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概念探究教学在实验中的应用
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期刊类别:纯教育、G4
国际标准刊号 ISSN 2095-3089
国内统一刊号 CN 15-1362/G4
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我刊投稿论文
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2019-07-26 | 所属栏目:我刊投稿论文 | 阅读次数:

作者:王洁红
  【摘要】本文在探究实验过程中设置了创设问题情境、问题定向多向求解、补充完善三个环节,符合学生的思维,使得学生的认知结构更趋于合理化和系统化。教学的各个环节多次利用多媒体创设各种各样的情境,让学生对抽象概念有了直观的感性认识,有利于学生概念的形成。
  【关键词】探究目标 创设问题情境 问题定向 多向求解
  【中图分类号】G633.98 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2019)26-0187-01
  一、关于实验材料选择的探究
  “工欲善其事,必先利其器”合理的选择实验材料,可以起到简化实验操作步骤,降低成本,让实验现象更加明显的作用。
  [探究目标]“DNA广泛存在于生物体不同细胞中,不同的细胞DNA含量不同”,不同种类的实验材料,其实验方法和操作步骤往往不同。
  [创设问题情境]地球上生物的种类很多,DNA在不同的生物中主要的载体不同,请大家观察PPT上的不同种类的生物,看看DNA主要分布在哪里?PPT上有高等植物叶肉细胞、高等动物人的口腔上皮细胞、细菌、酵母菌、哺乳动物成熟红细胞还有鸡血细胞等。
  [问题定向、多向求解]教师:“以上植物细胞、原核生物细菌中DNA主要分布在哪里?”“哪些可能是用来提取DNA的理想材料?”教师定向引导,学生归纳:“DNA的粗提取与鉴定”往往选择动物组织、植物组织等作为实验材料,材料类型不同导致“DNA粗提取”和“破碎细胞以释放其中的DNA”环节有差异,笔者就课本提供的鱼卵、猪肝、菜花、猕猴桃、香蕉、洋葱、豌豆、菠菜等材料进行预实验,并关注各种材料在操作時的难易,耗时长短,结果明显与否。细菌作为微生物太小,DNA含量太少一般不作为理想的实验材料,哺乳动物红细胞无核不作为可用的实验材料。在实验课上最终选择鸡血、花菜,并且是冷冻20分钟的花菜作为实验材料的理由:①DNA多;②颜色浅减少无关干扰;③稍作冷冻的花菜亦粉碎,核中DNA易释放;④成本低廉;⑤尽量减少环境污染。笔者也尝试探究了常温下,稍微冷冻花菜的实验效果,同样是10g花菜,低温处理的所得DNA多。为什么会出现这样的现象呢,相关资料表明生物细胞中一般都含有核酸酶,低温下DNA酶活性降低,降解DNA少,故析出的白色粘稠物多。
  二、关于实验原理的探究
  [探究目标]就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。
  [问题定向设计、多向求解]学生质疑:1.如何利用DNA在NaCl中的溶解度不同的原理来将DNA从染色体中分离出来?2.如何利用DNA对酶、高温、洗涤剂的耐受性,达到去除杂质的目的。
  [创设分析情境]1.针对第一个问题,展示DNA在不同NaCl浓度的溶解度坐标图形,共同分析出先用高浓度的NaCl溶解DNA,然后加水降低NaCl溶液浓度析出DNA,达到分离的目的。2.教师创设酶、高温和洗涤剂对DNA和蛋白质的影响表格,要求学生分析二者的区别,利用蛋白酶去除蛋白质这一主要杂质,利用高温使蛋白质变性,洗涤剂瓦解细胞膜,但对DNA没有影响,探究去除杂质的实验步骤。
  三、实验步骤的探究
  (一)[创设实验步骤中的问题设置]根据问题来探究解决相关的实验步骤。1.如何使含DNA的染色体从细胞核中分离出来,动植物细胞的操作各采取什么方法?2.怎样将DNA从染色体中分离出来?3.如何才能得到杂质较少的DNA?4.如何确定提取的丝状物就是DNA?从提出问题出发,引导每一组块再根据具体的目标、分成一至多个更小的组块,然后引导学生就这些问题进行分析讨论,并提出相应的解决方案。根据预方案,,我选择了一个鸡血细胞液为材料,一个稍冷冻花菜为材料。
  (二)探究分以下层次进行:1.笔者首先是以鸡血细胞为例预设计了一个实验方案的模板; 2.要求动物材料操作组分层次,共同探讨方案设计,然后小组内一人笔录,三人阐述和完善步骤;3.再将本人预实验时的操作注意事项用录像的形式进行播放提示;4.最后在去杂的两个重要步骤中进行完善补充;5.植物材料组共同探讨。
  本实验在探究实验过程中设置了创设问题情境、问题定向多向求解、补充完善过程三个环节,这样的设置符合学生的思维,使得学生的认知结构更趋于合理化和系统化[1]。教学的各个环节多次利用多媒体创设各种各样的情境,有利于学生概念的形成。本实验采用的探究教学手段是学生掌握科学概念或抽象教学内容的一种有效的方式,在此与同行商榷。
  参考文献:
  [1]胡雪珠.例谈基于问题定向的高中生物概念的探究教学.中学生物学2014年第30卷第Ⅰ期.


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