龍芳菊?羅充?貴陽(yáng)市第六中學(xué)?李靜
【摘 要】提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是生物課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的核心任務(wù)。在“外植體的接種”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作、交流討論、興趣小組展示組織培養(yǎng)樣品等過程滲透知識(shí)、能力、情感態(tài)度的教育,以提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn) 外植體 接種 生物科學(xué)素養(yǎng)
生物學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所需的科學(xué)知識(shí)、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價(jià)值觀[1]。新課程標(biāo)準(zhǔn)下的高中生物教學(xué),把提高每個(gè)高中生的生物科學(xué)素養(yǎng)作為核心任務(wù),因此,如何落實(shí)這一任務(wù)就顯得尤為重要。美國(guó)華盛頓圖書館有這樣一句話:聽過了就忘記了,看過了就記住了,做過了就理解了[2];同樣,我國(guó)的高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念也倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)[3],由此說明,行動(dòng)獲取知識(shí)的方式更有助于培養(yǎng)學(xué)生思維、能力以及正確的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀?;诖斯P者以實(shí)驗(yàn) “外植體接種”為例,淺談實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)和提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作分析
1.1 實(shí)驗(yàn)背景與內(nèi)容分析?!巴庵搀w接種”的內(nèi)容是人教版高中生物選修1專題3“菊花的組織培養(yǎng)”中的重要環(huán)節(jié)[4],其內(nèi)容與《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》相對(duì)應(yīng)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是:嘗試植物的組織培養(yǎng)[1]。植物組織培養(yǎng)技術(shù)作為現(xiàn)代生物技術(shù)的基本技能,其過程主要包括培養(yǎng)基的配制及其滅菌、環(huán)境消毒、外植體消毒與接種、培養(yǎng)與觀察以及進(jìn)一步誘導(dǎo)操作等,對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求嚴(yán)格、技術(shù)難度和復(fù)雜程度較高,目前主要在高等院校及科研院所開展,因此學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容的理解存在一定難度。在理論課上,盡管教師采用圖片、實(shí)驗(yàn)視頻等手段引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),其結(jié)果是學(xué)生機(jī)械地記住了相關(guān)的術(shù)語(yǔ),但并未能深入理解以及建立起相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系,不利于將知識(shí)進(jìn)行拓展和遷移。通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的方式進(jìn)行,使學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,從而深入地學(xué)習(xí)植物組織培養(yǎng)的無菌技術(shù)、理解植物組織培養(yǎng)原理。
1.2實(shí)驗(yàn)操作及其分析。該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菍W(xué)習(xí)植物組織培養(yǎng)的無菌技術(shù);體驗(yàn)“外植體接種”的操作;理解植物細(xì)胞的全能性。實(shí)驗(yàn)前師生互動(dòng)、認(rèn)識(shí)和分析實(shí)驗(yàn)器材,為成功操作做好鋪墊。實(shí)驗(yàn)器材包括消毒劑(無菌水、70%酒精和10%NaClO溶液),實(shí)驗(yàn)器具(固體培養(yǎng)基、三角瓶、無菌吸水紙、酒精燈、封口膜、鑷子、剪刀、酒精燈等),實(shí)驗(yàn)材料(新鮮的未開花的嫩枝葉)。師生互助、外植體的消毒和接種進(jìn)行演示,以避免學(xué)生盲目操作和獲取正確的實(shí)驗(yàn)技能。
在明確環(huán)境消毒的方法后,學(xué)生兩人1組、體驗(yàn)操作:用酒精對(duì)雙手和操作臺(tái)消毒→點(diǎn)燃酒精燈→外植體消毒(具體步驟:清水漂洗、酒精消毒、無菌水沖洗、次氯酸鈉消毒、用無菌水漂凈、無菌吸水紙吸水)→器具滅菌(灼燒鑷子、剪刀并于置物架上待冷卻)→外植體切割→外植體接種到三角瓶中(整個(gè)過程在酒精燈火焰旁邊進(jìn)行)→清潔工作臺(tái),熄滅酒精燈。
2總結(jié)操作、成果展示,知識(shí)、能力和情感從中升華
2.1總結(jié)操作、交流討論,問題拓展,智慧由此而生。學(xué)生對(duì)接種的結(jié)果充滿期待,希望自己的實(shí)驗(yàn)不染菌并迅速脫分化,在教師建議下,各組相互觀察、交換意見。交流后學(xué)生紛紛提出問題,但教師并未直接給答案,而是引導(dǎo)學(xué)生嘗試解答,將確有困難的問題整合板書:①對(duì)外植體消毒時(shí),為何需嚴(yán)格控制時(shí)間?②漂凈的外植體,為何要用無菌吸水紙吸干水分?③嫩葉外植體為何多處刻傷? ④外植體與培養(yǎng)基應(yīng)怎樣接觸更有利于脫分化?隨后,教師指導(dǎo)學(xué)生分組,針對(duì)不同的問題,引導(dǎo)他們從不同的角度思考和收集資料,最終解除疑惑。
2.2樣品展示,深化知識(shí)理解。由于外植體誘導(dǎo)愈傷約一周以上方能觀察到結(jié)果,因此教師請(qǐng)課外興趣小組展示2個(gè)月前的組培樣品:外植體脫分化形成的愈傷組織、愈傷組織誘導(dǎo)叢芽、叢芽誘導(dǎo)生根、再生植株,以及被污染感菌的樣品。在觀察中,興趣小組成員的解釋,進(jìn)一步將抽象知識(shí)直觀化、具體化,使學(xué)生對(duì)植物細(xì)胞全能性有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。最后認(rèn)識(shí)到:外植體接種成功與否,與外植體的消毒和器材的滅菌密切相關(guān);而外植體脫分化是否良好,培養(yǎng)基中植物激素濃度的配制比例是關(guān)鍵。
3教學(xué)后記
本節(jié)課圍繞體驗(yàn)“外植體接種”的環(huán)節(jié)來進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)操作、發(fā)現(xiàn)問題、交流討論解決疑問、展示成果與欣賞的一系列過程,充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體”的教育思想。在活動(dòng)過程中,學(xué)生批判性地獲取、深化、拓展和遷移知識(shí);學(xué)生的動(dòng)手能力、合作交流與表達(dá)能力、收集信息能力、批判性思維能力、分析和解決問題的能力都得到很好的培養(yǎng)和鍛煉;從活動(dòng)中,學(xué)生感悟到生物科學(xué)技術(shù)在科研、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)等方面有重要價(jià)值,促使他們樂于學(xué)習(xí)生物科學(xué),養(yǎng)成質(zhì)疑、求實(shí)和創(chuàng)新的科學(xué)精神和態(tài)度。
總之,在生物教育教學(xué)中,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)做基礎(chǔ),學(xué)生的知識(shí)、能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀的教育會(huì)更好地促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展;學(xué)生的認(rèn)知能更好地內(nèi)化,并為他們合理地把學(xué)到的生物學(xué)知識(shí)運(yùn)用到社會(huì)及個(gè)人生活中,為將來進(jìn)一步學(xué)習(xí)與步入社會(huì)做準(zhǔn)備,這正是生物科學(xué)素養(yǎng)基本的含義。
生物科學(xué)素養(yǎng)的提高并非朝夕就能實(shí)現(xiàn),需教師深入研讀課標(biāo)和教材、了解學(xué)生,利用同輩群體在青少年中可能排在首位的特點(diǎn)[5],利用生物學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)的特點(diǎn),盡可能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)體驗(yàn)的機(jī)會(huì),使他們用自己的行動(dòng)獲取生物學(xué)知識(shí)和技能、過程與方法,從中樹立科學(xué)的精神與態(tài)度,生物科學(xué)素養(yǎng)在其中必將逐步得到培養(yǎng)和提高。
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