淺談研究性思維在基礎性實驗中的運用

摘 要 通過在實踐中將研究性的思維運用到細胞生物學基礎性實驗中，啟發學生思考，讓學生在實踐中學習，在學習中探索，學生由被動學習轉化為主動學習，學生的實驗操作能力、發現問題、分析問題和解決問題的能力得到很大的提高，從而達到提高教學質量和效果的目的。

關鍵詞 研究性思維 細胞生物學 基礎性實驗

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

21世紀是生命科學的世紀，生物技術產業飛速發展，對生物技術類人才的需求不斷增加，培養適應經濟、社會發展的高素質、創新型人才是高等教育肩負的重任。實驗教學在培養高素質、創新型人才方面起著舉足輕重的作用。實驗教學改革也是發展的必然趨勢，由原來的基礎性實驗項目朝著綜合性、設計性的實驗項目方向發展；然而，生命科學、生物技術、生物工程等專業基礎實驗課程常常開設一些基礎性實驗項目，這些基礎性的實驗項目通常是經典的實驗或者在培養學生基本技能和基本操作上具有不可替代的作用，因此成為這些實驗課程的必須完成的項目。實驗項目是基礎性的，如果在項目實施過程中運用研究性思維，一方面可以激發學生的學習興趣和熱情，另一方面在培養學生素質和能力方面同樣會起到重要的作用。細胞生物學是生命科學、生物技術、生物工程等專業的專業基礎課，細胞生物學實驗一般都開設了較多的基礎性實驗項目，筆者在多年的教學實踐中進行了一些思考和總結，對細胞生物學實驗中的一些基礎性實驗項目在實施過程中運用研究性思維，取得了較好的實驗效果。

1 查閱文獻資料，認真備課

在教授細胞形態觀察、大小測量和細胞計數實驗時，細胞形態觀察部分應該屬于基礎性實驗，實驗選用了3種材料：洋蔥鱗莖表皮、人口腔上皮細胞、雞紅細胞；實驗指導上對雞紅細胞染色用到瑞特染液，在備課時，查閱文獻資料發現別人在對紅細胞染色時用到3種染料進行比較：瑞特染液、吉姆薩染液、瑞特-吉姆薩混合染液，結果是瑞特-吉姆薩混合染料的染色效果最好，因此在實驗教學中我們也為學生提供了3種染料供學生使用，但是不告訴學生哪種染色效果最好，讓學生自己通過實驗得出結論，這種方法激發了學生的興趣，學生實驗過程中不再是簡單的對紅細胞染色，而是要比較3種染料的染色效果，使實驗內容也得到了延伸和拓展。將研究性思維運用到基礎性實驗中后，看似一個小的改變卻可以引導學生思維方式的改變，學生對待實驗的態度發生了變化。

在細胞膜的滲透性實驗中，按照實驗指導上的安排是告訴學生9種溶液，然后讓學生記錄不同溶液的溶血時間，從而說明物質的滲透性跟哪些因素有關系，就是一個驗證性實驗；學生只要按照實驗步驟完成，根據記錄的時間對號入座就行了，對學生的實驗動手能力和分析問題、解決問題的能力沒有太大的作用。通過查閱文獻資料，發現別人在做這個實驗時，只是告訴有8種溶液，具體哪個試劑瓶裝的什么溶液沒有告訴學生，而是以序號代替，要學生通過自己親自做實驗，記錄溶血時間，然后根據溶血時間進行判斷不同序號分別代表哪種溶液。這樣一改后，對學生的能力培養很有幫助，于是老師在教授這個實驗時也將這種方法引入到教學中來，果然起到很好的效果，學生認真做實驗，對實驗數據進行認真分析，并查閱文獻資料以及網絡最后作出判斷。

2 啟發學生思考，讓學生自己尋找問題的答案

在教授線粒體和液泡系的超活體染色與觀察時，用人的口腔上皮細胞觀察線粒體，實驗指導上要求將涂片置于37℃的恒溫水浴鍋上進行染色，而用家兔肝臟細胞觀察線粒體時是在自然溫度下進行，同樣是以恒溫動物為材料，為什么兩種材料要在不同的條件下進行染色，實驗中我們沒有向學生講明原因，而是要學生自己在兩種條件下分別制片比較觀察，通過學生自己實驗去尋找答案，這樣比老師告訴他們印象深得多，學生帶著問題進行實驗效果也好得多。老師把課堂交給學生，讓學生自己主宰，學生有種主人翁的責任感，做起實驗來更認真。

在教授細胞主要化學成分的檢測實驗時，福爾根反應中對洋蔥根尖或鱗莖表皮細胞用Schiff試劑進行染色需要遮光，而在PAS反應中用Schiff對馬鈴薯塊莖徒手切片進行染色時卻沒有遮光染色，這是為什么呢？細心的學生發現這個問題，老師沒有馬上告訴他們答案，而是讓學生自己通過實驗尋找答案，通過實驗，學生自己找到答案后的那種喜悅之情和對實驗的興趣油然而生，實驗效果也得到了提高。

3 讓學生在錯誤中學習成長，比老師告訴他們正確的做法效果更好

在教授細胞主要化學成分的檢測實驗時，在福爾根反應中對洋蔥鱗莖表皮細胞或根尖進行水解時，要求在60℃下對材料進行水解，學生在這個操作過程中往往會犯一個錯誤：將實驗材料直接加入到冷鹽酸中，然后將鹽酸放入水浴鍋中預熱，水浴鍋從開啟到升溫至60℃還需要一個過程，這樣做會使材料在鹽酸中處理的時間過長而使材料形態發生變化，不利于后面的染色和觀察。有些學生在做實驗時常常忽略了這個問題，老師不要事先提醒學生，讓學生按照錯誤的操作去做，實驗結果雖然不理想，但是學生的收獲可能會更大，以后他們就不會粗心大意，而是認真思考。

在巨噬細胞吞噬現象的觀察實驗中，給小白鼠注射給藥是本實驗的重點，也是難點，在實驗預習時，要求學生自己查閱給小白鼠注射給藥操作的資料，上課時，老師讓學生分別介紹自己查閱的給小白鼠注射給藥的操作方法，通過學生介紹后，讓學生自己評判他們介紹的方法對不對，然后老師再作總結，告訴學生正確的操作方法，這樣做之后學生對給小白鼠注射給藥的印象非常深刻，達到了實驗的目的，也培養和鍛煉了學生的能力。

4 結束語

通過在實踐中將研究性的思維運用到基礎性實驗中，啟發學生思考，讓學生在實踐中學習，在學習中探索，學生由被動學習轉化為主動學習，學生的實驗操作能力、發現問題、分析問題和解決問題的能力得到很大的提高，培養了學生從事科學研究的思維方法和手段，從而達到提高教學質量、教學效果和人才培養的的目的。

基金項目：湖北省教育廳項目（2011248），武漢市教育局研究項目（2011067）

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