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摘要：生物学是一门实验性很强的学科之一。在探究性实验、验证性实验以及实验过程中有多种因素影响和干扰实验，致使实验的成功和失败。因此，一方面要通过分析实验类型、设计实验、完成实验，并排除影响实验的因素，致使实验成功：另一方面又要总结实验失败的教训，让学生辩证的面对实验的成功与失败。生物实验教学过程中教给中学生分析实验成败的方法，是培养中学生实验分析能力提高的重要过程，这有利于中学生生物科学探究能力的提高。
关键词：生物实验；生物实验能力的培养
一、生物实验的取材分析
依据验证性实验的目的恰当地取材是实验成功的关键因素。不少验证性生物实验失败的原因往往是取材不正确而引起的。
在分析验证性实验时，首先考虑取材是否适于实验目的需要。例如：在“观察植物细胞的有丝分裂”的实验中，恰当的选取洋葱根尖生长点部位，是实验成功的要点；在“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验中，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，往往观察不清楚质壁分离和复原现象或仅有很少紫色液泡，影响实验。如在“叶绿体中色素提取和分离”的实验中，选取的叶片要肥厚，新鲜而色浓，而老叶、发黄的叶子和摘后太长时间叶片则不能选用。让学生明白选材，取材是生物实验成功的关键因素，也是科学研究获得成果的关键因素。
二、生物实验中的药品与试剂分析
药品的纯度和试剂的量、浓度等都直接或者间接影响实验的现象和结果，实验过程中要教会学生逐一检查这些因素，而不能忽视这些因素。
1 关于试剂量的因素问题。验证性实验对药品与试剂的量有一定量的要求。如“叶绿体中色素提取和分离”的实验中，丙酮、层析液的量就要按规定使用：取5克新鲜的叶片，加入少量的二氧化硅、碳酸钙，并加入丙酮两毫升。其中用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。进行色素分离时，向烧杯中倒入层析液3ml时，其量的标准是液面不能超过1cm(距烧杯底)否则会使滤纸条上的滤液细线上的色素迅速溶解到层析液中去，结果是滤纸条上得不到相应的色素分离现象，致使色素分离的实验结果失败。
2 关于试剂浓度的因素问题。验证性实验规定的药品浓度都是人们经过多次试验后，在实验中确定的浓度，因而使用药品的浓度要配准，否则将会影响实验的进行。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。
3 关于药品纯度的因素问题。
药品的纯度对实验的影响是有直接关系的。如在探究酶的专一性实验中，用淀粉酶对淀粉和蔗糖溶液进行对比实验时，蔗糖溶液也出现了砖红色的现象。对此现象产生质疑的原因分析有：①试管清洗不干净；②蔗糖中可能含有还原糖；③蔗糖贮存时间过长由于微生物的分解产生了还原糖。
三、生物实验中的实验步骤及操作的分析
实验的步骤和操作是否正确直接影响着实验探究、实验过程、实验现象和结果，应仔细分析和设计实验的步骤和操作过程。
1 漏掉某个关键实验步骤。实验步骤不能少，如在“观察植物细胞的有丝分裂”的验证性实验中，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影响PH值，从而影响着实验的颜色现象；制片时，用镊子尖把根尖压碎，这一步也容易漏掉，致使细胞重叠而不易观察。
2 操作方法错误，在具体操作某个步骤时，没有按验证性实验规定的操作方法去做，肯定会影响验证性实验的过程和结果。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；在“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验中，应用镊子撕取洋葱表皮，而不少学生是用刀片削或挖取材，以至取出的表皮带叶肉，这样在显微境下也就看不清楚洋葱表皮细胞发生质壁分离和复原的现象。
3 操作不严格。如解离、染色时间不够，漂洗的时间或次数不足；制作洋葱表皮细胞临时装片时，未将清水滴中的表皮平展开来；做质壁分离复原实验时，滴入清水的次数少；“叶绿体中色素的提取和分离”中滤液细线划得不细不齐，重复次数不够都会对实验现象有一定的影响。
四、分析显微镜在实验中作用
显微镜是中学生物实验中经常使用观察工具。因此，显微镜的操作要按一定的顺序进行，如对光顺序，高倍镜观察的顺序等。有的学生不按顺序操作，结果即耽误了时间，又观察不到相应的实验结果，而且还容易损坏显微镜。常有学生在用高倍镜观察时，把盖玻片压碎了，弄脏了镜头，就是由于这些学生直接用手转动粗准焦螺旋下降镜筒，而眼睛只看目镜而不看物镜的下降过程，这样，镜筒下降到什么位置就不知道了而压碎玻片标本。正确的顺序应该是低倍镜下看清楚物像之后，转动转换器使用高倍镜，在之后调节细准焦螺旋直至观察到清晰图像。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，都会直接影响观察的效果，而影响中学生对实验的体验和经验的积累，来获取生物学知识的兴趣和爱好。
五、在中学生生物实验教学中，不少学生只重视实验结果，不重视分析实验结果产生的原因。只满足于实验的成功，而不愿面对实验失败的原因进行分析。这不利于中学生分析问题和解决问题的能力发展。为此，笔者认为，在生物实验教学中，重视分析实验的过程和结果以及对实验失败的原因进行分析是必不可少的。如在“观察植物细胞的有丝分裂”的实验中，在显微镜视野里，几乎看不到分裂相细胞，分析其原因有：①从取材角度看，可能是没有取准根尖的分生区导致没有细胞分离期的相；③从实验步骤及操作角度看，可能是没有压碎根尖的分生区导致标本太厚，看不到分散的细胞；③从显微境使用角度看，可能是没有移动玻片标本去寻找；对质壁分离后进行复原时发现复原效果较差，其原因可能有：①蔗糖溶液在配制时，浓度过高，质壁分离强烈，细胞失水过多而死亡；②质壁分离时间长了，未及时复原，细胞死亡；③滴入清水次数少或只滴入一次。
综上所述，在中学生物实验教学中，不仅要提高学生的动手和观察能力，而更重要的是教给中学生进行实验分析的方法、提高中学生分析实验的能力并使学生分析实验能力得以整体的提高，以促进中学生生物科学探究的能力的形成和发展来实现生物教学培养中学生的生物科学素养的目标。
关键词：生物实验；生物实验能力的培养
一、生物实验的取材分析
依据验证性实验的目的恰当地取材是实验成功的关键因素。不少验证性生物实验失败的原因往往是取材不正确而引起的。
在分析验证性实验时，首先考虑取材是否适于实验目的需要。例如：在“观察植物细胞的有丝分裂”的实验中，恰当的选取洋葱根尖生长点部位，是实验成功的要点；在“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验中，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，往往观察不清楚质壁分离和复原现象或仅有很少紫色液泡，影响实验。如在“叶绿体中色素提取和分离”的实验中，选取的叶片要肥厚，新鲜而色浓，而老叶、发黄的叶子和摘后太长时间叶片则不能选用。让学生明白选材，取材是生物实验成功的关键因素，也是科学研究获得成果的关键因素。
二、生物实验中的药品与试剂分析
药品的纯度和试剂的量、浓度等都直接或者间接影响实验的现象和结果，实验过程中要教会学生逐一检查这些因素，而不能忽视这些因素。
1 关于试剂量的因素问题。验证性实验对药品与试剂的量有一定量的要求。如“叶绿体中色素提取和分离”的实验中，丙酮、层析液的量就要按规定使用：取5克新鲜的叶片，加入少量的二氧化硅、碳酸钙，并加入丙酮两毫升。其中用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。进行色素分离时，向烧杯中倒入层析液3ml时，其量的标准是液面不能超过1cm(距烧杯底)否则会使滤纸条上的滤液细线上的色素迅速溶解到层析液中去，结果是滤纸条上得不到相应的色素分离现象，致使色素分离的实验结果失败。
2 关于试剂浓度的因素问题。验证性实验规定的药品浓度都是人们经过多次试验后，在实验中确定的浓度，因而使用药品的浓度要配准，否则将会影响实验的进行。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。
3 关于药品纯度的因素问题。
药品的纯度对实验的影响是有直接关系的。如在探究酶的专一性实验中，用淀粉酶对淀粉和蔗糖溶液进行对比实验时，蔗糖溶液也出现了砖红色的现象。对此现象产生质疑的原因分析有：①试管清洗不干净；②蔗糖中可能含有还原糖；③蔗糖贮存时间过长由于微生物的分解产生了还原糖。
三、生物实验中的实验步骤及操作的分析
实验的步骤和操作是否正确直接影响着实验探究、实验过程、实验现象和结果，应仔细分析和设计实验的步骤和操作过程。
1 漏掉某个关键实验步骤。实验步骤不能少，如在“观察植物细胞的有丝分裂”的验证性实验中，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影响PH值，从而影响着实验的颜色现象；制片时，用镊子尖把根尖压碎，这一步也容易漏掉，致使细胞重叠而不易观察。
2 操作方法错误，在具体操作某个步骤时，没有按验证性实验规定的操作方法去做，肯定会影响验证性实验的过程和结果。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；在“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验中，应用镊子撕取洋葱表皮，而不少学生是用刀片削或挖取材，以至取出的表皮带叶肉，这样在显微境下也就看不清楚洋葱表皮细胞发生质壁分离和复原的现象。
3 操作不严格。如解离、染色时间不够，漂洗的时间或次数不足；制作洋葱表皮细胞临时装片时，未将清水滴中的表皮平展开来；做质壁分离复原实验时，滴入清水的次数少；“叶绿体中色素的提取和分离”中滤液细线划得不细不齐，重复次数不够都会对实验现象有一定的影响。
四、分析显微镜在实验中作用
显微镜是中学生物实验中经常使用观察工具。因此，显微镜的操作要按一定的顺序进行，如对光顺序，高倍镜观察的顺序等。有的学生不按顺序操作，结果即耽误了时间，又观察不到相应的实验结果，而且还容易损坏显微镜。常有学生在用高倍镜观察时，把盖玻片压碎了，弄脏了镜头，就是由于这些学生直接用手转动粗准焦螺旋下降镜筒，而眼睛只看目镜而不看物镜的下降过程，这样，镜筒下降到什么位置就不知道了而压碎玻片标本。正确的顺序应该是低倍镜下看清楚物像之后，转动转换器使用高倍镜，在之后调节细准焦螺旋直至观察到清晰图像。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，都会直接影响观察的效果，而影响中学生对实验的体验和经验的积累，来获取生物学知识的兴趣和爱好。
五、在中学生生物实验教学中，不少学生只重视实验结果，不重视分析实验结果产生的原因。只满足于实验的成功，而不愿面对实验失败的原因进行分析。这不利于中学生分析问题和解决问题的能力发展。为此，笔者认为，在生物实验教学中，重视分析实验的过程和结果以及对实验失败的原因进行分析是必不可少的。如在“观察植物细胞的有丝分裂”的实验中，在显微镜视野里，几乎看不到分裂相细胞，分析其原因有：①从取材角度看，可能是没有取准根尖的分生区导致没有细胞分离期的相；③从实验步骤及操作角度看，可能是没有压碎根尖的分生区导致标本太厚，看不到分散的细胞；③从显微境使用角度看，可能是没有移动玻片标本去寻找；对质壁分离后进行复原时发现复原效果较差，其原因可能有：①蔗糖溶液在配制时，浓度过高，质壁分离强烈，细胞失水过多而死亡；②质壁分离时间长了，未及时复原，细胞死亡；③滴入清水次数少或只滴入一次。
综上所述，在中学生物实验教学中，不仅要提高学生的动手和观察能力，而更重要的是教给中学生进行实验分析的方法、提高中学生分析实验的能力并使学生分析实验能力得以整体的提高，以促进中学生生物科学探究的能力的形成和发展来实现生物教学培养中学生的生物科学素养的目标。