生物实验中有时失败比成功更有收获

摘 要 ：学生在上实验课过程中往往都是按照书本所给的步骤按步就班,而且做实验的成功率较低,在实验失败后学生往往不去分析失败原因,甚至做虚检测结果,这样的实验课就毫无所获,因此,教师教会学生分析实验失败的原因,对学生掌握基本原理、提升自身解决问题的能力都有极大的帮助.

关 键 词 ：初中生物；实验分析；实验教学质量

中图分类号：G427文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2013）15-068-1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：首先,可以找出并排除影响因素,再重新做的时候可以获得成功；其次,实验失败的分析贯穿整个实验过程,可以帮助学生再一次巩固实验过程,更重要的在失败分析的过程中去掌握各种仪器药品的作用,每一步实验步骤设置的必要性等等,这都是新课程标准中对学生实验能力的重要要求.最后,实验失败分析还可能有意外的收获、新的发现,这在生物的科学史上是不乏其例的.

一、实验的取材分析

任何实验都必须正确取材,正确取材是实验成功的第一步.学生在取材过程中要准确分析取材的原因,多给自己提问,为什么选取这样的材料,如果没有,还有什么材料可以代替,搞清楚了取材的原因,在取材方面才能得心应手,比如,必修一中“色素的提取与分离”实验中教材上给的是取新鲜的绿叶,那么学生如果自己取材必然面临着问题,怎么样才能称为新鲜的绿叶,如果深刻理解实验的目的,就可以知道所取的绿叶中要含有丰富的色素,这样学生在取材方面就有了方向性,有的学生实验失败的原因,往往是取材不正确而引起的,比如在此试验中,有不少学生分离的结果很不明显,就有可能是所取的材料色素含量少,如嫩叶,老叶,效果都不是很好.再如,“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.

二、实验中所用的药品与试剂分析

实验过程中用到许多的药品和试剂,在实验失败分析的过程中,试剂的使用是否恰当对实验结果起到很重要的影响,同样学生必须搞清楚药品的用途以及原理,比如,“色素的提取与分离”实验中为什么用无水乙醇提取色素?用其他的试剂是否能够代替,如果学生明白原理是色素溶于有机溶剂,就不会在没有无水乙醇的情况下乱找试剂代替,对于丙酮也有用量的问题,丙酮提取5g叶片中的色素,用2ml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,向烧杯中滤入层析液时,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.同样在研磨的过程中加入的碳酸钙,二氧化硅分别起到什么作用,如果少了一样会对实验结果有什么的影响?再如,在观察植物细胞的有丝分裂实验中,应让学生了解龙胆紫或洋红是与染色体结合的碱性染料,碱性染料是指有色离子是阳离子的染料,而不是染液的pH呈碱性.这样就引出了一个问题,醋酸起什么作用?应让学生了解2%醋酸是染料的溶剂,在染色时增加了细胞的通透性,而不引起细胞膨胀,利于染液的离子进入细胞而使细胞核内的染色体着色.再者试剂浓度也是有一定要求的.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30%）,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.总而言之,分析实验的过程中所用试剂的种类、用量、用法都会造成实验结果的失败.

三、实验操作步骤及操作规范的分析

1.漏做某个实验步骤.实验步骤不能少,“观察植物细胞有丝分裂”实验中,根尖用10%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,这一步也易漏掉.

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.探究“植物细胞的吸水和失水”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.

3.操作不严格.观察“植物细胞有丝分裂实验”中,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,“色素的提取与分离”实验中滤液细线划得不细不齐,没有多划几次都会对实验果有一定的影响.

总之,在实验课中教师一定要强调学生对实验失败原因的分析,这样学生不仅能熟练掌握相关的知识点,还能培养和提高运用知识解决实际问题的能力.完成某一学习任务后再回过头来思考总结,是获得经验教训,使知识系统化,加深记忆的有效方法.在总结、反思的过程中,或许会发现某些当时未注意的问题,实际上可能是事物发展变化的最重要、最本质的问题.古人云：“失败乃成功之母”关键就在与对失败原因的总结,教师如果能够坚持要求学生对实验进行分析总结,学生会在自主的学习中取得更大的收获,那么实验教学的质量也会有极大的提高.