例谈生物实验的操作原则及要点
李古月
实验在高中生物当中是一个关键环节,是高中生物的重点也是考点,基于此,本文通过一些生物实验进行探讨,总结了高中生物实验操作的原则及要点,以供参考。
实验在高中生物当中是一个关键环节,是高中生物的重点也是考点。通过实验学生可以养成灵活应用所学知识的能力,实践动手能力以及探究能力。但从目前关于生物实验学习的现状来看,学生的实验水平有待进一步提高。基于此,本文通过实例,就实验操作原则及要点进行分析,以期能够在提高实验能力方面,提供一些经验。
一、操作原则
在进行高中生物实验时,一般有如下流程:首先通过观察,提出针对性的问题,然后依据生物的基本知识和原理提出假说,并由此选定实验原理、器材和方法完成实验方案的设计,然后在实验方案的指导下,严格按照相关操作规程进行实验操作,以便获取准确的实验数据,最后通过观察实验现象并分析实验数据获得最终的结论。在进行操作时应遵循以下原则。
其一,科学性。操作步骤应符合实验原理,并保证实验原理的科学性,依靠科学依据确保最终获得的实验结果的正确性,要符合生物的基本知识及原理。
其二,单一变量。控制变量、排除干扰,通过控制其他因素,强调某一变量对实验的影响,同时要保证前后步骤的实验条件一致。
其三,对照性。该原则在生物实验当中是比较基本的一个原则,也就是要在实验操作过程当中进行对照试验,目的是消除干扰。
其四,重复性也就是要能够让别的学生按照同一个操作步骤顺畅地完成实验并获得正确的实验结果(结果要一致)。
其五,简便性。高中生物当中的一些实验的复杂程度较高,基于此,要考虑到操作的简便性,以便能够在合适的时间顺利完成实验任务,也就是要通过最简单的操作步骤、经济易得的材料来进行实验。
其六,安全性。隔水加热,安全使用有毒药品,试剂等,确保安全。
最后,有序性。严格按照操作步骤进行操作,不可跳过或颠倒操作顺序。
例1:经研究发现,新鲜动物肝脏当中含有大量过氧化氢酶,可催化过氧化氢分解(),据此设计一个实验,对这一发现进行验证。要求:写出具体操作过程;实验步骤科学、合理及可行。
例解:在试管中注入样本溶液2,然后向试管当中加入混合了捣碎新鲜猪肝的溶液,摇匀,观察试管当中的混合液是否产生气泡,收集产生的气体,并对其进行检测,为氧气,由此可知新鲜动物肝脏当中含有过氧化氢酶。
该实验方法不够规范,没有按照对照性原则进行操作。
二、实验要点
以物质鉴定为例,即对生物组织当中的糖类、脂肪以及蛋白质进行检测的实验。
(一)实验原理及目的
生物组织当中的化合物(如糖类、蛋白质、淀粉等有机化合物)会与一些化学试剂产生反应,产生颜色的变化。糖类可采用婓林试剂进行检测,双方反应会生成沉淀,呈砖红色;苏丹Ⅲ染液可与脂肪反应,使脂肪呈现橘黄色;淀粉与碘相遇会变成蓝色;蛋白质检测使用双缩脲实际,反应后可使蛋白质呈现紫色,见表1。物质化学试剂现象糖类婓林沉淀,砖红色脂肪苏丹Ⅲ橘黄色苏丹Ⅳ红色蛋白质双缩脲紫色淀粉碘蓝色表1:物质检定实验原理
(二)实验方法及器材
材料:苹果或梨匀浆;花生种子及匀浆;豆浆;鲜猪肝提取液。
装置:双面刀片,刻度管,烧杯,滴管,酒精灯,载玻片,盖玻片,显微镜等。
器材的确定,应参照对照性原则,选择两组器材,以便在后续实验当中进行实验控制。设计实验数据记录表格,按实验步骤进行检测记录。
(三)实验步骤
还原糖检测及观察,材料为苹果或梨匀浆,婓林试剂准备两份,A液为溶液,浓度0.1g/mL;B液为溶液,浓度0.05g/mL。在试管当中注入待测样本溶液,;等量混合A、B两种婓林试剂后向试管中注入1mL。将试管放置于大烧杯当中(装有温水)加热2,观察试管中溶液颜色的变化。
脂肪检测及观察,材料为花生种子及匀浆,准备苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液。在试管中注入待测组织溶液,并使用滴管滴加苏丹Ⅲ染液3滴,观察染色情况;或经过取材→切片→制片→观察这一流程,通过制取切片样本;利用显微镜进行观察,从细胞层面来查看着色情况。要注意采用后者会用到酒精,操作必须严谨。鉴定脂肪显微镜不是必须的,但观察脂肪颗粒则必须显微镜。
蛋白质检测及观察,材料豆浆和鲜猪肝提取液,双缩脲试剂两份,其中A液溶液,浓度0.1;B液为溶液,浓度0.01。向试管内注入样本2mL,加入A液1mL,摇匀(目的是创造碱性条件),滴加4滴B液摇匀,观察颜色变化,这里要注意实验步骤的有序性,必须先加溶液,创造碱性环境。
三、结束语
生物作为自然学科,实验是关键的环节,学生在进行生物时,必须牢记与实验相关的规章制度,牢记实验操作步骤,严格按规程进行实验操作,确保安全实验并获取准确的实验数据。同时要针对实验进行探究性学习,在掌握基本的生物知识、实验原理和方法的基础上,联系生活实际,提高自身解决实际问题的能力。
(作者单位:长沙市长郡梅溪湖中学)