蔣素梅


植物細胞有絲分裂實驗是人教版普通高中課程標準實驗教科書必修一中的經典實驗。但一直以來,實驗效果不甚理想,學生很難清晰地觀察到有絲分裂過程各時期染色體的行為變化,操作過程也繁瑣。對該實驗的課堂實施做了改進,以期能取得更理想的教學效果。
1.關于實驗課堂的組織
建議將“觀察植物細胞有絲分裂實驗”與“質壁分離實驗”兩個實驗組織在一堂課內完成。
(1)可激發學生的探究心理和科學研究意識。這兩個實驗均以洋蔥為實驗材料,學生在學習過程中往往容易混淆,若將兩個分散孤立的實驗聯系起來,讓學生自主分析兩個實驗的聯系與區別(表1),使實驗過程自然而然轉變成了一項自主科研活動,充分激發了學生的探究心理和科學研究意識,符合了新課程改革的新課程理念之倡導探究性學習的精神。
(2)可提高課堂教學效率。“觀察植物細胞有絲分裂實驗”裝片的制作過程為:解離-漂洗-染色-制片,其中解離、漂洗等實驗步驟均需要較長的等待時間(約10~15min),學生可以充分利用等待的時間合理安排實驗操作,完成質壁分離實驗,大大提高課堂效率,也避免了學生在等待的時間在課堂上喧嘩吵鬧。
2.關于實驗材料的選擇和培養
實驗材料的選擇:觀察植物細胞有絲分裂實驗的材料原則上選擇植物分裂較旺盛的部位即可,例如根尖、芽尖等部位分生區的細胞。一般選用細胞分裂周期較短而分裂期較長的植物作為實驗材料,教材中使用洋蔥培養根尖,在選用洋蔥時,建議選用“紫色小洋蔥”,市面上賣的“紫色小洋蔥”比“大洋蔥”發根效果好,同時也降低了成本。教師也可以鼓勵學生自主選擇不同植物的根尖來進行實驗,例如大蒜、蠶豆等的根尖均可。目前公認大蒜效果較好,價格便宜,發根量大且發根整齊,操作方便,為大多數教師所使用。
根尖的培養方法:較常使用水培法和沙培法培養根尖,筆者通過探索和實踐發現,沙培法培養由于植物的根一直接觸著沙,容易被有顏色的沙子染成有色而干擾實驗現象,所以建議采用水培法培養,把經過前期處理的大蒜約1/3插入水中或者濕沙中,通常2d左右就能長到1~3cm(25-35℃)。
3.實驗儀器的改進和步驟的優化
觀察植物細胞有絲分裂實驗裝片制作過程:解離-漂洗-染色-制片,其中解離、漂洗、染色等步驟均需在培養皿中進行。其中漂洗是本實驗的一個關鍵步驟,漂洗干凈才能夠著色較好。為了進行較好的漂洗,經常會將根尖放人清水中漂洗2~3次。這樣整個制裝片過程就需要用到3~5個培養皿,教科書中所用的培養皿表面積大,底平淺,而實驗材料過小(2~3mm),需要加較多的藥液才能沒及要處理的材料,操作不便,且浪費藥液污染環境。根據多年來的實踐探索,找到一種可以用來代替多個培養皿的器皿——白色點滴瓷板(6孔)(圖1)。由于該白色點滴瓷板孔的大小、孔的數量、孔的深淺等均適宜本實驗的操作,使解離、漂洗、染色等步驟在板上依次高效完成,操作方便,大大提高了實驗的成功率,且節省了藥品,有效防止染色液灑出等問題,同時解決了實驗后儀器容易清洗干凈,是該實驗中非常適合替代的器皿。
經過創新優化后的實驗,整個實驗準備簡單,操作方便,實驗現象明顯,收到了良好的實驗效果。