概念探究教學(xué)在實驗中的應(yīng)用

王潔紅

【摘要】本文在探究實驗過程中設(shè)置了創(chuàng)設(shè)問題情境、問題定向多向求解、補充完善三個環(huán)節(jié)，符合學(xué)生的思維，使得學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)更趨于合理化和系統(tǒng)化。教學(xué)的各個環(huán)節(jié)多次利用多媒體創(chuàng)設(shè)各種各樣的情境，讓學(xué)生對抽象概念有了直觀的感性認識，有利于學(xué)生概念的形成。

【關(guān)鍵詞】探究目標(biāo) 創(chuàng)設(shè)問題情境 問題定向 多向求解

【中圖分類號】G633.98 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）26-0187-01

一、關(guān)于實驗材料選擇的探究

“工欲善其事，必先利其器”合理的選擇實驗材料，可以起到簡化實驗操作步驟，降低成本，讓實驗現(xiàn)象更加明顯的作用。

[探究目標(biāo)]“DNA廣泛存在于生物體不同細胞中，不同的細胞DNA含量不同”，不同種類的實驗材料，其實驗方法和操作步驟往往不同。

[創(chuàng)設(shè)問題情境]地球上生物的種類很多，DNA在不同的生物中主要的載體不同，請大家觀察PPT上的不同種類的生物，看看DNA主要分布在哪里？PPT上有高等植物葉肉細胞、高等動物人的口腔上皮細胞、細菌、酵母菌、哺乳動物成熟紅細胞還有雞血細胞等。

[問題定向、多向求解]教師：“以上植物細胞、原核生物細菌中DNA主要分布在哪里？”“哪些可能是用來提取DNA的理想材料？”教師定向引導(dǎo)，學(xué)生歸納：“DNA的粗提取與鑒定”往往選擇動物組織、植物組織等作為實驗材料，材料類型不同導(dǎo)致“DNA粗提取”和“破碎細胞以釋放其中的DNA”環(huán)節(jié)有差異，筆者就課本提供的魚卵、豬肝、菜花、獼猴桃、香蕉、洋蔥、豌豆、菠菜等材料進行預(yù)實驗，并關(guān)注各種材料在操作時的難易，耗時長短，結(jié)果明顯與否。細菌作為微生物太小，DNA含量太少一般不作為理想的實驗材料，哺乳動物紅細胞無核不作為可用的實驗材料。在實驗課上最終選擇雞血、花菜，并且是冷凍20分鐘的花菜作為實驗材料的理由：①DNA多；②顏色淺減少無關(guān)干擾；③稍作冷凍的花菜亦粉碎，核中DNA易釋放；④成本低廉；⑤盡量減少環(huán)境污染。筆者也嘗試探究了常溫下，稍微冷凍花菜的實驗效果，同樣是10g花菜，低溫處理的所得DNA多。為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢，相關(guān)資料表明生物細胞中一般都含有核酸酶，低溫下DNA酶活性降低，降解DNA少，故析出的白色粘稠物多。

二、關(guān)于實驗原理的探究

[探究目標(biāo)]就是要利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異，提取DNA，去除其他成分。

[問題定向設(shè)計、多向求解]學(xué)生質(zhì)疑：1.如何利用DNA在NaCl中的溶解度不同的原理來將DNA從染色體中分離出來？2.如何利用DNA對酶、高溫、洗滌劑的耐受性，達到去除雜質(zhì)的目的。

[創(chuàng)設(shè)分析情境]1.針對第一個問題，展示DNA在不同NaCl濃度的溶解度坐標(biāo)圖形，共同分析出先用高濃度的NaCl溶解DNA，然后加水降低NaCl溶液濃度析出DNA，達到分離的目的。2.教師創(chuàng)設(shè)酶、高溫和洗滌劑對DNA和蛋白質(zhì)的影響表格，要求學(xué)生分析二者的區(qū)別，利用蛋白酶去除蛋白質(zhì)這一主要雜質(zhì)，利用高溫使蛋白質(zhì)變性，洗滌劑瓦解細胞膜，但對DNA沒有影響，探究去除雜質(zhì)的實驗步驟。

三、實驗步驟的探究

（一）[創(chuàng)設(shè)實驗步驟中的問題設(shè)置]根據(jù)問題來探究解決相關(guān)的實驗步驟。1.如何使含DNA的染色體從細胞核中分離出來，動植物細胞的操作各采取什么方法？2.怎樣將DNA從染色體中分離出來？3.如何才能得到雜質(zhì)較少的DNA？4.如何確定提取的絲狀物就是DNA？從提出問題出發(fā)，引導(dǎo)每一組塊再根據(jù)具體的目標(biāo)、分成一至多個更小的組塊，然后引導(dǎo)學(xué)生就這些問題進行分析討論，并提出相應(yīng)的解決方案。根據(jù)預(yù)方案，我選擇了一個雞血細胞液為材料，一個稍冷凍花菜為材料。

（二）探究分以下層次進行：1.筆者首先是以雞血細胞為例預(yù)設(shè)計了一個實驗方案的模板； 2.要求動物材料操作組分層次，共同探討方案設(shè)計，然后小組內(nèi)一人筆錄，三人闡述和完善步驟；3.再將本人預(yù)實驗時的操作注意事項用錄像的形式進行播放提示；4.最后在去雜的兩個重要步驟中進行完善補充；5.植物材料組共同探討。

本實驗在探究實驗過程中設(shè)置了創(chuàng)設(shè)問題情境、問題定向多向求解、補充完善過程三個環(huán)節(jié)，這樣的設(shè)置符合學(xué)生的思維，使得學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)更趨于合理化和系統(tǒng)化[1]。教學(xué)的各個環(huán)節(jié)多次利用多媒體創(chuàng)設(shè)各種各樣的情境，有利于學(xué)生概念的形成。本實驗采用的探究教學(xué)手段是學(xué)生掌握科學(xué)概念或抽象教學(xué)內(nèi)容的一種有效的方式，在此與同行商榷。

參考文獻：

[1]胡雪珠.例談基于問題定向的高中生物概念的探究教學(xué).中學(xué)生物學(xué)2014年第30卷第Ⅰ期.