《观察植物细胞的有丝分裂》创新教学的设计策略

摘要：基础教育课程改革呼唤创新，教师要由课程规范的复制者变为新课程的创造者，而生物实验教学的创新重点就在实验的开发与创新设计上。首先要突破教材、课堂的限制，尽一切可能地开发与设计新的实验；其次要从“教实验”转变为“用实验教”，充分发挥实验的教育功能，；第三要改变实验的评价机制，关注学生的实验过程。

关键字：课前准备    教学模式    实验评价

一、在课前准备方式上求新

在以往的实验教学中，实验材料、试剂都是课前由教师按书本上要求准备好的。实验过程中，学生完全按规定的步骤进行，成了不用思考的机械操作者。老师欣赏的是熟练的操作工，忽视标新立异的思想和行为。这种教学没有给学生思维的空间和余地，抑制了学习的主动性和思考的独立性。而现代教育就是要引导学生自主学习。

1、实验材料选择的多元化  

    对实验材料的准备不是拘泥于书本，而是给学生留有思维的空间和探索的余地。如：在上实验课的前几天，我布置学生自己准备实验材料。学生大都准备了洋葱和蒜，但也有的同学准备了吊兰、小麦等材料。这样学生一开始就进入一个主动思维而非被动接受的状态。如果一开始就限定材料，学生就只会简单机械地去完成实验，至于为什么选择这些材料，能否用其他材料，可能很少去考虑。

2、材料培养方法的多样性   

    要求学生除了按书上的方法培养洋葱和蒜外，还鼓励他们尝试其它培养方法，如“沙培法”、“砾培法”等。另外，在培养洋葱根尖过程中我有意识地让学生作分组对照实验，一部分学生提前将洋葱低温处理；一部分学生将洋葱根部用刀片作纵向十字切割处理；还有一部分学生在常温下不作任何处理，然后放在相同的环境下正常培养。在试验中，学生发现经过低温、伤流处理的小组，根生长的更多且更快。这时学生的好奇心、积极性就被调动起来，主动地查询资料、咨询老师探究其中的原因。在这过程中，学生能体会到培养植物根过程中应注意哪些问题，在培养过程中进行对比，看哪种材料、哪种方法培养效果更显著。学生通过培养过程的参与，既提高了动手能力、探究能力，又使学生在实验中获得某种程度上的成就感，分享了实验带来的喜悦。

3、实验基础知识的有效铺垫   

    实验之前,帮助学生复习好与实验有关的基础知识，可以为实验的顺利进行创造有利的条件。对所复习的知识进行了有效筛选，内容不是面面俱到,而是触及实验的实际需要。比如对“观察植物细胞的有丝分裂”实验,我要求学生复习显微镜使用的基本知识，有关有丝分裂各个时期的染色体变化情况，同时也初步让学生了解龙胆紫或醋酸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。学生对所要研究的对象有一个大致的了解,对课堂实验教学的顺利进行起到了事半功倍的效果。

二、在实验教学模式上求新
    1、设疑导入教学 

    现代教学论认为，任何教学内容都可以用一个个问题呈现出来，学习的发生起源于情景变化的刺激。因此在实验教学中我们应当让学生在问题情景中生疑、质疑，这样才能产生浓厚的兴趣，才能使学生体验科学研究的艰辛与喜悦。我在教学实践中作了如下设计，首先给出一张设想的洋葱根尖细胞分裂时期与染色体数目关系曲线图，让学生评价该数学模型的科学性，并希望大家通过接下来的实验进一步探究；其次提出，虽然书本明确在实验中不能看到细胞有丝分裂的连续过程，但我们能否根据所学知识确定各时期的长短呢？最后提出，在细胞有丝分裂的周期中可采取什么手段确定各时期的长短呢？通过这些问题的设计培养学生严谨的科学态度和唯实的科学精神。

2、精炼问题串  

    课堂提问要着眼于知识的不同角度，并注意体现知识之间的相互联系，力求采用新颖的说法，从合适的角度巧妙切入，使问题富有新颖性、启发性和灵活性，以激发学生的兴趣，引导学生积极思维。在进行“观察植物细胞有丝分裂实验”的教学时，设计了以下问题：(1)为什么在根尖长到5cm时取材? 取材的部位是什么？观察的部位是什么？(2)解离试剂是什么?解离有何作用? (3)染色的试剂是何种物质?为什么能使材料着色?染色前为什么要先漂洗？(4)压片的目的是什么?这样的问题设计定位精确，激活了学生的思维，使学生能够准确掌握实验的重点内容。

3、开放实验

    高中生物教材的学生实验一般都是给出实验目的、实验原理、实验步骤的，但是方案的设计本身就不是惟一的，每个实验都没有固定的不可变更的模式。因此，我们在实验教学中，创设一个民主、平等、和谐的氛围，师生之间、学生之间平等交流，学生可以充分自由地发表自己的见解或提出质疑，大胆地进行各种尝试，这样他们的创造潜能才能得到发挥。在实验中，我把洋葱根尖提前经低温处理的一组和其他组进行了交叉对比，同学们发现做低温处理的前、中、后、末期的典型分裂相有所增加。又如在“压片”过程，有同学发现，若盖上盖玻片后，再盖一层载玻片然后用手指轻压，当拿取上面一层载玻片时，因两玻片之间有液体很容易把下面的盖玻片及实验材料移动位置，影响实验效果。此时有学生提出是否可以改进一下实验操作方法，我认为这是一个很好的想法，正是一个创新的火花。学生通过反复操作、对比后，找到了一个比较好的操作方法，即放好盖玻片后先盖上一小片滤纸，然后再盖一层载玻片进行压片，经实验后发现，根尖仍保持完整，实验效果很好。

三、在实验总结评价上求新

俗语:“编筐编篓全在收口”。同样,实验教学的成败关键是设计出高质量的课后总结评价。总结评价是对整节课堂教学内容的高度浓缩,是提纲挈领地展现本节实验的过程及结构,其作用是起画龙点睛的作用。

1、通过回顾实验过程评价难点  

    要指导学生去分析实验中每一步骤的作用，以及各步骤之间的联系，从中学习研究事物、解决问题的方法。在观察植物细胞有丝分裂实验过程中，大致为：培养→解离→漂洗→染色→压片。要注重点评为什么要用10％HCI，要让学生了解根尖放在10％HCI溶液中是为了溶解细胞间的果胶质，使根尖细胞间变得松散，便于压片，否则根尖细胞很难压散，不利在镜下观察。另外，通过10％HCI的处理，使细胞迅速死亡，让细胞分别保留各自的分裂状态。漂洗是为了冲洗解离液（10％HCI），否则影响染色效果。又如用龙胆紫或醋酸洋红溶液染色的目的是，这两种染料易使细胞核内的染色体着色，从而增大细胞核与周围部分的反差，便于观察染色体分布和形态。

2、通过分析实验异常现象探究问题   

    我们常常只重视实验的成败与否而不重视对个别失败实验的原因剖析，更不重视对某些异常情况的深层次探究，往往使学生只关注实验的结果，而忽略了对实验细节的评价。 如观察植物根尖细胞有丝分裂实验中，有的同学视野下紫色一片，则是因为染色过深；有的细胞相互重叠，则是因为解离时间过短或压片不到位；有的细胞分散较开但呈长方形，则是因为观察部位不准确 等。 总之，在总结评价过程中，教师应加强学生实验现象分析能力的培养，做到事半功倍，全面提高教学质量。

3、变终结性评价为过程性评价   

    美国课程理论学家斯塔弗尔比姆说：“评价的最终目的不是为了证明（prove）而是为了改进（improve）”因此实验教学创新的一个重要方面就是改变实验的评价机制，变终结性评价为过程性评价，变单一性评价为多方位评价，关注学生的实验结果，更关注学生在实验中的种种表象，我们可以采用记录学生实验档案的方法实现这一转变。如“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验，在根尖培养过程中，学生可制作PPT介绍培养心得；具体实验中，可通过表格的设计记录实验数据，并分析绘制曲线图构建数学模型；实验结束后，学生可对实验过程进一步总结评价，完成实验报告。教师应对学生实验中的某一个好的实验设计，一次优秀的实验报告，一组精确的实验数据，一个创见，一个小教具等，及时点评，及时反馈给学生，使每个学生都能认识到自己的优点，增强自信心，在原有基础上都有所进步。

总之：基础教育课程改革呼唤创新，教师要由课程规范的复制者变为新课程的创造者，而生物实验教学的创新重点就在实验的开发与创新设计上，首先要突破教材、课堂的限制，尽一切可能地开发与设计新的实验；其次要从“教实验”转变为“用实验教”，充分发挥实验的教育功能，尝试用探究的方法进行实验教学，培养学生的实践能力与创新精神；第三要改变实验的评价机制，关注学生的实验过程，从人的一生是可持续发展的高度出发，发现和发展学生多方面的潜能，将实验评价变为学生自主性学习的有力促进者。