“观察植物细胞有丝分裂”教学设计，本文主要内容关键词为：教学设计论文,细胞论文,植物论文,有丝分裂论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
问题式学习是一种与建构主义学习理论及其教学原则非常吻合的教学模式，它用真实的问题激发学生去认识所研究的概念和信息，并应用于实际。问题式学习作为一种核心课程的开发范式、学科教学的核心框架，已经越来越多地被诸多教育工作者关注。围绕“问题”，问题式学习大致经过这样的阶段：触及问题情境、分析和界定问题、寻求解决方案、解决问题的探究、评价。
本文拟通过“观察植物细胞有丝分裂”一节生物实验课的教学设计个案，尝试将问题式学习的课堂教学模式应用到生物实验教学中去。
一、教学设计
（一）学习内容分析
“观察植物细胞的有丝分裂”是高中生物的一个重要实验，通过实验不仅可以使学生对细胞有丝分裂的过程和染色体的概念有一个感性的认识，还可以培养学生操作显微镜、制作临时装片的技能，为以后的学习奠定基础。
1.实验目的
●观察植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期。
●初步掌握制作洋葱根尖有丝分裂装片的技术。
●初步掌握绘制生物图的方法。
2.实验重点、难点
“观察植物细胞的有丝分裂”是高中生物的一个重要实验，要求学生能独立制作临时装片，通过观察不同类型的细胞描绘出这些细胞的特点，并在此基础上分析出不同细胞内染色体的形态和数目的变化。这两项技能都具有一定的复杂性和难度，是本实验的重点和难点。
本实验还有一个“隐性”难点，就是在实验中建立起一种良好的氛围，一方面要使学习者能积极思考，乐于合作和交流；另一方面要使学生能遵守纪律，不大声喧哗、胡乱操作，严格按照操作规范进行实验活动，从而培养学生认真观察、耐心细致的作风。
（二）学习者分析
●装片制作中，常出现取材不恰当，解离、漂洗、染色时间掌握不好，压片效果不够理想等问题。
●观察临时装片时，常出现使用显微镜不熟练、没有进行充分观察与寻找有丝分裂各个时期的细胞、不能准确分辨有丝分裂各个时期的细胞等问题。
●在小组合作的实验过程中，常出现有些学生不愿意独立完成实验，有些学生不专心进行实验、纪律性较差，有些学生不善于参加交流讨论，表达自己的想法等问题。
（三）教学目标
●熟悉解离和染色的操作程序，能规范地制作临时装片，熟练使用压片方法。
●能在高倍镜下找到处于有丝分裂相的植物细胞，准确地描述植物细胞分裂间期和各分裂期的特点；能描绘出各个分裂时期的简图。
●能正确分析实验中的问题及其原因。
●培养严谨的工作作风，体验规范操作的重要性。
●能亲身体验“观察”对生物科学研究工作的重要意义。
（四）教学媒体的选择
在本实验中使用视频技术可以取得较好的效果，有助于突破难点。
●可选择带有显微摄像的投影机或显微电视，进行操作演示。
●可使用教学录像，演示实验材料的培养过程及临时装片的制作过程。
●可通过提供错误操作的媒体资源，让学生进行分析。
●可利用显微实物投影，分析并交流学生制作的装片和教师制作的演示装片。
（五）教学策略
本实验可采用问题解决式的教学策略，在“指导——练习”基础上，借助于多媒体，让学生发现操作与观察中的问题，并尝试去解决问题，最后通过全班的讨论与交流，完成教学目标。
（六）教学活动设计
1.创设问题情境
自然界存在着千差万别的植物，这些植物在生长时都要经历细胞数量增加的过程（可用多媒体的形式向学生展示多种植物的细胞），那么植物细胞是通过什么方式进行增殖的呢？我们能否亲眼看到植物细胞的增殖过程呢？问题情境是问题式学习的起点，用提问的方式引发学生对问题的探索兴趣是问题情境创设中常用的方法。
2.界定问题
学生们开始分析问题，经过讨论，把问题确定为“能否运用现有的实验条件，探究植物细胞的增殖方式，并能够剖析植物细胞的整个增殖过程”。
3.寻求问题解决
(1)自由分组
为学生提供多种不同的实验材料，让学生自由选择他所用的实验材料，对于课本上没有介绍的实验材料，教师可以事先将该实验材料的实验过程和方法提供给大家。根据学生所选择的实验材料的不同，将学生分成小组，并选出或指定组长，组长将负责本组的实验纪律和组内活动。并且教师还要要求每组有一位同学在实验结束后向全班汇报本组的实验过程和实验结果。
教师也可以针对实验材料提出一些问题，增长学生的知识，如培养根尖时，为什么要放在温暖的地方并经常换水？为什么要选取根尖部位进行实验？
(2)制作装片
教师可以对制片的过程进行简单的讲解，注意提醒学生容易出现的问题，并留下一定的思考题（考虑教学目标），如制作装片时为什么要解离？HCI在解离的过程中起什么作用？解离需要多长时间？染色的目的是什么？龙胆紫溶液在染色的过程中起什么作用？染色剂为何被称为碱性染料？（染色剂本身是酸性的，因为它是带有正电荷的阳离子染料，所以被称为碱性染料。）染色需要多长时间？怎样的压片效果较好，为什么？等。
根据学生的实验基础，决定是否要播放制作装片的录像。
(3)观察细胞
低倍镜下观察生长点。问题：怎样用低倍镜观察细胞？分生区细胞有什么特点？
高倍镜下观察分裂细胞。问题：怎样用高倍镜看清楚细胞？分裂间期和分裂期的细胞有什么区别？你认为染色体是在哪一阶段复制的？为什么要花费这么长的时间进行复制？问题：处于有丝分裂各个时期（间期、前期、中期、后期和末期）的细胞内染色体有什么变化？在一个视野里，找不全细胞有丝分裂各个时期的相怎么办？各个时期的细胞有什么区别？
如果时间较多，还可以引导学生针对下列问题进行进一步观察：
观察时能否看到纺锤体？为什么根尖切片上可以看到？
能否数清楚染色体的数目？为什么比较难数？
能否看到染色体的着丝点（着丝粒）？为什么？
有兴趣的同学或者自制装片不理想的同学可以观察教师事先准备好的有丝分裂各个时期细胞的装片。
有条件的学校可以观察马蛔虫受精卵的有丝分裂永久装片。
4.报告问题探究结果
每个小组的一名成员向全班汇报本组的实验过程和实验结果，利用投影机和显微镜并将本组制片效果最好的临时装片供全班观察。全班进行交流讨论：制作好的有丝分裂装片的关键是什么？
还可以创设一些新情境下的新问题，培养学生解决问题的能力。例如：
●某同学制作装片时，选取了一个经过长时间培养的根做材料。他严格按照实验步骤和实验要求制作临时玻片标本，但做成的装片在显微镜下无论如何也看不到细胞分裂的各个时期。
问：为什么会出现这种现象7
●制作装片时，有些同学常在视野里看到较为完整的根尖，结果使得实验无法进行下去，你认为这是为什么？
5.复习巩固
画图或描述观察结果，通过观看课件分析问题出现的原因与解决办法。
6.结束实验
收好显微镜，固定装片，清洗实验器材。
7.探究活动评价
本实验评价的重点应放在装片的制作和细胞的观察上。具体应评价以下方面的内容：
制作装片：能否清洁玻片；能否将水滴于玻片正中，不溢出玻片；能否用镊子尖很好地将根尖细胞分离；盖片时无明显气泡；压片时能否使材料分散成一均匀单层细胞的薄层。
解离：能否准确切取根尖；能否准确把握解离的时间；解离的效果如何。
染色：能否准确把握染色的时间；染色的效果如何。
观察细胞：能否在高倍显微镜下找到处于各个不同有丝分裂相的植物细胞；能否准确描述有丝分裂各个时期的细胞内染色体变化的特征；能否绘出植物细胞有丝分裂的简图。
合作与参与：能否与同伴很好地分工配合，认真完成实验；能否自觉按照实验规范操作，能积极参与讨论。
表达与交流：在本实验中注意培养学生表达与交流的能力，包含通过口头、文字和绘图各方面的表达交流的能力。在绘图中，要求学生能正确地将图与文字相结合，准确地表达和描述。
作业评价：能否科学、准确地描述处于有丝分裂各个时期的细胞内染色体形态变化的特征；
能否分析植物细胞分裂过程中染色体数目的变化；
能否绘制植物细胞有丝分裂各个时期的简图，要求细胞结构完整，结构比例基本正确，注图正确，特别要注意需有明确的图注，注明观察条件及被观察的实验材料。
评价形式：以自评和小组评价为主，在自评（填写自我评价表）的基础上进行小组成员评价和教师评价。
本实验评价的内容与方面较多，教师可根据学生的基础、当地的条件、实验材料的特点，确定各部分在评价中的比重。
（七）评价标准
建议的评价：由自我评价、同学互评和作业评价三部分组成，共20分。
(1)学生自我评价表（5分，每一题分为A、B、C三档，A是最优的）（供参考）
a.你是否注意按照制作临时装片的规范操作进行制片？
b.是否很少出现误操作？
c.你对你的制片效果是否满意？
d.你在高倍镜下是否观察到有丝分裂各个时期的细胞？
e.你觉得在操作和讨论中对你的同伴是否有启发？
(2)学生互评表（5分）（供参考）
a.你的同伴制作临时装片的操作过程的规范程度如何？
b.同伴制作装片的质量与观察的效果如何？
c.在讨论中同伴的意见对你有没有启发？
d.你是否在操作中借鉴了同伴的经验？
e.在实验过程中你的同伴是否很认真？
(3)作业评价的要点（10分）（供参考）
a.画图的准确程度：
线条光滑流畅与否1
图的大小、比例是否得当2
染色体的特征是否与细胞所处的有丝分裂时期一致2
b.能不能正确判断细胞处于哪种分裂期
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（细胞有丝分裂间期、前期、中期、后期、末期各占1分）
二、实验延展
教师可在课余时间开放实验室，让学生开展生物学课外科技活动，结合本实验的内容开展一些实验观察与研究活动。还可以开展一些建议性活动。例如，可以引导学生探究洋葱根尖不同部位与细胞有丝分裂相的关系，并探讨其原因。
三、小结
问题式学习的教学策略目标立足于培养学生灵活的知识基础、发展高层次思维能力、自主学习能力以及合作能力。其中，“问题”的设计非常重要，要求问题能够较大程度地结合课程中的基础知识与技能，并考虑学生所熟悉的真实问题与真实环境，突出实践能力的培养。
问题式教学为我们提高实验教学质量提供了一条新途径，从“植物细胞的有丝分裂”的实施情况来看，实验开展得非常顺利，学生的实验技能和与他人合作的能力得到了提高。因此，在实验教学中选用问题式学习的教学策略，是解决当前生物实验教学中现存问题的一种有效途径。