驗證性實驗中的探索性教學

龐敏+胡凱+熊廷蓉

摘 要：細胞生物學實驗是學生了解細胞相關的知識和技能最直接有效的手段。該文以RNA的細胞化學—Brachet反應的原理為基礎，在驗證性實驗教學的基礎上，經過內容的處理和過程的改進后增加了驗證性實驗的探究趣味，對幫助學生提高創新思維能力、語言表達能力、問題解決能力都起到了非常積極的作用。在此基礎上總結出：驗證性實驗與探究性實驗兩者各有優勢，對學生教學中有著各自不可替代的作用。

關鍵詞：RNA；驗證性實驗；探索性實驗

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）05-0135-02

Abstract：Experiment is a direct and efficient way for student to understand and grasp cell biology knowledge. This paper is based on the principle of cell chemistry RNA——Brachet reaction. On the basis of experiment teaching，after improving treatment and process content to increase the exploratory interests of verification experiment. It plays a positive role in helping to innovative students' thinking ability，language expression ability and problem solving ability.On the basis of summing up：verification experiment and exploratory experiment both have their own advantages and have irreplaceable role for the teaching of students.

Key words：RNA；Verification experiment；Exploratory experiment

目前大學實驗課以驗證性實驗最為常見，教材中已經設計好實驗課題、實驗目的、原理、藥品、儀器及具體操作過程，這些實驗在鞏固理論知識、訓練學生基本技能方面起到了重要作用。而驗證性實驗過多，在培養學生的探索和創新精神方面有一定缺陷。因此，為了改變這種現狀，筆者以細胞化學實驗“RNA的細胞化學——Brachet反應”為例進行了一次探索性教學。

1 實驗內容

1.1 實驗材料、試劑和儀器 洋蔥鱗莖內表皮，甲基紫染色液、派洛寧染色液、甲基紫—派洛寧混合染色液、70%的乙醇，電子顯微鏡等。

1.2 實驗方法 將實驗分為2組，每組設置3個變量。實驗組：（1）用鑷子撕取洋蔥鱗莖內表皮3片，分別置于1張做了標記的蓋玻片上；（2）在對應的材料上分別滴一滴甲基紫染色液、派洛寧染色液、甲基紫—派洛寧染色液，染色30min；（3）蒸餾水洗2次，用吸水紙吸去多余的水分；（4）蓋上蓋玻片，鏡檢。對照組：撕取洋蔥鱗莖內表皮，經90℃水浴處理15min，再經過70%的乙醇洗片刻，然后就按照實驗組步驟制片觀察。

2 結果與分析

可以看出，未熱解的情況下，用甲基紫染色的細胞核大部分為深紫色，經派洛寧染色的細胞質中大部分為紅色，但也有少部分藍紫色顆粒，這是因為細胞核內的核酸有兩種，即DNA和RNA；細胞質中不僅有RNA，而且線粒體中是含有DNA的。高溫熱解后，核內的DNA被解聚，但是也存在沒有被解聚的DNA，所以經過甲基紫染色的細胞核染色范圍變小，經派洛寧染色后細胞核著色范圍變大。

實驗組中：（1）經甲基紫染液染色后的細胞核呈現藍紫色，這是因為DNA雙螺旋結構的聚合度較高容易與甲基紫染液結合，而對照組經染色后，細胞核呈現紫色而且整個細胞的背景色變得更深，說明通過解離有少許的DNA未被解而被著色，顯然細胞核著色的范圍減小；（2）經派洛寧染色后的細胞核、質均有被染成紅色的RNA，細胞核著色范圍較小，說明細胞質和細胞核均有RNA的存在，即RNA存在細胞質和細胞核中，而對照組經染色后的細胞核、質均被染成深紅色，細胞核著色范圍變大，但是細胞的核與質的界限是很清楚的；（3）經甲基紫—派洛寧混合液染色后的細胞核、質均呈現紫色，但是細胞核比細胞質的顏色深，而且在有些視野下可見細胞全被染成紫色或者紅色，說明實驗過程中染色時間過長，使得染液充滿了整個細胞，而對照組經染色后細胞核、質均被染成紫紅色，但是核比質的顏色深，理論上是細胞質中的RNA應該被染成紅色的，這是由于甲基紫染色液的干擾使得而變成了紫紅色。綜上可知：實驗組在顯微鏡下觀察到的洋蔥鱗莖內表皮細胞之間的輪廓都比較清楚，而對照組中細胞與細胞之間的界限就很模糊，存在的原因可能是細胞壁在高溫熱解過程中受到了一定程度的破壞。實驗結果與假設的結果一致。通過優化實驗教學方法，不僅提高了學生動手能力，而且提高了教學效率及效果。

3 討論

實驗打破了傳統的實驗教學方法，將以驗證性實驗為基礎的課程過渡到探索性的實驗課程。在上實驗課程前，教師在新課程標準的指引下，根據學生實際情況及教學內容、教學條件的實際情況，本著因材施教的原則對實驗的方法和過程進行了適當的改變[2]，增加了RNA的細胞化學——Brachet反應這個基礎性的驗證性實驗的探索味[3]。實驗證明，不同的藥品及不同的實驗程序得到的結果不同，卻可以用于鑒別相同的物質。由此可知，參考書或教材上的操作方法可能只是多種操作方法中的其中一種，也不一定是最好、最完美的方法[4]。

本實驗注重理論與實驗操作技巧并重[5]。在實驗過程中，使學生掌握基本理論知識固然重要，但是讓學生了解操作過程中的細節問題，甚至包括一些實驗器皿的正確擺放、實驗用品的正確使用和規范的操作動作也同等重要。因為這些不僅直接影響到實驗結果，也關系到學生科學素養的教育和培養。在進入實驗室之初，教師會強調一系列的實驗室安全、管理制度，培養學生自覺維護實驗室的科研環境，使之養成良好的實驗習慣。在實驗過程中教師應該對一些學生使用驗器材不夠規范均及時予以提醒和糾正。總之，實驗課既是鍛煉學生動手能力及操作技能的一種手段，也是鍛煉學生思維能力、解決實際問題的重要途徑，教師在實驗教學過程中的引導起到了極其重要的作用。

實踐證明：驗證性實驗與探索性實驗兩者各有特點，在對學生教學中有著各自不可替代的作用。驗證性實驗有利于在較短的時間內獲得更多的知識，通過實驗得到的結果加深學生對知識的理解，所以驗證性實驗的作用是不可忽視的[6]。而探索性實驗是指探索研究對象的未知性質，了解它具有什么樣的組成，有哪些屬性和變化特征以及與其他對象或現象間聯系的一種實驗[7]。探索性實驗有利于培養學生的鉆研精神、獨立工作能力，能夠拓寬學生的知識面，加強學生的主動參與意識，是一種培養創新精神和實踐能力的可行性實驗模式。但兩者都有一個度，切不可以走極端。

4 結語

21世紀是經濟全球化的競爭時代，面對這一挑戰，作為大學教育應該創造更加有利于人才全面發展的學科環境，使學生建立起科學、完備的知識結構，有利于培養學生自主創新意識，能夠鍛煉學生運用理論知識解決實際問題及發散思維的能力[8]。還應當承認，只有驗證性實驗與探索性實驗教學相互滲透、有機融合，才有利于發揮教育的潛在優勢。

參考文獻

[1]王金發，何炎明.細胞生物學實驗教程[M].北京：科學出版社，2004：49-51.

[2]宋涵，郭允倩，荊艷萍.細胞生物學實驗教學改革探索[J].高校生物學教學研究，2013（06）：52-54.

[3]常正. 增加驗證性實驗的“探究味”[J].教學論壇，2012（03）：63.

[4]蔣玲艷，王林果，李桂芬，等.兩個細胞生物學實驗的實驗方法改進[J].玉林師范學院學報（自然科學），2009，30（5）：92-94.

[5]吳立柱，潘延云，司賀龍，等.細胞生物學實驗的教學改革初探[J].河北農業大學學報（農林教育版），2007，9（4）：126-128.

[6]王后雄，陳光輝.談驗證性實驗與探究性實驗的融合[J].教育探索，2006，12：14-15.

[7]段志芳.探索性實驗教學中教師的角色淺析[J].科技創新導報，2008（01）：203-205.

[8]吳建軍.探究性實驗教學設計[J].沈陽師范大學學報（自然科學版），2004，22（2）：153-156.

（責編：張宏民）