例谈实验教学中渗透生命教育

作者:未知

  摘 要:生物学是一门以实验为基础的自然科学。而实验要成功选材是关键,正如其貌不扬的“豌豆”奠定了孟德尔的“遗传学之父”的地位;一只偶然突变的“白眼果蝇”成了摩尔根遗传学研究的“宠儿”;平淡无奇的“水绵”让恩格尔曼证明了光合作用的场所是叶绿体;俏皮可爱的“小球藻”让卡尔文因破译光合作用即“卡尔文循环”而声名鹊起。而普通高中生物学教材中也设置了若干生物学实验,实验材料的选择也是实验成功的关键环节,合适的实验材料可以事半功倍。因此为了协助高中实验课的顺利开展,我们设计了一堂别开生面的校本课程“数码显微镜下寻找理想中的‘Ta’”。
  关键词:生物学;实验教学;生命教育
  
  该课题是以“数码显微镜”为主要实验仪器,完成新课标要求的三个必做实验(①使用光学显微镜观察各种细胞;②观察叶绿体和细胞质流动;③观察植物细胞的质壁分离和复原)的选材,即通过用显微镜观察各种各样的植物细胞,一方面进一步认同细胞具有多种形态和功能,但是又都具有相似的基本结构;另一方面在观察的过程中寻找适合观察叶绿体、细胞质流动及质壁分离与复原的材料。
  一、 教学过程
  (一) 课题导入
  PPT展示孟德尔与豌豆,摩尔根与白眼果蝇,恩格尔曼与水绵,卡尔文与小球藻的图文资料,教师生动形象的简要介绍几位科学家与所用实验材料之间的趣闻以及他们所取得的成就。通过这些科学史一方面让学生认同科学研究中科学精神、科学方法、实验选材的重要性,激发他们对自然现象的好奇心和求知欲;另一方面对学生进行情感价值观教育,如通过对孟德尔坚持不懈地进行科学探索实验的介绍,渗透生命教育,启发学生勇敢的面对生活。
  (二) 课堂探究
  制作临时装片。师生先共同讨论、交流如何快速有效地制作临时装片。然后分类、归纳总结生物材料的取材及制片方法,如黑藻、绿菊藻、藓类等叶片是由单层细胞组成,可以直接取材放在显微镜下观察。茼蒿、地瓜藤、马齿苋等茎表皮的撕取可采用将茎对折的方法,撕开即可出现部分表皮。韭菜、香葱等纵向撕取叶基部的表皮极容易。
  数码显微镜观察。将制作好的临时装片放在低倍显微镜下观察,找到叶片细胞(或其他生物细胞)后,换用高倍镜进行观察。观察过程中要完成三项任务,首先仔细观察细胞的形态结构,看细胞中是否有扁平的椭球形或球形的绿色结构(叶绿体),拍照记录。然后通过观察叶绿体或细胞内球形小颗粒的运动来观察细胞质流动,若是发现细胞质流动现象,录像记录。最后,从盖玻片的一侧滴入质量浓度为 0.6mol/L 蔗糖溶液,这样重复几次,盖玻片下面的细胞就会浸润在蔗糖溶液中,观察是否能发生质壁分离,录像记录。
  探究结果的表达与交流。小组分工合作整理探究结果,完成课题报告。然后师生共同分享探究成果,并对几种典型实验材料优缺点进行分析。如黑藻叶片取材方便是观察叶绿体、细胞质流动、质壁分离与复原的好材料;绿菊藻适合观察叶绿体但不适合观察细胞质环流;马齿苋的茎为紫色,且下部紫色较深,表皮撕取比洋葱鳞片叶外表皮撕取容易,方便取材制片,表皮细胞发生质壁分离和复原的速度比洋葱快,实验现象明显;地瓜叶柄表皮容易撕取,方便制片,材料发生质壁分离和复原的速度比洋葱快,但比马齿苋慢,适合观察质壁分离复原现象。韭菜纤维素含量高,纵向撕取叶基部的表皮极容易,韭菜的紫色部位液泡的颜色很深,细胞壁也很厚,质壁分离和复原的现象十分明显。
  教师总结:利用数码显微镜观察到了生物奇妙的微观世界,可以看到每一个细胞都是精巧的存在,是任何事物都无法比拟的“工艺品”,细胞以自己独特的形式展现了它的美,形态结构美,色彩美,生理过程美,生活中的美处处有,只是缺少发现的眼睛,哪怕是一片不起眼的树叶,它也有着巧夺天工的精美结构。所以我们要怀着一草一木皆有灵的情怀,珍爱生命,珍爱我们生存的环境。
  (三) 实践应用
  该环节的理念是学以致用,承担社会责任。设置与生产生活密切相关的讨论话题,让学生根据已具备的生物学知识及本节课的探究结论,如尝试解释烧苗现象、杀菌防腐原理以及生态治理中如何寻找适合盐碱地种植的植物等问题。
  二、 教学反思
  本课题创新点,首先打破对实验材料认知的传统框架,试图寻找一些材料易得(方便采集或购买),制片简便(撕、切、挑、刮),现象明显,生活气息浓厚的生物材料,进一步落实了生物学科核心素养所倡导的“生命观”与“科學探究”。其次课题中设置了几个密切联系生活生产实践,能够体现“社会责任”的话题,如解释烧苗现象;杀菌防腐原理;生态治理,寻找适合盐碱地种植的植物等,通过这些话题让学生能够学以致用,能运用生物学原理参与公众事务讨论,解决环境保护等现实问题,形成生态意识,参与环境保护实践,成为健康中国的促进者和实践者。再次,本课题将生命教育理念融入其中,学生通过观察各种各样的细胞,进一步理解细胞是生物体的结构和功能的基本组成单位,从微观到宏观,理解生命系统的严密性、层次性和多样性,并在此基础上形成正确的生命观。
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