伏小蘭

摘 要：高中生物探究實驗課，通過一定的實驗設計和操作，能夠養(yǎng)成學生的探究思維，有利于學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，同時也解決了學生學習課本理論知識時由于抽象而帶來的困惑和不理解。因此，在探究實驗教學中，教師可以通過引導學生查找實驗關鍵點，并討論、分析對實驗關鍵點的改進，激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望，達到實驗課高效性的目的。

關鍵詞：探究實驗；高效性；改進措施效果；反思

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2018）13-0106-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.13.067

一、實驗關鍵點的分析

（一）實驗材料的好壞，直接影響實驗效果及實驗成敗

《植物細胞的質(zhì)壁分離與復原》實驗的課本材料是紫色洋蔥鱗片葉的表皮。外表皮的優(yōu)點是：細胞呈紫色，易于觀察質(zhì)壁分離與復原現(xiàn)象；缺點是：撕取較困難，易出現(xiàn)連帶葉肉現(xiàn)象，因此，撕取的部分會因細胞重疊而觀察不清。內(nèi)表皮的優(yōu)點是易撕取，但液泡無顏色，不易觀察，不是理想的實驗材料。針對這一情況，提出了以下的問題：1.用什么方法解決內(nèi)表皮細胞不易觀察問題？2.能否找到替換紫色洋蔥鱗片葉的良好材料？

（二）實驗對照組別的設計，能科學的得到有效結(jié)論，拓展知識，解決難點

課本中，該實驗是用質(zhì)量濃度為0.3g/mg的蔗糖溶液進行質(zhì)壁分離，滴加清水進行質(zhì)壁分離復原，對照形式為組內(nèi)前后對照。這樣做拓展不了學生的思維，學生的探究能力得不到培養(yǎng)。因此提出的解決方案是：增加實驗設計的對照組，為此提出了以下的問題：1.不同的蔗糖濃度下質(zhì)壁分離及復原情況是否一致？2.不同種類的外界溶液質(zhì)壁分離及復原的情況是否一致？

二、實驗關鍵點的創(chuàng)新方案

（一）對材料選擇的解決方案

1.引導學生通過查找資料和用尋找可替換的優(yōu)良材料的方法重新選材。學生通過查找資料和試驗，尋找到的可替換紫色洋蔥鱗片葉的優(yōu)良材料是馬齒莧。馬齒莧是本地常見的一種植物，材料易獲取，莖表皮易撕取；表皮細胞呈紫色或淡紫色，細胞薄、顏色透明，細胞較大、易觀察。2.對洋蔥內(nèi)表皮細胞不易觀察的解決方案。通過學生查找資料和試驗、討論、分析，選擇出了理想方案：選擇濃度為0.2g/ml蔗糖溶液和紅墨水以1：3的比例混合，因為紅墨水易得，配置操作簡便，顏色對比鮮明。在發(fā)生質(zhì)壁分離時可以觀察到無色液泡的體積不同程度的縮小，現(xiàn)象明顯，易于觀察，實驗效果顯著。

（二）增加對照，拓展知識，增強探究力度的解決方案

1.探究不同濃度的蔗糖溶液質(zhì)壁分離及復原情況的解決方案。配制不同濃度的蔗糖溶液，反復試驗，確定最佳濃度梯度范圍。經(jīng)探究確定設計的組間相互對照濃度是0.1g/ml、0.3g/ml、0.5g/ml。2.探究不同種類的溶液下質(zhì)壁分離及復原的情況的解決方案。設計0.1g/ml的KNO3溶液組，與0.3g/ml的蔗糖溶液組作對照

三、實驗創(chuàng)新設計

1.用馬齒莧草替換紫色洋蔥的創(chuàng)新，只替換材料，實驗方法步驟與課本實驗相同。2.取紫色洋蔥內(nèi)表皮做實驗材料的創(chuàng)新設計：（1）制作洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮臨時裝片：取紫色洋蔥內(nèi)表皮，制成臨時裝片；（2）在低倍顯微鏡下觀察；（3）質(zhì)壁分離實驗：從蓋玻片的一側(cè)滴入以1：3的比例配制的紅墨水和0.2 g/mL的蔗糖溶液的混合液，用吸水紙引流法使洋蔥內(nèi)表皮細胞浸潤在溶液中，用吸水紙將蓋玻片外側(cè)的溶液吸干凈。約5分鐘后用顯微鏡觀察；（4）質(zhì)壁分離復原：從蓋玻片的一側(cè)滴入清水，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸。這樣重復幾次，蓋玻片下面的洋蔥表皮細胞浸潤在清水中。用顯微鏡觀察洋蔥表皮細胞是否復原。

（三）增加對照組的創(chuàng)新設計

1.制作馬齒莧草草莖表皮臨時裝片：取馬齒莧草莖表皮，制成四組臨時裝片。標號為（1）（2）（3）（4）。2.在低倍顯微鏡下觀察。3.質(zhì)壁分離實驗：從蓋玻片的一側(cè)分別給四組臨時裝片滴加0.1g/ml、0.3g/ml、0.5g/ml的蔗糖溶液和0.1g/ml的KNO3溶液，用吸水紙引流法使馬齒莧莖表皮細胞浸潤在外界溶液中，用吸水紙將蓋玻片外側(cè)的溶液吸干凈。用顯微鏡每5分鐘觀察一次。

質(zhì)壁分離復原：給（2）（3）兩組從蓋玻片的一側(cè)滴入清水，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸。這樣重復幾次，蓋玻片下面的馬齒莧表皮細胞浸潤在清水中。用顯微鏡觀察洋蔥表皮細胞是否復原。第（4）組不做清水處理，用顯微鏡觀察馬齒莧莖表皮細胞是否復原。

四、實驗結(jié)果與結(jié)論

1.滴加了紅墨水和蔗糖溶液混合液后，紫色洋蔥內(nèi)表皮細胞無色的液泡體積呈不同程度縮小，原生質(zhì)層與細胞壁之間分開，并在其間充滿紅色溶液，即發(fā)生質(zhì)壁分離且證明細胞壁具有全透性。2.滴加清水后，無色的液泡體積逐漸膨大，原生質(zhì)層與細胞壁之間的紅色溶液逐漸消失，即發(fā)生質(zhì)壁分離復原。3.（1）組沒發(fā)生質(zhì)璧分離現(xiàn)象，（2）（3）（4）組都發(fā)生了質(zhì)璧分離，但（2）組滴加清水后，質(zhì)璧分離復原，（3）組沒有復原；（4）組質(zhì)璧分離主動復原。

五、實驗效果與反思

1.用馬齒莧草莖表皮替換紫色洋蔥鱗片葉的外表皮，改觀了撕取洋蔥鱗片葉的外表皮較困難，想獲得較好的紫色細胞不容易的材料缺點，并獲得了較大的帶色細胞，更易于學生觀察和操作。2.用滴加了加入紅墨水的質(zhì)量濃度為0.2 g/mL的蔗糖溶液替代0.3g/mg的蔗糖溶液，當發(fā)生質(zhì)壁分離時可以觀察到無色液泡的體積呈不同程度的縮小，原生質(zhì)層與細胞壁之間充滿紅色溶液。操作簡便，現(xiàn)象明顯，易于觀察。且還能證明細胞壁的全透性。3.通過增加0.1g/ml、0.5g/ml的蔗糖溶液和0.1g/ml的KNO3溶液的組別的探究，使學生通過動手操作，現(xiàn)象觀察等活動，直觀理解了當外界溶液濃度小于細胞液濃度時，細胞吸水，不會發(fā)生質(zhì)璧分離，當外界溶液濃度過大時，細胞會因過度失水而死亡，死亡細胞不再發(fā)生質(zhì)壁分離復原現(xiàn)象；0.1g/ml的KNO3溶液中的K+、NO-能進入細胞而蔗糖分子不能進入細胞，因此0.1g/ml的KNO3溶液中能使植物細胞質(zhì)壁分離又主動復原，而0.3g/ml的蔗糖溶液只能使植物細胞質(zhì)壁分離但不能主動復原，這樣的探究不僅使教學中的難點迎刃而解。還拓展了知識面，鏈接了細胞膜的功能特性選擇透過性。加深了學生對這一知識點的理解。

參考文獻：

[1] 羅益群.“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復原”實驗初探[J].中學生物學，2005（1）.

[2] 錢益鋒.“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復原”實驗探析[J].實驗教學與儀器，2014（10）.