“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”的教学创新设计

单柳旭

1教材分析

“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”是人教版高中生物必修一第六章第一节细胞增殖后的实验内容。《普通高中生物课程标准（实验）》中的具体内容标准是观察细胞的有丝分裂并概述其过程，本节课要求学生通过亲身体验科学探究的过程，加深对有丝分裂过程、特点及意义的理解，还要求学生掌握有丝分裂装片制作及数据显微镜使用的技能。本节内容是学习减数分裂和分子生物学的前提。

2学情分析

高一学生已初步具备观察现象、发现并分析问题、尝试解决问题的能力，对制作临时装片的过程也有了初步了解，有丝分裂有关知识的学习，都为本节课的学习打下基础。但是有丝分裂的过程与特点比较抽象，教材中关于有丝分裂临时装片的制作原理、流程比较繁琐，学生难以理解，而且常常达不到理想的观察的效果。这些为学生的学习带来一定的难度。

3教学目标

（1）阐明有丝分裂的过程、特点和意义。

（2）学会制作根尖临时装片，能对有丝分裂实验结果进行分析处理并得出相关结论。

（3）体验探究实验的一般过程和方法，形成健康生活的意识和环境保护意识。

4教学重难点

（1）制作过期药物和清水组根尖有丝分裂临时装片。

（2）对有丝分裂实验结果进行观察、分析和处理。

5课前准备

（1）提前一周，用清水和质量分数为1%的板蓝根溶液处理，在相同且适宜的条件下进行碗豆生根培养。

（2）课前准备有关实验器材，如九孔点滴板、解离液、染色液、清水等。

（3）指导学生学习数码显微镜的使用，并熟悉有关软件的使用方法，便于数据的统计与分析。

6教学过程

6.1引入真实问题情境

教师播放学生小“记者”调查关于生活中将过期的药品随意丢弃是普遍存在的一种社会现象的视频。随即，教师提问：“过期药品对人和动物有一定的危害，随意丢弃后除了破坏环境外，你知道对植物的生长有没有影响呢？”

教师再次播放视频，学生观看生物研究性学习小组的学生用本地重要的经济作物豌豆分别在质量的数为1%的板蓝根溶液和清水中进行的生根培养实验，结果发现在清水中豌豆生根比较容易，而用1%的过期板蓝根溶液处理过的豌豆生根比清水中的慢且长度更短。

教师提出问题：过期的板蓝根溶液为什么会影响根的生长呢？能否从有丝分裂的观察与分析中找到有关的原因呢？

通过这个情境的创设，激发了学生的好奇心和求知欲，点燃学生的学习热情，从而使学生主动参与对有丝分裂过程、特点的探索发现和认识过程，发展学生理性思维和科学探究能力。

6.2利用九孔点滴板简化装片制作流程

人教版教材中关于植物细胞有丝分裂临时装片的制片過程是解离、漂洗、染色、制片，需要的实验器材与试剂较多，制作流程也比较复杂，实验器材及操作流程容易发生混淆，实验效果也常常不够理想。

教师与生物研究性学习小组的学生多次实验发现，用九孔点滴板来简化临时装片制作过程，效果非常好。具体做法是：先设计活动单让学生进行自主学习，理解临时装片制作的过程、操作要领和目的。然后指导学生如何用九孔点滴板（图1）来简化实验流程，在第1个孔里滴入解离液用于根尖的解离，此时要求剪取的根尖要稍长一些，便于夹取，制片时可将多余的部分切去；为了充分漂洗，在第2～7孔内滴入蒸馏水进行6次漂洗；在第8个孔内滴入染色剂进行染色；如果将染色的根尖直接制片，通常视野紫色太深，经过多次尝试发现在染色之后再进行一次漂洗，细胞图像更清晰，所以在第9个孔内滴入蒸馏水用于再漂洗。

制作临时装片进行压片时，如果采用教材中“盖上盖玻片后，在盖玻片上再加一片载玻片，然后用拇指轻轻地按压载玻片”的做法，在拿去上层载玻片时很容易把盖玻片一并带走。此处，教师要求学生用带橡皮的铅笔轻轻敲打盖玻片，使细胞分散成云雾状，其效果更好。

6.3利用现代化工具观察并处理实验结果

在教学中用普通光学显微镜进行观察时，往往不利于结果的直观观察和小组问的分享交流，教师也不能及时观察并评价学生的观察结果。此时，教师让学生学会使用数码显微镜，这样可以直接采集图像或截取图片，并在同一无线网络下利用QQ上传给教师。教师端的数码显微镜直接连接投影仪，将学生上传的图像展示在大屏幕上，学生即可进行展示和交流，教师也能及时进行评价和总结，取得了直观、动感、鲜明的教学效果。如果没有数码显微镜，教师也可以使用手机固定支架，利用手机拍摄图片或视频，并借助于同屏播放软件，也可以在大屏幕上进行展示交流。

在实验结果的观察与分析中，教师对学生提出了两个要求：①找到植物细胞有丝分裂各个典型时期细胞，并能绘制处于有丝分裂中期、后期的示意图（豌豆细胞染色体数为2n=14条）；②统计处于分裂期的细胞数和细胞总数，计算分裂指数，并由此得出有关结论。

在学生展示过程中，学生比较容易找到细胞分裂的各个时期，并能准确绘制中期、后期的细胞分裂示意图。数据统计时，学生能较快统计出清水组和板蓝根溶液组中处于分裂期的细胞数。但是在统计细胞总数时，学生发现细胞图像中某些部位由于解离过度导致细胞过于分散，有些图像由于解离或压片的不充分导致细胞重叠，所以细胞总数与实际值存在一定的误差。由此，教师要引导学生继续加强实验操作技能，进而对数据进行进一步修正。

从各小组以及汇总的数据，学生都可以看出板蓝根组的分裂指数小于清水组，由此可以初步得出“1%过期板蓝根确实能影响植物细胞的分裂从而影响植物的生长”的结论。通过这个实验，学生知道过期药物不能乱扔，应该找到正确的处理方法。经调查后，学生知晓应交给定点收购过期药物的机构，以此增强学生的社会责任感。

6.4适度进行拓展延伸和迁移应用

通过本节课的学习，学生知道过期药物能影响细胞分裂，但影响细胞分裂的因素还有很多。教师引导生物研究小组的学生查阅资料等方法继续进行研究，如可以进行甲醛、模拟酸雨等条件对植物生长的影响的探究活动。

7教学反思

7.1问题情境，促进探究学习

在本节课中，教师用学生“记者”拍摄的图片、视频呈现出现实生活中的真实的问题情境，让学生懂得学习的意义，激发学生参与生物学实验探究的欲望，变被动学习为探究性学习，为课堂实验教学的有效开展奠定了基础。

7.2小组合作，促进深度学习

教师依据学生的基础、学习能力和学习态度等，按照“同组异质、组际同质”原则，构建4～6人的学习小组。教师引导学生积极主动参与课堂，引导学生利用导学案自主学习、合作探究并积极展示，将“限时讲授、合作学习和踊跃展示”的教学要求充分体现出来，并凸现学生的主体地位。

7.3自我体验，渗透情感教育

本节课从问题情境的发现、实验的设计和改进到课堂探究实验，均由师生共同合作完成。在整个过程中，学生体会到生物学的真问题来自于生活同时也要服务于生活，体验到生物学的知识与现实生活的密切联系，从而养成健康的生活方式，形成珍爱健康、珍爱生命和保护环境的意识，并逐渐形成具有社会责任感的核心价值观。