盧文君
(江蘇省鎮(zhèn)江市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué))
高中選修實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的問題及應(yīng)對(duì)策略
盧文君
(江蘇省鎮(zhèn)江市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué))
教師充分利用學(xué)校的先進(jìn)資源,給學(xué)生創(chuàng)造動(dòng)手動(dòng)腦的機(jī)會(huì),激發(fā)學(xué)生對(duì)生物學(xué)科的興趣,開設(shè)部分選修實(shí)驗(yàn),并針對(duì)植物組織培養(yǎng)和葡萄酒的制備兩個(gè)選修實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析,淺談?dòng)龅降膯栴}和應(yīng)對(duì)策略,如有不足,尚待改正。
植物組織培養(yǎng);無(wú)菌;葡萄酒釀制
學(xué)校建辦高中生物選修實(shí)驗(yàn)室已有幾年了,為了盡可能利用先進(jìn)資源,盡可能地為學(xué)生開設(shè)選修實(shí)驗(yàn),不免會(huì)造成課時(shí)緊張的局面,因此開設(shè)的選修實(shí)驗(yàn)也逐漸減少,為了不讓實(shí)驗(yàn)室閑置,生物教師也開動(dòng)腦筋,不僅教師閑余時(shí)間會(huì)參與各項(xiàng)選修實(shí)驗(yàn),熟練技能,而且在高二、高三采取主動(dòng)報(bào)名的方式開設(shè)選修實(shí)驗(yàn),在高一則采取開設(shè)生物校本課程,帶領(lǐng)學(xué)生做一些有趣的生物選修實(shí)驗(yàn)。下面針對(duì)植物組織培養(yǎng)和葡萄酒的制作這兩個(gè)常做的選修實(shí)驗(yàn)談?wù)勗诮虒W(xué)中遇到的問題和一些應(yīng)對(duì)策略。
植物組織培養(yǎng)的條件主要就是無(wú)菌。然而做到真正的無(wú)菌談何容易,這么多次帶領(lǐng)學(xué)生開設(shè)植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)(主要是煙草苗,便宜,易存活),每次都會(huì)有半數(shù)以上的無(wú)菌苗感染雜菌而不可使用。問題可能來(lái)自以下幾點(diǎn):
1.超純水和無(wú)菌培養(yǎng)基
學(xué)校配置凈水裝置,當(dāng)科研人員來(lái)校培訓(xùn)教師時(shí)強(qiáng)調(diào)配制培養(yǎng)基一定要用超純水,然后高壓滅菌得無(wú)菌培養(yǎng)基。學(xué)生常問,滅菌不就是消除雜菌嘛。最后用高壓滅菌不就可以達(dá)到這一效果,為什么非要超純水呢。比較而言超純水的水質(zhì),就是比正常自來(lái)水和學(xué)校直飲水少礦物質(zhì),從數(shù)據(jù)上看,自來(lái)水顯示數(shù)值158,燒開的自來(lái)水145,學(xué)生直飲水36,實(shí)驗(yàn)室超純水15,國(guó)家規(guī)定,礦物質(zhì)數(shù)值在50以下,便可稱為純凈水,直接安全飲用。做了多組的比較實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)水質(zhì)確實(shí)可以引發(fā)培養(yǎng)基被污染,一組用自來(lái)水配制的培養(yǎng)基滅菌后轉(zhuǎn)培煙草無(wú)菌苗35瓶,結(jié)果90%的苗一星期后觀察全被感染。一直使用超純水配制相應(yīng)的培養(yǎng)基,滅菌過(guò)程操作無(wú)誤,苗的感染率低。
2.操作間的滅菌
紫外燈消毒,滅菌室也嚴(yán)格進(jìn)行紫外燈消毒半小時(shí)以上,教師和學(xué)生進(jìn)入操作間都會(huì)換好衣服和雙手的消毒。這個(gè)環(huán)節(jié)也基本做到位。
3.無(wú)菌操作
這點(diǎn)是最難控制的,一般教師轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)30瓶,1-2人在操作間,一次在無(wú)菌操作臺(tái)中可轉(zhuǎn)瓶10瓶,很少涉及雙手進(jìn)出,而學(xué)生最多一人轉(zhuǎn)3瓶,換下一人操作,重新雙手消毒,剪刀、鑷子酒精燈滅菌,也常出現(xiàn)學(xué)生手生,常將操作工具碰到瓶壁,這都是造成無(wú)菌苗感染的原因。解決這點(diǎn)也只能減少一次組培學(xué)生的人數(shù),增加每個(gè)學(xué)生操作的瓶數(shù)。
4.光照培養(yǎng)箱的培養(yǎng)
光照培養(yǎng)箱按照設(shè)置一直循環(huán)進(jìn)行,24小時(shí)為單位,日照時(shí)間、溫度都有嚴(yán)格的要求,一直都為出現(xiàn)問題,無(wú)菌苗長(zhǎng)到瓶身一般大小便可通過(guò)煉苗(夏季不需要),在室外種植,我們也成功移植了煙草并開花。
一般,在9—10月開設(shè),正是葡萄的收獲旺季??墒侵谱髌咸丫茖?shí)驗(yàn)成功率不高,以下幾點(diǎn)的成敗是關(guān)鍵:
1.材料
最好選取無(wú)籽的紫色葡萄,便于榨汁,以及葡萄酒的色澤較好,鎮(zhèn)江本地學(xué)生一般會(huì)買“夏黑”,味甜、水分足?!懊廊酥浮薄帮Z風(fēng)”等都有籽。多次試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)自制葡萄酒酒味濃,無(wú)甜味,可謂是原色原味的純正葡萄酒啊!
2.裝置
葡萄酒的釀制操作比較簡(jiǎn)單,好多家庭都會(huì)釀制,關(guān)鍵就是排出酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳并防止空氣的進(jìn)入,所以我們采用實(shí)驗(yàn)室的專門儀器:果酒果醋發(fā)酵裝置。原理水封法,由于里面氣體壓力,CO2可出,空氣不可進(jìn)。裝置消毒也比較重要,采用酒精擦拭消毒,但葡萄本身不可消毒,只可用清水沖洗,保留上面的酵母菌,同時(shí)也會(huì)具有一定雜菌,在釀制過(guò)程中有些雜菌沒有因?yàn)榫凭葦?shù)的提高而受抑制,10月學(xué)生做的7瓶葡萄酒中有4瓶感染雜菌。
3.溫度
葡萄酒的發(fā)酵溫度為18~25℃,時(shí)間為10-12天,為了觀察,便讓學(xué)生帶回兩瓶放在班級(jí)存放,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這兩瓶都被污染了,不僅顏色偏淺,而且酒味不濃。可能與教室環(huán)境溫度變化大有關(guān)。
4.成品的質(zhì)量
在釀制過(guò)程中,因?yàn)椴豢缮釛壠咸哑ぃㄐ枰咸哑ど系奶烊唤湍妇谄恐衅咸阎推咸哑せ煸谝黄?,外觀看之,確實(shí)不太入目,我也想過(guò)單獨(dú)用無(wú)菌紗布包著葡萄皮放入清澈的葡萄汁中釀制,發(fā)現(xiàn)葡萄汁不能很好的接觸葡萄皮上的酵母菌而釀酒失敗。對(duì)于本身不太好看的釀制過(guò)程,學(xué)生便會(huì)對(duì)釀酒的品質(zhì)提出疑問:“老師,據(jù)說(shuō)家庭釀制的葡萄酒甲醛含量高,不能飲用是嗎?”確實(shí)我們沒有可行的方案去檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室釀制的葡萄酒中除了酒精,還含有什么其他不利于身體健康的化合物,所以我們抱著體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,不重實(shí)驗(yàn)結(jié)果的心態(tài),不會(huì)釀制很多的葡萄酒,污染的一律倒掉,教師和學(xué)生能嘗到一口就很“幸運(yùn)”了。
綜上所述,以上是個(gè)人對(duì)高中選修實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題和應(yīng)對(duì)策略的淺談,不足之處尚存,希望批評(píng)指正。
周冰.關(guān)于建設(shè)生物安全實(shí)驗(yàn)室的探討[J].設(shè)施與技術(shù),2005(5):40-43.
·編輯 趙 強(qiáng)