逆向思維在“植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

劉維鳳 張吉桂

（1.金昌市一中，甘肅 金昌 737100；2.蘭州市第二十七中學(xué)，甘肅 蘭州 730030）

生物實(shí)驗(yàn)向來(lái)深受學(xué)生們的喜愛，即便是到了高中學(xué)生們依然對(duì)生物實(shí)驗(yàn)課滿懷向往，充滿期待，實(shí)驗(yàn)課給學(xué)生們開啟了探索科學(xué)世界的又一扇大門。學(xué)生往往在實(shí)驗(yàn)課堂中會(huì)展開他們豐富的想象力，提出一些教材實(shí)驗(yàn)以外的問(wèn)題，有些問(wèn)題甚至是教師所意想不到的。學(xué)生們會(huì)通過(guò)逆向思維提出一些有關(guān)實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象等方面的問(wèn)題，教師一方面給予學(xué)生贊賞和鼓勵(lì)，另一方面盡力啟發(fā)學(xué)生去探索，拓展實(shí)驗(yàn)材料，指導(dǎo)實(shí)踐操作，從而充分展現(xiàn)學(xué)生的科學(xué)思維，進(jìn)一步挖掘?qū)W生的科學(xué)探究能力，真正落實(shí)生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

教材中的實(shí)驗(yàn)材料很典型，實(shí)驗(yàn)效果明顯，學(xué)生因限于現(xiàn)階段的知識(shí)水平與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，?duì)拓展實(shí)驗(yàn)材料方面常存在一定的局限性，也導(dǎo)致在解決相關(guān)實(shí)驗(yàn)類習(xí)題方面存在能力不足的現(xiàn)象。基于教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，利用逆向思維引導(dǎo)拓展，在植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生從同一植物的不同細(xì)胞，不同植物的有色細(xì)胞兩個(gè)方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

1 洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)

植物細(xì)胞吸水和失水實(shí)驗(yàn)中常選用的實(shí)驗(yàn)材料是紫皮洋蔥，學(xué)生們從理論上知道選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮，選擇原因是便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。有學(xué)生總以為只有紫色洋蔥鱗片葉外表皮才可以發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原，教師可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用逆向思維引導(dǎo)學(xué)生思考：白皮洋蔥的外表皮能否用來(lái)觀察植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)？洋蔥的鱗片葉的內(nèi)表皮做實(shí)驗(yàn)材料其現(xiàn)象又如何呢，會(huì)不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離？學(xué)生對(duì)以上問(wèn)題充滿了探索興趣，他們可以在實(shí)驗(yàn)課上可以充分利用紫色和白色洋蔥鱗片葉開展實(shí)驗(yàn)探究。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)中觀察對(duì)比，學(xué)生看到了紫色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞和白色洋蔥鱗片葉的表皮細(xì)胞都能發(fā)生吸水和失水現(xiàn)象。

2 含色素植物細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)

通過(guò)教師對(duì)洋蔥鱗片葉的皮細(xì)胞實(shí)驗(yàn)材料的逆向思維拓展，學(xué)生也打破思維定勢(shì)，觀察到教室中開放的花朵，提出除了紫色洋蔥鱗片葉的表皮細(xì)胞外，含有花青素的植物細(xì)胞能否作為實(shí)驗(yàn)材料呢？花瓣中的花青素也分布在液泡中，那么成熟的植物細(xì)胞中應(yīng)該更好觀察，利用學(xué)?，F(xiàn)有資源尋找花瓣較薄、顏色較為鮮艷的花開展實(shí)驗(yàn)。

2.1 鳳仙花花瓣的質(zhì)壁分離

選取花瓣顏色為粉紅色，故顯微鏡下觀察到的也是粉紅色，但細(xì)胞明顯不是長(zhǎng)方形而呈不規(guī)則形狀。在高倍鏡下，也看不到細(xì)胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)。先滴加30%的蔗糖溶液，15分鐘后觀察到原生質(zhì)層微微失水收縮，粉色團(tuán)之間有一點(diǎn)間隙。30分鐘后，原生質(zhì)層明顯收縮。

2.2 吊蘭葉片的質(zhì)壁分離

選取葉片綠色部分，直接剪取0.3厘米左右見方的葉片，放入滴加清水的載玻片上，加蓋蓋玻片后觀察。顯微鏡下可看到細(xì)胞中綠色的葉綠體分散分布。滴加30%的蔗糖溶液，兩分鐘后可觀察到原生質(zhì)層失水收縮，葉綠體的分布范圍隨之收縮，細(xì)胞失水。由于葉片細(xì)胞層數(shù)增多，觀察時(shí)需要反復(fù)調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，選取最佳觀察區(qū)域。

通過(guò)逆向思維進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和科學(xué)思維能力，拓展了學(xué)生的生物科學(xué)知識(shí)，有利于提升學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)的綜合能力，有助于更好的落實(shí)生物學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。