創新生物實驗 提高探究能力

張慧

〔關鍵詞〕 生物教學；實驗；問題；過程；分析；討論；反思

〔中圖分類號〕 G633.91

〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2013）08—0087—01

在新課改背景下如何創新實驗教學手段，激發學生學習興趣，提高教學質量，成為每一位生物教師需面對的問題。筆者將以具體的實驗操作為例，以期對學生掌握科學探究的過程與方法有所啟示。

1.提出問題

在前期的學習中，學生已經知道生長素作用的兩重性，即高濃度抑制生長，低濃度促進生長；不同器官對生長素的反應敏感程度也不一樣。例如，根對生長素的敏感性高于莖。因此，可向學生提出問題：生長素類似物萘乙酸（NAA）促進月季插條生根的最適濃度是多少？

2.設計并實施實驗

（1）插條的選擇和處理

1～2年生的枝條形成層細胞分裂能力強、發育快、易成活。月季枝條插穗長約5～7 cm、直徑1～1.5 cm，發育狀況良好、木質化程度較高、粗細相同。同時各個枝條芽體的數目盡量相同，并且枝條的上端為平面，下端要削成斜面。

（2）配制溶液。配制NAA母液：5mg/ml（用蒸餾水配制，加少許乙醇以促進溶解）；設置NAA的濃度梯度：參考課本P50的問題探討，將母液分別配成0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5mg/ml的NAA溶液各100ml，和清水100ml分別裝入十只燒杯中，并分別對應編號A、B、C、D、E、F、G、H、I、J，以便記錄結果。（注意：NAA有毒，配制時最好戴手套和口罩）

（3）處理插條（浸泡法或沾蘸法）。將各組插條基部分別浸入相應的燒杯中，深約3cm，處理24小時，最好在遮陰和空氣濕度較高的地方進行（建議各小組采用不同方法進行實驗，“浸泡法”可設置不同的浸泡時間）。

（4）水培觀察或者砂土法。將晾干后的插條，分別插入相應的燒杯進行水培，觀察各組的生根情況，并做好記錄。同時建議學生試用“砂土法”處理插條。

（5）觀察并記錄結果。記錄用不同濃度的NAA處理后的插條生根情況，如生根條數、長度等。

（6）得出結論。要求學生在實驗過程中按照小組分工認真觀察，實事求是地對實驗前、實驗中（包括課內、課外）和實驗后插條生根的情況進行記錄，并及時整理數據，繪制成表格或圖形。最后分析實驗結果，得出探究實驗的結論。

3.結果分析

（1）不生根的可能原因：

a枝條所帶葉片較多，蒸騰作用過強，失水過多。

b配制的營養液中營養元素缺乏或缺氧。

c沒有分清形態學上端與下端。

d枝條幼芽、幼葉保留較多，本身合成一定量的生長素，浸泡后形態學下端處于高濃度的抑制狀態，說明實際促進生長效果的應該是由外源的生長素與枝條本身存在的生長素共同作用決定的。而且，我們測得的濃度只是在一定條件下的相對濃度，它因實驗條件的改變而改變，所以我們得到的最適濃度也是相對的。

（2）生根太少的可能原因：設置的組別較少，濃度梯度較大，無關變量處理不當等。

4.問題討論

（1）NAA為什么能促進扦插的枝條生根？

提示：萘乙酸（NAA）是人工合成的植物生長調節劑，其分子結構、化學性質、生理作用及作用機理與生長素相同。萘乙酸能促使植物細胞分裂、細胞伸長，因而能使植物生長加速。

（2）本實驗采用了哪些對照實驗？目的是什么？

空白對照：不給對照組任何處理因素（如設置清水的空白對照）。目的是了解NAA對生根的影響。

條件對照：雖然給對照組部分實驗因素，但不是所要求的全部處理因素（例如，只給予適宜的溫度等）。目的是排除無關變量對實驗產生的干擾。

相互對照：不單設對照組，而是幾個實驗組相互對照（例如，設置了濃度不同的幾個實驗組之間的相互對照）。目的是探究NAA促進插條生根的最適宜濃度。

（3）為什么每組需要三支插條而不是一支？

因為一支插條不具有代表性，為了排除偶然因素對實驗產生的干擾，每組至少需要三支插條。

5.教學反思

本次教學活動，讓學生獲得了科學探究的方法，同時也培養了學生良好的科學素養。實踐證明，實驗教學是培養學生創新能力、提高學生分析問題和解決問題能力的有效途徑。因此，在今后的生物教學過程中，教師要以學生為本，鼓勵學生積極參與，大膽創新，將新課程理念滲透到教學實踐中去。

（此文為甘肅省教育科學“十二五”規劃2011年度關于新課程改革下的生物教學創新的研究成果GS[2011]GHB070）

編輯：張 昀