂、班氏试剂CO2Ca(OH)2 溶液或酸碱指示剂乳酸pH 试纸O2余烬复燃无 O2火焰熄灭蛋白质双缩脲试剂染色体龙胆紫、醋酸洋红溶液DNA二苯胺试剂脂肪苏丹或苏丹染液(2)实验结果的显示方法:光合速率O2 释放量或 CO2 吸收量或淀粉产生量呼吸速率O2 吸收
22、量或 CO2 释放量或淀粉减少量原子途径放射性同位素示踪法细胞液浓度大小质壁分离细胞是否死亡质壁分离甲状腺激素作用动物耗氧量,发育速度等生长激素作用生长速度(体重变化,身高变化)胰岛素作用动物活动状态菌量菌落数或亚甲基蓝溶液褪色程度大肠杆菌伊红美蓝琼脂培养基(3)实验条件的控制方法:增加水中氧气泵入空气或吹气或放入绿色植物减少水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水除去容器中 CO2NaOH 溶液除去叶片中原有淀粉置于黑暗环境除去叶片中叶绿素酒精隔水加热除去光合作用对呼吸作用的干扰给植株遮光如何得到单色光棱镜色散或彩色薄膜滤光血液抗凝加入柠檬酸钠线粒体提取细胞匀浆离心骨的脱钙盐酸溶液灭菌方法微生物
23、培养的关键在于灭菌,对不同材料,灭菌方法不同:培养基用高压蒸气灭菌;接种环用火焰灼烧灭菌;双手用肥皂洗净,擦干后用 75酒精消毒;整个接种过程都在实验室无菌区进行。 (4)实验中控制温度的方法:还原糖鉴定:水浴煮沸加热酶促反应:水浴保温用酒精溶解叶中的叶绿素:酒精要隔水加热DNA 的鉴定:水浴煮沸加热细胞和组织培养以及微生物培养:恒温培养(5)临时装片、切片和涂片的制作:适用于显微镜观察,凡需在显微镜下观察的生物材料,必须先制成临时装片、切片和涂片,如“观察植物细胞的质壁分离和复原”中要制作洋葱表皮细胞的临时装片,在“生物组织中脂肪的鉴定”中要制作花生种子的切片,在“观察动物如人体血液中的细胞
24、”中要制作血液的涂片等等。(6)研磨,过滤:适用于从生物组织中提取物质如酶、色素等,要求学生熟练掌握研磨、过滤的方法,如研磨时要先将生物材料切碎,然后加入摩擦剂(常用二氧化硅)、提取液和其它必要物质,充分研磨之后,往往要进行过滤,以除去渣滓,所用过滤器具则根据需要或根据试题中提供的器材加以选用,如可用滤纸、纱布、脱脂棉、尼龙布等。第五课 高中生物实验分析方法(一)教学目的:引导学生重视分析实验失败原因,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。教学过程:实验分析的一般方法“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。第一步:取材分
25、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, “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,就是因为切取部位正确导致的,即没有选准根尖的生长点部位。 “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。 “叶绿体色素的提取和分离”中,选取的时片要肥厚、色浓,而老叶、发黄的叶子则不能选。第二步:药品与试剂分析药品与试剂的量、浓度、
26、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。关于量的问题。有些实验对药品与试剂的量有一定的要求,如“叶绿体色素的提取和分离” 中,丙酮、层析液的量就要按规定使用:提取叶片中的色素,用丙酮是适中的,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,向烧杯中例入层析液时,其量的标准是液面不能超过(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。关天浓度问题。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
27、,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,细胞死亡,不能复原。教后反思:在高中生物实验教学过程中,我们经常发现不少学生只重视实验结果,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而外,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,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,使实验重做才能获得成功;另一方面,还可以总结出经验教训,甚至可能还有
28、意外的收获、新的发现,这在科学史上是不乏其例的。第六课 高中生物实验分析方法(二)教学目的:引导学生重视分析实验失败原因,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。教学过程:实验分析的一般方法“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。第三步: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,故应重点分析,主要有以下三种情况。漏做某个实验步骤。实验步骤不能少,如实验一中,根尖用盐酸解离后,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,用镊子尖把根尖开碎,这一步也易漏
29、掉。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。实验二中,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。操作不严格。如解离、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,未将清水滴中卷起的表皮平展开来;做质壁分离复原实验时,滴入清水的次数少,滤液细线划得不细不齐都会对实验果有一定的影响。第四步: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
30、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。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、调节细准焦螺旋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,都会直接影响观察。教后反思:“ 四步分析法 ”紧扣教材,贴近学生的知识水平,符合学生的思维习惯,容易被学生接受并掌握,而且经过尝试,也取得了良好的效果。第七课 高中生物
31、实验常见的注意事项教学目的: 引领学生熟悉生物学实验中的一些常见注意事项。教学过程:1、应注意实验选材的合理性如:所选材料应有利于实验现象的观察:如可溶性还原糖的鉴定中应选择“白色或近白色”的材料;所选材料应容易获得:尽可能选择无明显季节性、地域性的材料;所选材料应价格便宜2、应注意操作细节的合理性如:溶液或培养基灭菌后是否要冷却后使用?冷却后向淀粉糊中加了唾液后是否要振荡试管呢?要酶促反应的试管如何加热?是直接加热,还是水浴加温?水浴加热用酒精溶解叶中叶绿素时,酒精直接或隔水加热?隔水加热使甲状腺激素、胰岛素、生长激素进入动物体内的方法应如何操作?是饲喂,还是注射?甲状腺激素饲喂,胰岛素、生
32、长激素注射不同的情况下要合理地选用不同的水。如:清水、池水、凉开水、蒸馏水、生理盐水。3、应注意操作顺序的合理性例:为“验证 pH 值对唾液淀粉酶活性的影响”。在如下实验步骤中,最佳顺序应该是在 1-5 号试管中分别加入 0.5%的淀粉液 2mL;加完淀粉液后,向各试管中加入相应的缓冲液 3mL,使各试管中反应液的pH 值依次稳定在 5.00、6.20、6.80、7.40、8.00;分别向 1-5 号试管中加入 0.5%唾液 1mL,然后进行 37恒温水浴;反应过程中,每隔 1min 从第 3 号试管中取出一滴反应液,滴在比色板上,加一滴碘液显色,待呈橙黄色时,立即取出 5 支试管,加碘液显色
33、并比色,记录结果;A B C D答案:C4、应注意实验方案的可操作性例:为“验证镁是植物生活的必需元素”。请写出你的设计思路。方案 1:将幼苗中运载 Mg2+的载体去掉方案 2:用去掉镁的砂性土壤培养幼苗方案 3:将植物体内的 Mg2+分离出来方案 4:取生长状况一致的大豆幼苗,用符合实验要求的容器,对照组盛有含植物必需的各种矿质元素的完全培养液,实验组盛有不含镁离子的完全培养液,两组置于相同的适宜条件下培养;观察比较两组植物的生长发育情况。方案 1、2、3 均缺乏可操作性,正确思路应该是方案 4。第八课 实验类型的区分教学目的:教会学生区分验证性实验与探究性实验,及其实验结果与结论的不同。教
34、学过程:1、验证性实验与探究性实验的判断实验目的不同:验证性实验旨在通过实验让学生熟悉固有的现象,增加对已有知识的掌握;探究性实验的目的是在假设的指引下获取支持假设或推翻假设的科学证明,并对实验所得现象进行分析以获得具有价值的结论。如:检测可溶性还原糖、脂肪、淀粉、蛋白质;叶绿素的提取与分离等都属于验证性实验。而质壁分离则属于探究性实验。实验步骤有别:验证性实验往往是在已有的实验步骤设计框架下进行操作的过程,操作者的任务是严格按照设计步骤进行准确的操作,求得预想中的实验结果,实验者重在理解实验原理、掌握操作要领和实验的一些基本技能。探究性实验的步骤在实验者的设计中占有主要的地位,什么样的步骤取
35、决于实验者对探究性实验目的理解程度,对实验结果的假想的细致程度。实验者在自己的假设中通过创新思维活动设计出实验步骤并完成操作,既有对步骤的期望也有对操作精确度的自我要求,目标是获得假设的成功。实验结果不同:验证性实验的实验结果是已知的,探究性实验的结果是未知的。2、区别不同实验,预测结果不同。对探究性实验的结果的预测和分析有多种可能性,要从“是”“不是”和“中间”三个方面进行;而验证性实验结果的预测和分析则要与实验原理相吻合,通常只有一种实验结果。3、正确分析实验现象,找出实验原理、实验现象的内在联系,给出实验结论。探究性实验预测的实验结果多样,一种预测结果应对应一种实验结论,而验证性实验预测
36、实验结果唯一,实验结论应对应实验目的。第九课 探究性实验教学目的:学习探究性实验的基本环节,培养设计并完成探究性实验的能力。教学过程:探究性实验一般包括:问题、假设、设计实验、预期、完成实验、观察并记录结果(有时需收集数据)、分析结果(数据)并推导结论七个基本内容。(一)提出问题人们对事物作缜密观察以后,常常由于好奇心或想作进一步的了解而提出问题,虽然任何人都能提出问题,但只有意义的问题才值得探讨,课题即为实验的题目,是实验要达到的具体目标,例如“蚯蚓如何借肌肉的收缩和舒张而移动身体?”(二)假设科学方法的第三步是假设。假设,也称假说或猜测,指用来说明某种现象但未经证实的论题,也就是对所提出的
37、问题所做出的参考答案。假设一般分为两个步骤:第一步,提出假设,即依据发现的事实材料或已知的科学原理,通过创造性思维,提出初步假定;第二步,做出预期(推断),即依据提出的假设,进行推理,得出假定性的结论;例如,新编高中生物的“动物激素饲喂小动物的实验”,其假设是:“甲状腺激素对动物的生长发育有影响”;其预期结果是:“用适量的甲状腺激素饲喂蝌蚪,将促使蝌蚪的生长发育加速”。实验预期是较具体的推断。一个问题常有多个可能的答案,但通常只有一个是正确的。因此,假设是对还是错,还需要加以验证,即依据假设或预期,设计实验方案,进行实验验证。(三)设计实验1、单一变量原则变量,或称因子,是指实验过程中所被操作
38、的特定因素或条件。按性质不同,通常可分为三类:实验变量、反应变量和无关变量实验变量,也称为自变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。反应变量,亦称因变量,指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常,实验变量是原因,反应变量是结果,二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如,在“温度对酶活性”的实验中,所给定的低温(冰块)、适温(37)、高温(沸水浴)就是实验变量。而由于低温、适温、高温条件变化,唾液淀粉酶水解淀粉的活性也随之变化,这就是反应变量,该实验即在于获得和解释温度变化(实验变量)与酶的活性(反应变量)的因果关系。无关变量,也称控制变量,指实验中除实验变量以外的影响
39、实验现象或结果的因素或条件。显然,无关变量会对反应变量有干扰作用,例如,上述实验中除实验变量(低温、适温、高温)以外,PH、试管洁净程度、唾液新鲜程度、可溶性淀粉浓度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度,实验操作程度,温度处理的时间长短等等,都属于无关变量,要求对低温、适温、高温 3 组实验是等同、均衡、稳定的;如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件,对 3 个实验组的给定不等同、不均衡、不稳定,则会在实验结果中产生干扰,造成误差。实验的关键之一在于控制无关变量,以减少误差。2、对照性原则对照是实验控制的手段之一,目的还是在于消除无关变量对实验结果的影响。实验对照原则是设计和实施实验的准则之一
40、。通过设置实验对照对比。既可排除无关变量的影响,又可增加实验结果的可信度和说服力。通常,一个实验总分为实验组和对照组。实验组,是接受实验变量处理的对象组:对照组,也称控制组,对实验假设而言,是不接受实验变量处理的对象组,至于哪个作为实验组,哪个作为对照组,一般是随机决定的,这样,从理论上说,由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的,被平衡了的,故实验组与对照组两者之差异,则可认定为是来自实验变量的效果,这样的实验结果是可信的。按对照的内容和形式上的不同,通常有以下对照类型:(1)空白对照 指不做任何实验处理的对象组。例如,在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”的实验中,向甲试管溶液加入试剂,而乙
41、试管溶液不加试剂,一起进行沸水浴,比较它们的变化。这样,甲为实验组,乙为对照组,且乙为典型的空白对照。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果,增强了说服力。(2)自身对照 指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照组。单组法和轮组法,一般都包含有自身对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验,就是典型的自身对照。自身对照,方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异,实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组。(3)条件对照 指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理是作为对照意义的,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。例如,“动物激素饲喂小动物”的实习实
42、验,采用等组实验法,其实验设计方案是:甲组:饲喂甲状腺激素(实验组);乙组:饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组);丙组:不饲喂药剂(空白对照组);显然,乙组为条件对照。该实验即设置了条件对照,又设置了空白对照,通过比较、对照、更能充分说明实验变量甲状腺激素能促进动物的生长发育。(4)相互对照 指不另设对照组,而是几个实验组相互对比对照,在等组实验法中,大都是运用对照,如“植物的向性”的等组实验中,5 个实验组所采用的都是相互对照,较好的平衡和抵消了无关变量的影响,使实验结果更具有说服力。3、科学性原则所谓科学性,是指实验目的要明确,实验原理要正确,实验材料和实验手段的选择要恰当,整个设计思路和实验方
43、法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则,都要具有可行性。如:淀粉酶水解淀粉的顺序问题。要有明确的观测指标(a. 有无特异颜色、沉淀反应 b. 有无气泡、气味产生 c. 在形态结构、生长发育等方面具有明显的特征)4、重复性原则在实验设计中也必须注意实验的可重复性。任何实验部必须要有足够的实验次数,才能判断结果的可靠性,尤其是有数据计算的实验,设计的实验不能只能进行一次,在无法重复的情况下,作为正式结论,这样的结论易被推翻。(四)预期 (五)完成实验(六)观察并记录结果(七)分析结果(数据)并推导结论第十课 生物实验设计初探教学过程:引导学生学习实验设计的一般步骤,掌
44、握实验设计规律。教学过程:1、审准实验目的和原理。如探索禽流感病毒的遗传物质是蛋白质还是RNA,则首先应该明确实验原理是遗传物质能控制生物的遗传性状。2 明确实验类型,即明确所做实验是验证性实验还是探索性实验。验证性实验具有明确的结果,而探索性实验的现象和结果是未知的或不确定的,因此应针对各种可能性分别加以考虑和分析,得出相关结论。3 确定实验变量、反应变量以及影响本实验的无关变量。变量可以从实验题目中获得启示给予确定。一般来说,影响实验的无关变量主要有温度、PH 值、所用植物的生长状况、饥饿处理的环境等。这些无关变量中任何一种因素的不恰当处理都会影响实验结果的准确性和真实性,因此实验中必需严
45、格控制无关变量。4 确定实验观察的对象以及具体的实验指标或检测指标。如验证加酶洗衣粉对血渍的除污能力,宜以污演完全消失的时间长短作为测量指标,而不宜以单位时间内污渍的消褪程度作为测量指标,当然实验观察对象是血渍。5 构思实验步骤,注意实验操作顺序的合理安排。实验步骤设计要合乎逻辑,书写要规范。实验步骤设计的一般规律。第一步:取材、分组、编号。实验材料包括实验中用到的各种动植物和器具。实验材料的取舍应遵循单一变量因子原则,分组编号应遵循随机性原则。第二步:相同处理和不同处理。根据实验变量设置对照,注意除实验变量不同外,其他因素都应相同且适宜。第三步:进一步的相同处理。其他因素相同且适宜的继续。第
46、四步:检测、观察、统计、比较。找出具体的观察和记录对象,观察、记录、比较实验数据和现象。如果实验现象是隐蔽的,必须找出具体的检测方法,以显现实验结果,便于观察。实验步骤书写要规范:实验步骤书写一般不宜连续描述,往往要分段叙述,并加以编号。例如试管、烧杯、水槽等加以编号,叙述简洁。书写步骤尽量用规范的实验术语,如载玻片、盖玻片、无 N 培养基、等量的、其他条件相同且适宜等。不能用含糊的口语,如“等量的”不宜说成“一样多的”,等等。6 记录实验现象,处理实验数据,分析实验结果.得出实验结论。实验结果是指可观察或测量的实验现象,是实验中实际出现的情况,是得出实验结论的主要依据。如果是验证性实验,则结
47、果只有一个,结论也只有一个。如果是探究性实验,则结果有多种可能,每一个结果有一个结论。实验结果分析出现问题最多的就是探索性实验,表现在:(1)分析不全面,不能准确分析各种可能性;(2)结果和结论不能一一对应;(3)表达不正确,结果和结论颠倒。实验结果分析常用条件复句“如果,那么说明”进行表达,先叙述实验结果,进而得出实验结论。第十一课 关于实验的语言组织教学目的:教会学生用科学、严谨、简洁的语言描述实验原理、步骤、现象、结论等。教学过程:1、应注意实验组别的编号如:凡实验中涉及到两组或两组以上,所用器材需用 1、2、3或A、B、C或甲、乙、丙等加以编号便于区分。2、应注意分步描述实验步骤如:“
48、第一步;第二步;”“1、;2、;”3、对在量上难以准确描述的,应尽可能用“定性”的语言表达如:“一段时间”“适宜温度”“适量的”“一定量的”“用相同型号的”“选取生长状况相同的”“大小数量相同的”“等体积的”“置于相同且适宜条件下”“加入等量的”等。4、叙说中注意语言规范、表达准确,不用含糊的口语如:“盖玻片”不说成“薄的玻璃片”;“等量的”不说成“一样多的”;“振荡”不说成“晃动”“摇动”;加碘后,“不变蓝”不说成“无色”或“没有颜色变化”;“不变”不说成“无现象”等。5、注意避免“词不达意”如:如图二,有些学生描述为“分别在甲、乙两试管中加入 A、B 物质”,如此表达则成了图三的含义,显然与图二不符。准确的描述应为“在甲乙两支试管中分别加入 A、B 物质”或“在甲试管中加入 A 物质,乙试管中加入 B 物质。”6、还可选用表格、曲线等形式对实验过程、实验结果进行具体、准确地表达。