“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”的教學創新設計

單柳旭

1教材分析

“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”是人教版高中生物必修一第六章第一節細胞增殖后的實驗內容。《普通高中生物課程標準（實驗）》中的具體內容標準是觀察細胞的有絲分裂并概述其過程，本節課要求學生通過親身體驗科學探究的過程，加深對有絲分裂過程、特點及意義的理解，還要求學生掌握有絲分裂裝片制作及數據顯微鏡使用的技能。本節內容是學習減數分裂和分子生物學的前提。

2學情分析

高一學生已初步具備觀察現象、發現并分析問題、嘗試解決問題的能力，對制作臨時裝片的過程也有了初步了解，有絲分裂有關知識的學習，都為本節課的學習打下基礎。但是有絲分裂的過程與特點比較抽象，教材中關于有絲分裂臨時裝片的制作原理、流程比較繁瑣，學生難以理解，而且常常達不到理想的觀察的效果。這些為學生的學習帶來一定的難度。

3教學目標

（1）闡明有絲分裂的過程、特點和意義。

（2）學會制作根尖臨時裝片，能對有絲分裂實驗結果進行分析處理并得出相關結論。

（3）體驗探究實驗的一般過程和方法，形成健康生活的意識和環境保護意識。

4教學重難點

（1）制作過期藥物和清水組根尖有絲分裂臨時裝片。

（2）對有絲分裂實驗結果進行觀察、分析和處理。

5課前準備

（1）提前一周，用清水和質量分數為1%的板藍根溶液處理，在相同且適宜的條件下進行碗豆生根培養。

（2）課前準備有關實驗器材，如九孔點滴板、解離液、染色液、清水等。

（3）指導學生學習數碼顯微鏡的使用，并熟悉有關軟件的使用方法，便于數據的統計與分析。

6教學過程

6.1引入真實問題情境

教師播放學生小“記者”調查關于生活中將過期的藥品隨意丟棄是普遍存在的一種社會現象的視頻。隨即，教師提問：“過期藥品對人和動物有一定的危害，隨意丟棄后除了破壞環境外，你知道對植物的生長有沒有影響呢？”

教師再次播放視頻，學生觀看生物研究性學習小組的學生用本地重要的經濟作物豌豆分別在質量的數為1%的板藍根溶液和清水中進行的生根培養實驗，結果發現在清水中豌豆生根比較容易，而用1%的過期板藍根溶液處理過的豌豆生根比清水中的慢且長度更短。

教師提出問題：過期的板藍根溶液為什么會影響根的生長呢？能否從有絲分裂的觀察與分析中找到有關的原因呢？

通過這個情境的創設，激發了學生的好奇心和求知欲，點燃學生的學習熱情，從而使學生主動參與對有絲分裂過程、特點的探索發現和認識過程，發展學生理性思維和科學探究能力。

6.2利用九孔點滴板簡化裝片制作流程

人教版教材中關于植物細胞有絲分裂臨時裝片的制片過程是解離、漂洗、染色、制片，需要的實驗器材與試劑較多，制作流程也比較復雜，實驗器材及操作流程容易發生混淆，實驗效果也常常不夠理想。

教師與生物研究性學習小組的學生多次實驗發現，用九孔點滴板來簡化臨時裝片制作過程，效果非常好。具體做法是：先設計活動單讓學生進行自主學習，理解臨時裝片制作的過程、操作要領和目的。然后指導學生如何用九孔點滴板（圖1）來簡化實驗流程，在第1個孔里滴入解離液用于根尖的解離，此時要求剪取的根尖要稍長一些，便于夾取，制片時可將多余的部分切去；為了充分漂洗，在第2～7孔內滴入蒸餾水進行6次漂洗；在第8個孔內滴入染色劑進行染色；如果將染色的根尖直接制片，通常視野紫色太深，經過多次嘗試發現在染色之后再進行一次漂洗，細胞圖像更清晰，所以在第9個孔內滴入蒸餾水用于再漂洗。

制作臨時裝片進行壓片時，如果采用教材中“蓋上蓋玻片后，在蓋玻片上再加一片載玻片，然后用拇指輕輕地按壓載玻片”的做法，在拿去上層載玻片時很容易把蓋玻片一并帶走。此處，教師要求學生用帶橡皮的鉛筆輕輕敲打蓋玻片，使細胞分散成云霧狀，其效果更好。

6.3利用現代化工具觀察并處理實驗結果

在教學中用普通光學顯微鏡進行觀察時，往往不利于結果的直觀觀察和小組問的分享交流，教師也不能及時觀察并評價學生的觀察結果。此時，教師讓學生學會使用數碼顯微鏡，這樣可以直接采集圖像或截取圖片，并在同一無線網絡下利用QQ上傳給教師。教師端的數碼顯微鏡直接連接投影儀，將學生上傳的圖像展示在大屏幕上，學生即可進行展示和交流，教師也能及時進行評價和總結，取得了直觀、動感、鮮明的教學效果。如果沒有數碼顯微鏡，教師也可以使用手機固定支架，利用手機拍攝圖片或視頻，并借助于同屏播放軟件，也可以在大屏幕上進行展示交流。

在實驗結果的觀察與分析中，教師對學生提出了兩個要求：①找到植物細胞有絲分裂各個典型時期細胞，并能繪制處于有絲分裂中期、后期的示意圖（豌豆細胞染色體數為2n=14條）；②統計處于分裂期的細胞數和細胞總數，計算分裂指數，并由此得出有關結論。

在學生展示過程中，學生比較容易找到細胞分裂的各個時期，并能準確繪制中期、后期的細胞分裂示意圖。數據統計時，學生能較快統計出清水組和板藍根溶液組中處于分裂期的細胞數。但是在統計細胞總數時，學生發現細胞圖像中某些部位由于解離過度導致細胞過于分散，有些圖像由于解離或壓片的不充分導致細胞重疊，所以細胞總數與實際值存在一定的誤差。由此，教師要引導學生繼續加強實驗操作技能，進而對數據進行進一步修正。

從各小組以及匯總的數據，學生都可以看出板藍根組的分裂指數小于清水組，由此可以初步得出“1%過期板藍根確實能影響植物細胞的分裂從而影響植物的生長”的結論。通過這個實驗，學生知道過期藥物不能亂扔，應該找到正確的處理方法。經調查后，學生知曉應交給定點收購過期藥物的機構，以此增強學生的社會責任感。

6.4適度進行拓展延伸和遷移應用

通過本節課的學習，學生知道過期藥物能影響細胞分裂，但影響細胞分裂的因素還有很多。教師引導生物研究小組的學生查閱資料等方法繼續進行研究，如可以進行甲醛、模擬酸雨等條件對植物生長的影響的探究活動。

7教學反思

7.1問題情境，促進探究學習

在本節課中，教師用學生“記者”拍攝的圖片、視頻呈現出現實生活中的真實的問題情境，讓學生懂得學習的意義，激發學生參與生物學實驗探究的欲望，變被動學習為探究性學習，為課堂實驗教學的有效開展奠定了基礎。

7.2小組合作，促進深度學習

教師依據學生的基礎、學習能力和學習態度等，按照“同組異質、組際同質”原則，構建4～6人的學習小組。教師引導學生積極主動參與課堂，引導學生利用導學案自主學習、合作探究并積極展示，將“限時講授、合作學習和踴躍展示”的教學要求充分體現出來，并凸現學生的主體地位。

7.3自我體驗，滲透情感教育

本節課從問題情境的發現、實驗的設計和改進到課堂探究實驗，均由師生共同合作完成。在整個過程中，學生體會到生物學的真問題來自于生活同時也要服務于生活，體驗到生物學的知識與現實生活的密切聯系，從而養成健康的生活方式，形成珍愛健康、珍愛生命和保護環境的意識，并逐漸形成具有社會責任感的核心價值觀。