概念探究教學在實驗中的應用

王潔紅

【摘要】本文在探究實驗過程中設置了創設問題情境、問題定向多向求解、補充完善三個環節，符合學生的思維，使得學生的認知結構更趨于合理化和系統化。教學的各個環節多次利用多媒體創設各種各樣的情境，讓學生對抽象概念有了直觀的感性認識，有利于學生概念的形成。

【關鍵詞】探究目標 創設問題情境 問題定向 多向求解

【中圖分類號】G633.98 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）26-0187-01

一、關于實驗材料選擇的探究

“工欲善其事，必先利其器”合理的選擇實驗材料，可以起到簡化實驗操作步驟，降低成本，讓實驗現象更加明顯的作用。

[探究目標]“DNA廣泛存在于生物體不同細胞中，不同的細胞DNA含量不同”，不同種類的實驗材料，其實驗方法和操作步驟往往不同。

[創設問題情境]地球上生物的種類很多，DNA在不同的生物中主要的載體不同，請大家觀察PPT上的不同種類的生物，看看DNA主要分布在哪里？PPT上有高等植物葉肉細胞、高等動物人的口腔上皮細胞、細菌、酵母菌、哺乳動物成熟紅細胞還有雞血細胞等。

[問題定向、多向求解]教師：“以上植物細胞、原核生物細菌中DNA主要分布在哪里？”“哪些可能是用來提取DNA的理想材料？”教師定向引導，學生歸納：“DNA的粗提取與鑒定”往往選擇動物組織、植物組織等作為實驗材料，材料類型不同導致“DNA粗提取”和“破碎細胞以釋放其中的DNA”環節有差異，筆者就課本提供的魚卵、豬肝、菜花、獼猴桃、香蕉、洋蔥、豌豆、菠菜等材料進行預實驗，并關注各種材料在操作時的難易，耗時長短，結果明顯與否。細菌作為微生物太小，DNA含量太少一般不作為理想的實驗材料，哺乳動物紅細胞無核不作為可用的實驗材料。在實驗課上最終選擇雞血、花菜，并且是冷凍20分鐘的花菜作為實驗材料的理由：①DNA多；②顏色淺減少無關干擾；③稍作冷凍的花菜亦粉碎，核中DNA易釋放；④成本低廉；⑤盡量減少環境污染。筆者也嘗試探究了常溫下，稍微冷凍花菜的實驗效果，同樣是10g花菜，低溫處理的所得DNA多。為什么會出現這樣的現象呢，相關資料表明生物細胞中一般都含有核酸酶，低溫下DNA酶活性降低，降解DNA少，故析出的白色粘稠物多。

二、關于實驗原理的探究

[探究目標]就是要利用DNA與RNA、蛋白質和脂質等物理和化學性質方面的差異，提取DNA，去除其他成分。

[問題定向設計、多向求解]學生質疑：1.如何利用DNA在NaCl中的溶解度不同的原理來將DNA從染色體中分離出來？2.如何利用DNA對酶、高溫、洗滌劑的耐受性，達到去除雜質的目的。

[創設分析情境]1.針對第一個問題，展示DNA在不同NaCl濃度的溶解度坐標圖形，共同分析出先用高濃度的NaCl溶解DNA，然后加水降低NaCl溶液濃度析出DNA，達到分離的目的。2.教師創設酶、高溫和洗滌劑對DNA和蛋白質的影響表格，要求學生分析二者的區別，利用蛋白酶去除蛋白質這一主要雜質，利用高溫使蛋白質變性，洗滌劑瓦解細胞膜，但對DNA沒有影響，探究去除雜質的實驗步驟。

三、實驗步驟的探究

（一）[創設實驗步驟中的問題設置]根據問題來探究解決相關的實驗步驟。1.如何使含DNA的染色體從細胞核中分離出來，動植物細胞的操作各采取什么方法？2.怎樣將DNA從染色體中分離出來？3.如何才能得到雜質較少的DNA？4.如何確定提取的絲狀物就是DNA？從提出問題出發，引導每一組塊再根據具體的目標、分成一至多個更小的組塊，然后引導學生就這些問題進行分析討論，并提出相應的解決方案。根據預方案，我選擇了一個雞血細胞液為材料，一個稍冷凍花菜為材料。

（二）探究分以下層次進行：1.筆者首先是以雞血細胞為例預設計了一個實驗方案的模板； 2.要求動物材料操作組分層次，共同探討方案設計，然后小組內一人筆錄，三人闡述和完善步驟；3.再將本人預實驗時的操作注意事項用錄像的形式進行播放提示；4.最后在去雜的兩個重要步驟中進行完善補充；5.植物材料組共同探討。

本實驗在探究實驗過程中設置了創設問題情境、問題定向多向求解、補充完善過程三個環節，這樣的設置符合學生的思維，使得學生的認知結構更趨于合理化和系統化[1]。教學的各個環節多次利用多媒體創設各種各樣的情境，有利于學生概念的形成。本實驗采用的探究教學手段是學生掌握科學概念或抽象教學內容的一種有效的方式，在此與同行商榷。

參考文獻：

[1]胡雪珠.例談基于問題定向的高中生物概念的探究教學.中學生物學2014年第30卷第Ⅰ期.