高中生物新教材選修1的實(shí)驗(yàn)研究

1、高中生物新教材選修1的實(shí)驗(yàn)研究文章來源 畢業(yè)論文網(wǎng) 摘要: 浙江科技出版社的生物選修1教材已經(jīng)在浙江省及國內(nèi)部分地區(qū)開始使用，浙江省教育裝備中心因此設(shè)立了此項(xiàng)課題。本文利用本校已具備的全新實(shí)驗(yàn)器材，對選修1教材中所涉及的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了初步的改革和探索，并對實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)操作過程提出合理化的意見，以期待實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步完善，希望能為同行們在今后的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提供有益的建議。關(guān)鍵詞：新教材；實(shí)驗(yàn)配置；建議；改進(jìn) 本課題將對浙江科技出版社高中生物新教材選修1的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步研究，各實(shí)驗(yàn)就實(shí)驗(yàn)材料和儀器、實(shí)驗(yàn)方法和步驟、學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析、實(shí)驗(yàn)安全性分析、成本初步估算和中學(xué)普及可行性分析等模塊進(jìn)行

2、配置研究。以期待建立起系統(tǒng)性能配置合理、適應(yīng)性廣、可操作性強(qiáng)并且適合新課標(biāo)的普通高中生物實(shí)驗(yàn)室，其布局努力堅(jiān)持科學(xué)、合理、環(huán)保、實(shí)用、節(jié)約的原則，在滿足基本功能的同時(shí)，體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和人性化的特點(diǎn)。一、課題的現(xiàn)實(shí)背景及意義 新教材最突出的特點(diǎn)是突破以學(xué)科為中心的觀念,建立以學(xué)生發(fā)展為中心的理念；關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展；體現(xiàn)基礎(chǔ)性、開放性、先進(jìn)性；增加探究性教學(xué)、研究性學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)以上原則，本文總結(jié)了本次實(shí)驗(yàn)課題研究的具體思路：（一）簡單化： 把難度大和理論知識抽象難懂的實(shí)驗(yàn)給簡單化，易操作化，特別是對一些原本屬于大學(xué)階段的實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)。（二）分組實(shí)驗(yàn)： 有利于

3、中學(xué)生以班級為單位的分組實(shí)驗(yàn)。（三）節(jié)儉化： 選修1中，很多實(shí)驗(yàn)器材和藥品十分昂貴，采取措施加以節(jié)省以及在不改變實(shí)驗(yàn)效果的前提下尋找替代藥品。（四）改變實(shí)驗(yàn)性質(zhì)： 把原本是定量的實(shí)驗(yàn)變成定性的實(shí)驗(yàn),特別是針對pcr技術(shù)和微生物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。由于中學(xué)生很難完成對不同dna樣品的比對，很難做到量化分析，所以本文認(rèn)為，該pcr實(shí)驗(yàn)中只要能電泳出dna，并能在紫光燈下看到dna就可以。（五）降低實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性： 鑒于中學(xué)生知識水平和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ邢?，在?shí)驗(yàn)中應(yīng)該更加注意操作的規(guī)范性。二、實(shí)施步驟（一）學(xué)生分組: 2008年1月，選取一部分學(xué)生參加本次實(shí)驗(yàn)配置研究,本文選用

4、本校參加全國生物聯(lián)賽的學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)，并且根據(jù)學(xué)生興趣進(jìn)行合理的分組。（二）資料找尋： 2008年2月份，給學(xué)生布置寒假作業(yè)，讓有關(guān)學(xué)生查閱相關(guān)實(shí)驗(yàn)的資料，為08年3月開始的實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作打下基礎(chǔ)。（三）實(shí)驗(yàn)技能總體培訓(xùn): 鑒于學(xué)生對此類實(shí)驗(yàn)從未接觸,所以在所有實(shí)驗(yàn)開始之前，對全部參與本次實(shí)驗(yàn)配置研究的學(xué)生進(jìn)行基本實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn)，并熟悉各種實(shí)驗(yàn)器材。本文認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)開始之前讓全體實(shí)驗(yàn)學(xué)生參觀實(shí)驗(yàn)室并做操作演示是很有必要的，對于新實(shí)驗(yàn)的開展，此次的全員培訓(xùn)工作是整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的基礎(chǔ)。（四）全面開始實(shí)驗(yàn)： 3月中旬，開始所有實(shí)驗(yàn)。課題組全體教師充分利用所學(xué)知識，對學(xué)生進(jìn)行了詳

5、細(xì)的實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)，使學(xué)生完成了選修1中的所有實(shí)驗(yàn)。（五）歸納總結(jié)： 5月份，在完成全部實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開始總結(jié)和反思，以文字的形式進(jìn)行歸納。三、實(shí)驗(yàn)的教學(xué)建議與創(chuàng)新（一）微生物的利用的教學(xué)建議與創(chuàng)新：1.安全：本文中的教師在參加省級實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)后，雖然一定程度上掌握了滅菌鍋的使用方法，但是在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中仍請本校的醫(yī)務(wù)室醫(yī)生進(jìn)行指導(dǎo)，負(fù)責(zé)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中滅菌鍋的使用；原則上不接種毒性較強(qiáng)的細(xì)菌。2.菌種的獲得：在該實(shí)驗(yàn)中大腸桿菌菌種是通過在寧波進(jìn)出口檢疫局獲得的。建議其他老師可以從當(dāng)?shù)卮髮W(xué)的生物系或醫(yī)學(xué)系中獲得菌種。3. 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：實(shí)驗(yàn)難度大，操作復(fù)雜，有大量雜菌污染；由于微生物培養(yǎng)和操作需要將近一

6、個(gè)星期時(shí)間，導(dǎo)致時(shí)間跨度過大，而學(xué)生平常課時(shí)和課業(yè)過緊，所以實(shí)驗(yàn)操作過程的連續(xù)性很難保證。4.實(shí)驗(yàn)對策：教師應(yīng)該貫徹實(shí)驗(yàn)復(fù)雜性和長期性的教育，同時(shí)對學(xué)生應(yīng)當(dāng)進(jìn)行科學(xué)史的介紹，使學(xué)生明白科學(xué)成果的獲得并非一帆風(fēng)順。（二）果汁中的果膠和果膠酶的教學(xué)建議與創(chuàng)新：1. 果膠酶的保存：果膠酶非常容易變質(zhì)失活，所以必須放在冰箱中保存，使用時(shí)盡量不要陽光直射。2. 果膠酶的溶解：果膠酶溶解的時(shí)候，由于本身顏色比較灰暗，并可能會有些變質(zhì)，所以溶液中常有些沉淀，部分酶不能完全溶解，所以本文建議適當(dāng)降低該酶的濃度，由2%降為0.5%，顏色變淡，但由于酶的高效性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果依舊明顯。（三）加酶洗衣粉的使用條件和效果的

7、教學(xué)建議與創(chuàng)新：1.上課前，提前預(yù)熱好水浴鍋，避免上課時(shí)水浴鍋加熱時(shí)間過長，可以節(jié)省時(shí)間。2. 市場上大多數(shù)品牌洗衣粉都是加酶的，所以購買時(shí)候必須看清標(biāo)簽。部分品牌甚至并沒有明確標(biāo)示為加酶洗衣粉，但實(shí)際上也可能有少量酶的存在。3. 實(shí)驗(yàn)中在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的時(shí)候發(fā)現(xiàn)80 水浴鍋的錐形瓶中去污似乎也很快，會被大多數(shù)師生誤認(rèn)為是在該溫度下酶活性也很高。但是根據(jù)課題組教師仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上80條件下并不是去污快，而是80的時(shí)候血跡被煮熟，形成血塊集中到一起，血跡實(shí)際上并沒有被分解掉。4. 實(shí)驗(yàn)中要求的20 現(xiàn)實(shí)中無法設(shè)置，該溫度往往已經(jīng)低于室溫，水浴鍋發(fā)出鳴叫警告聲。（四）-淀粉酶的固定化及淀粉水解作

8、用的檢測的教學(xué)建議與創(chuàng)新：1.實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，石英砂和5ml塑料注射器外殼并不配套，實(shí)驗(yàn)中石英砂基本無法洗脫，本文認(rèn)為最好更換石英砂或者更換注射器外殼。本實(shí)驗(yàn)起初使用的石英砂顆粒直徑為0.51mm,經(jīng)過多次研究實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為最好為0.250.4mm之間比較合適。2.實(shí)驗(yàn)中要求淀粉酶的用量為5mg，實(shí)驗(yàn)室中標(biāo)準(zhǔn)配置的電子天平只能精確到0.01g，所以本文建議擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)量，改為10-20mg量，所配劑量可以用于多組學(xué)生實(shí)驗(yàn)。在碘的稱量過程中同樣無法精確到0.127 g ,只能精確到0.13g，建議配置更加精確的電子天平。3.按照實(shí)驗(yàn)要求配置的石英砂固定化酶、淀粉溶液和ki-i2溶液足夠一個(gè)班級使用，所以沒有

9、必要每一組都配置，可以節(jié)省實(shí)驗(yàn)材料。（五）用蒸汽蒸餾法從芳香植物中提取精油的教學(xué)建議與創(chuàng)新：1.在實(shí)驗(yàn)前一天，教師需要準(zhǔn)備新鮮的、沒有霉?fàn)€的橘皮，橘子如果發(fā)霉，其青霉菌會產(chǎn)生抗生素，影響芳香油的品質(zhì)。用清水沖洗橘皮，洗掉灰塵等雜質(zhì)，瀝干水分后，將橘皮攤放在干燥通風(fēng)處。2.整個(gè)實(shí)驗(yàn)需要加熱蒸餾,所以安全是最重要的,特別是在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)上，注意各種儀器要安裝牢固，以免側(cè)翻或蒸餾管泄漏。（六）果酒及果醋的制作的教學(xué)建議與創(chuàng)新：1.實(shí)驗(yàn)開始前教師須準(zhǔn)備足夠的新鮮葡萄，最好將實(shí)驗(yàn)安排在秋季進(jìn)行，此時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)有如下優(yōu)點(diǎn)：正值收獲季節(jié)，葡萄的價(jià)格便宜，降低實(shí)驗(yàn)成本；此時(shí)葡萄上的酵母菌數(shù)量多且生活力強(qiáng)，發(fā)酵釀

10、酒的效果好；溫度適宜，發(fā)酵現(xiàn)象明顯。2.教師在介紹傳統(tǒng)發(fā)酵釀酒時(shí)，首先讓學(xué)生了解酵母菌的兼性厭氧生活方式，理解發(fā)酵需要一定的條件，然后由教師結(jié)合教材講解發(fā)酵工程的原理和過程,使學(xué)生了解發(fā)酵過程中,如何結(jié)合微生物的代謝特點(diǎn)來解決發(fā)酵過程中遇到的溫度調(diào)節(jié)和培養(yǎng)基添加等實(shí)際問題。（七）腐乳的制作的教學(xué)建議與創(chuàng)新：1.本實(shí)驗(yàn)中毛霉的生長和加鹽腌制兩個(gè)過程需要較長時(shí)間，因此必須用分開的兩個(gè)課時(shí)來完成。2.教師教學(xué)時(shí)可從學(xué)生熟悉的腐乳類型入手，逐步引入制作腐乳需經(jīng)一定種類微生物的發(fā)酵，同時(shí)再給學(xué)生介紹微生物發(fā)酵工程的有關(guān)知識，加強(qiáng)對發(fā)酵工程的理解。3.評價(jià)學(xué)生是否成功完成腐乳的制作，其主要的依據(jù)是：前期發(fā)

11、酵后豆腐的表面是否長有菌絲；后期發(fā)酵制作有無雜菌污染；能否從鹽、酒的用量、發(fā)酵的溫度、發(fā)酵時(shí)間的長短，以及香辛料等因素中的某一因素來說明其對腐乳風(fēng)味的影響。4.可以請教有制作腐乳經(jīng)驗(yàn)的人或者去參觀紹興腐乳的制作方法。（八）泡菜的腌制和亞硝酸鹽的測定的教學(xué)建議與創(chuàng)新：1.泡菜的制作可以讓學(xué)生在家里自己制作，之后帶到學(xué)校在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行亞硝酸鹽的測定。實(shí)驗(yàn)中用到的各種溶液，都需教師提前一天配制好。2.多數(shù)中學(xué)沒有那么多測定用的比色管，可以用試管代替，但是試劑量應(yīng)該做適當(dāng)調(diào)整，建議所有試劑減半使用。3.不同季節(jié)制作出來的泡菜其亞硝酸鹽含量是不同的，同時(shí)腌制時(shí)間的長短對于亞硝酸鹽含量也有很大的影響。

12、通過對亞硝酸鹽含量受時(shí)間長短和季節(jié)的影響使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到科學(xué)的發(fā)展變化規(guī)律。（九）植物的組織培養(yǎng)的教學(xué)建議與創(chuàng)新：1.實(shí)驗(yàn)中所要求的各種溶液配制過程非常復(fù)雜，可在市場上直接購買，無需配制，現(xiàn)成使用，節(jié)省課時(shí)。2.外植體的消毒可先在70酒精中浸泡10min，再放入5次氯酸鈉溶液中浸泡5min，最后在超凈臺中用無菌水沖洗。盡量避免有毒重金屬汞的使用。外植體的消毒工作一定要做到位，否則培養(yǎng)過程中將會被大量雜菌污染，課題組教師在多次的實(shí)驗(yàn)中均碰到此問題，外植體發(fā)霉很嚴(yán)重。3.培養(yǎng)基配好后往往會有培養(yǎng)基液態(tài)化現(xiàn)象的出現(xiàn)，使得外植體無法在培養(yǎng)基中直立。根據(jù)課題組教師多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：即使在培養(yǎng)基配方中增大瓊

13、脂的量也不能避免。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)基液態(tài)化現(xiàn)象是由于ph值的下降所致，所以建議在配制該培養(yǎng)基過程中要及時(shí)使用氫氧化鈉來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的ph值。（十）乳酸脫氫酶同工酶的分離的教學(xué)建議與創(chuàng)新：1.大多數(shù)中學(xué)電泳儀器配備不足，以四人一組操作為宜。電泳過程需要較長時(shí)間，教師應(yīng)該統(tǒng)籌安排好實(shí)驗(yàn)的時(shí)間：可組織學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前配制試劑；電泳開始后，利用中間的等待時(shí)間來講解實(shí)驗(yàn)的原理。2.實(shí)驗(yàn)開始前，教師要做示范操作，并且安排學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)器材的說明使用書，主要是要指導(dǎo)學(xué)生完成對電泳槽的安裝以及試劑的配制。（十一）dna片段的pcr擴(kuò)增的教學(xué)建議與創(chuàng)新：1.核酸電泳后，需要染色才能在紫光燈下觀察到帶型。最常用

14、的染色方法是溴化乙錠染色法。溴化乙錠(eb)是一種熒光染料，有劇毒，因此建議用花青染色劑代替。2. 本文認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)并不是很適合中學(xué)課堂，教師和學(xué)生都很難適應(yīng)。建議不需要讓所有的學(xué)生做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。四、建議與總結(jié)：經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的先前準(zhǔn)備（標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和實(shí)驗(yàn)試劑的購買）和一個(gè)學(xué)期實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，本文對新教材選修1中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探索和研究，得出了以下總體經(jīng)驗(yàn)和反思：（一）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)： 應(yīng)當(dāng)進(jìn)行簡化操作，一些不必要的過程和要求應(yīng)當(dāng)剔除。（二）實(shí)驗(yàn)思路： 將定量實(shí)驗(yàn)變成定性實(shí)驗(yàn)。一些實(shí)驗(yàn)在中學(xué)課堂中由于種種原因，實(shí)際往往達(dá)不到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)初衷，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)精確性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。（三）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)選做： 一所中學(xué)要做所有要求的實(shí)驗(yàn)是不現(xiàn)實(shí)的，對于該情況，本文認(rèn)為每個(gè)學(xué)校應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況選擇其中比較簡單的實(shí)驗(yàn)，如做亞硝酸鹽含量的測定，而對于微生物培養(yǎng)和pcr實(shí)驗(yàn)可以選擇不做，而改用錄象法進(jìn)行觀摩。 參考文獻(xiàn)：1 張秀云.高中生物教材改革與生物教育學(xué)改革.內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào),2004.17（1）：109-1102 周 冰，覃 曉.關(guān)于建設(shè)生物安全實(shí)驗(yàn)室的探討.設(shè)施與技術(shù)，2005. 5：40-4