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摘要：在“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂”实验中通过改进实验条件及采用“镊子平行推压”制片法，提高实验成功率。同时，合理设计教学过程，利用数码互动系统辅助教学，有效落实生物学核心素养。
关键词：核心素养;有丝分裂;实验教学
《普通高中生物学课程标准（2017年版）》提出了培养生物学学科核心素养，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任[1]。生物学是一门实验科学，“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂”是浙科版高中生物学教材必修1中与“细胞增殖”有关的经典学生实验，与秋水仙素的作用原理及结果联系紧密，能据此创设具有探究价值的问题情境，很好地展开探究性实验教学。
但会存在两大问题，一是按教材中的制片方法，耗时长、成功率低;二是传统显微镜实验缺乏交流与成果共享，教师难以统领全局，往往顾此失彼，导致实验课效率不高，而显微数码互动系统可以很好地解决这个问题[2]。本文通过查阅文献及反复试验，改进实验条件及采用“镊子平行推压”压片法，提高实验成功率，缩短实验用时，同时合理设计教学过程，利用显微数码互动系统辅助教学，有效落实生物学核心素养。
1 课前充分准备，课中有的放矢
1.1实验材料：取6个生理状况相似，在清水培养下发根茂盛、平均根长在3cm左右的洋葱，随机均分成两组。在10：30am时，一组改用适量0.1%的秋水仙素溶液培养，另一组仍用等量清水培养，确保根尖全部浸没。1h后，剪下5mm左右根尖，置于卡诺氏固定液中固定30min，再用纯酒精清洗2-3遍后，用70%的酒精4℃低温保存备用。
1.2试剂器材：数码显微镜、解离液（浓Hcl：纯酒精=4：1）、龙胆紫染色液（10%冰醋酸：龙胆紫=3：1）、卡诺氏固定液（纯酒精：冰醋酸=1：1）、70%酒精、镊子、吸管、刀片、吸水纸、载玻片、盖玻片、白色点滴板等。
1.3操作示范视频：近镜头下拍摄的制片操作视频
2 创设问题情境，设计实验探究
请学生观察以下现象，并尝试作出解释。
现象一 将洋葱根尖剪掉后，根尖就停止生长。
现象二 将洋葱根尖置于秋水仙素溶液中培养一段时间，发现根尖有明显膨大。
学生在解释现象一时，能用结构与功能适应观对根尖不同区域细胞的特点展开分析和思考，更好地建构“个体生长”相关概念，同时也对如何辨识分生区细胞获得一定的直接经验，为后续探究做知识和技能的铺垫。而对现象二，学生能结合膨大区域所在部位，提出与有丝分裂相关的假设，产生探究的欲望，并在教师的引导下尝试设计单因子实验，小组合作写出实验方案。
让学生体验探究性实验设计，可以帮助学生构建科学探究过程的一般模型;在组内交流方案过程中，能使学生的批判性思维得到锻炼和发展。
3 手机数码互动，突破实验操作
实施实验设计，使学生进一步理解有丝分裂过程的特点和变化，观察秋水仙素的作用结果，锻炼学生的操作、观察和思考能力。为保证实验的安全性以及高效性，对于一些较为复杂及精准度要求较高的实验，教师有必要进行实验前示范，以培养学生的观察能力，提高学生的实验技能[2]。而制片过程现场示范难以保证所有学生看清操作关键点，建议教师采用视频微课的形式，播放近镜头下拍摄的操作示范视频，请学生结合学案中的具体操作展开学习，现学现用。
在学生操作期间，教师巡视指导的同时，对普遍存在的操作问题，比如制片关键操作：“镊子平行推压”法压片，具体做法是用左手指尖压住盖玻片防止移动，右手用镊子钝端向四周平行推压，使根尖如“云雾状”散开。学生对此操作难以把握到位，教师可以联合手机端和PC端的“之江汇浙江教育云”中的“互动课堂”功能，拍摄学生典型的错误操作，及时实现与学生间“点对面”的图像传输和具体讲解[3]，提高学生实验成功率。
4显微数码互动，完成思维碰撞
4.1关于不理想结果的交流
一体机上呈现学生观察到的不理想实验结果，通过“涉事”小组自我反思、组间交流，展开解释。用切身实践感悟科学实验的严谨性，引导提出新的问题并设计实验，培養学生的创造性思维。
4.2 关于“细胞有丝分裂过程的不同”的结果分享
小组代表将组内实验结果在一体机上呈现，分享有丝分裂过程中：清水组的细胞分裂时期清晰可辨，也能看到细胞板;而秋水仙素组的除间期、前期外，没有明显的中期、后期、末期细胞，但出现了染色体散乱排布的非前期细胞图像。
此后教师以小资料的形式提供秋水仙素的作用原理及结果，引导学生从细胞结构与功能观方面，展开演绎推理，解释秋水仙素组的实验结果。让学生尊重事实和证据，锻炼运用逻辑推理的方式去认识事物、解决问题的思维习惯和能力，培养科学思维。
4.3 关于“细胞有丝分裂各时期占比的不同”的结果分享
小组同学可对自己观察到的清晰视野进行拍照保存，组内合作，至少统计6个视野的数据于结果记录表。
小组代表将数据填入黑板上的表格中，实现班级层面数据汇总，教师引导学生从数据上分析：你认为哪个时期最长？秋水仙素作用后分裂期的时间占比有变化吗？化感性的经验和现象为理性的分析。
全班在图片的比较和数据的分析中，展开了激烈地思维碰撞，解决了本节课探究的问题：“秋水仙素对洋葱根尖有丝分裂有什么影响？”。此外，教师可引导学生关注社会中的化学污染现象，鼓励学生坚决抵制化学污染，向社会传递相关的生物学知识，保护环境，保护生命，落实社会责任的培养。
综上所述，本文设计的探究性实验教学，让学生体验了真实科学探究的过程及其严谨性，充分渗透了生物学核心素养的培养，并运用数码互动系统及时实现实验结果和过程的分享，提高了实验课的效率和质量。
参考文献：
[1] 中华人民共和国教学部.普通高中生物学课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018：4-5.
[2] 林子杰，靳琰.中学生物实验教学新里程[J].中学生物教学，2006（6）：18-19.
[3] 朱跃中.浅谈生物演示实验教学对学生观察能力的培养[J].生物学通报，1992（6）：33.
浙江省义乌市第五中学
关键词：核心素养;有丝分裂;实验教学
《普通高中生物学课程标准（2017年版）》提出了培养生物学学科核心素养，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任[1]。生物学是一门实验科学，“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂”是浙科版高中生物学教材必修1中与“细胞增殖”有关的经典学生实验，与秋水仙素的作用原理及结果联系紧密，能据此创设具有探究价值的问题情境，很好地展开探究性实验教学。
但会存在两大问题，一是按教材中的制片方法，耗时长、成功率低;二是传统显微镜实验缺乏交流与成果共享，教师难以统领全局，往往顾此失彼，导致实验课效率不高，而显微数码互动系统可以很好地解决这个问题[2]。本文通过查阅文献及反复试验，改进实验条件及采用“镊子平行推压”压片法，提高实验成功率，缩短实验用时，同时合理设计教学过程，利用显微数码互动系统辅助教学，有效落实生物学核心素养。
1 课前充分准备，课中有的放矢
1.1实验材料：取6个生理状况相似，在清水培养下发根茂盛、平均根长在3cm左右的洋葱，随机均分成两组。在10：30am时，一组改用适量0.1%的秋水仙素溶液培养，另一组仍用等量清水培养，确保根尖全部浸没。1h后，剪下5mm左右根尖，置于卡诺氏固定液中固定30min，再用纯酒精清洗2-3遍后，用70%的酒精4℃低温保存备用。
1.2试剂器材：数码显微镜、解离液（浓Hcl：纯酒精=4：1）、龙胆紫染色液（10%冰醋酸：龙胆紫=3：1）、卡诺氏固定液（纯酒精：冰醋酸=1：1）、70%酒精、镊子、吸管、刀片、吸水纸、载玻片、盖玻片、白色点滴板等。
1.3操作示范视频：近镜头下拍摄的制片操作视频
2 创设问题情境，设计实验探究
请学生观察以下现象，并尝试作出解释。
现象一 将洋葱根尖剪掉后，根尖就停止生长。
现象二 将洋葱根尖置于秋水仙素溶液中培养一段时间，发现根尖有明显膨大。
学生在解释现象一时，能用结构与功能适应观对根尖不同区域细胞的特点展开分析和思考，更好地建构“个体生长”相关概念，同时也对如何辨识分生区细胞获得一定的直接经验，为后续探究做知识和技能的铺垫。而对现象二，学生能结合膨大区域所在部位，提出与有丝分裂相关的假设，产生探究的欲望，并在教师的引导下尝试设计单因子实验，小组合作写出实验方案。
让学生体验探究性实验设计，可以帮助学生构建科学探究过程的一般模型;在组内交流方案过程中，能使学生的批判性思维得到锻炼和发展。
3 手机数码互动，突破实验操作
实施实验设计，使学生进一步理解有丝分裂过程的特点和变化，观察秋水仙素的作用结果，锻炼学生的操作、观察和思考能力。为保证实验的安全性以及高效性，对于一些较为复杂及精准度要求较高的实验，教师有必要进行实验前示范，以培养学生的观察能力，提高学生的实验技能[2]。而制片过程现场示范难以保证所有学生看清操作关键点，建议教师采用视频微课的形式，播放近镜头下拍摄的操作示范视频，请学生结合学案中的具体操作展开学习，现学现用。
在学生操作期间，教师巡视指导的同时，对普遍存在的操作问题，比如制片关键操作：“镊子平行推压”法压片，具体做法是用左手指尖压住盖玻片防止移动，右手用镊子钝端向四周平行推压，使根尖如“云雾状”散开。学生对此操作难以把握到位，教师可以联合手机端和PC端的“之江汇浙江教育云”中的“互动课堂”功能，拍摄学生典型的错误操作，及时实现与学生间“点对面”的图像传输和具体讲解[3]，提高学生实验成功率。
4显微数码互动，完成思维碰撞
4.1关于不理想结果的交流
一体机上呈现学生观察到的不理想实验结果，通过“涉事”小组自我反思、组间交流，展开解释。用切身实践感悟科学实验的严谨性，引导提出新的问题并设计实验，培養学生的创造性思维。
4.2 关于“细胞有丝分裂过程的不同”的结果分享
小组代表将组内实验结果在一体机上呈现，分享有丝分裂过程中：清水组的细胞分裂时期清晰可辨，也能看到细胞板;而秋水仙素组的除间期、前期外，没有明显的中期、后期、末期细胞，但出现了染色体散乱排布的非前期细胞图像。
此后教师以小资料的形式提供秋水仙素的作用原理及结果，引导学生从细胞结构与功能观方面，展开演绎推理，解释秋水仙素组的实验结果。让学生尊重事实和证据，锻炼运用逻辑推理的方式去认识事物、解决问题的思维习惯和能力，培养科学思维。
4.3 关于“细胞有丝分裂各时期占比的不同”的结果分享
小组同学可对自己观察到的清晰视野进行拍照保存，组内合作，至少统计6个视野的数据于结果记录表。
小组代表将数据填入黑板上的表格中，实现班级层面数据汇总，教师引导学生从数据上分析：你认为哪个时期最长？秋水仙素作用后分裂期的时间占比有变化吗？化感性的经验和现象为理性的分析。
全班在图片的比较和数据的分析中，展开了激烈地思维碰撞，解决了本节课探究的问题：“秋水仙素对洋葱根尖有丝分裂有什么影响？”。此外，教师可引导学生关注社会中的化学污染现象，鼓励学生坚决抵制化学污染，向社会传递相关的生物学知识，保护环境，保护生命，落实社会责任的培养。
综上所述，本文设计的探究性实验教学，让学生体验了真实科学探究的过程及其严谨性，充分渗透了生物学核心素养的培养，并运用数码互动系统及时实现实验结果和过程的分享，提高了实验课的效率和质量。
参考文献：
[1] 中华人民共和国教学部.普通高中生物学课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018：4-5.
[2] 林子杰，靳琰.中学生物实验教学新里程[J].中学生物教学，2006（6）：18-19.
[3] 朱跃中.浅谈生物演示实验教学对学生观察能力的培养[J].生物学通报，1992（6）：33.
浙江省义乌市第五中学