驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中的探索性教學(xué)

龐敏+胡凱+熊廷蓉

摘 要：細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生了解細(xì)胞相關(guān)的知識(shí)和技能最直接有效的手段。該文以RNA的細(xì)胞化學(xué)—Brachet反應(yīng)的原理為基礎(chǔ)，在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)內(nèi)容的處理和過(guò)程的改進(jìn)后增加了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的探究趣味，對(duì)幫助學(xué)生提高創(chuàng)新思維能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、問(wèn)題解決能力都起到了非常積極的作用。在此基礎(chǔ)上總結(jié)出：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探究性實(shí)驗(yàn)兩者各有優(yōu)勢(shì)，對(duì)學(xué)生教學(xué)中有著各自不可替代的作用。

關(guān)鍵詞：RNA；驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)；探索性實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào) G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）05-0135-02

Abstract：Experiment is a direct and efficient way for student to understand and grasp cell biology knowledge. This paper is based on the principle of cell chemistry RNA——Brachet reaction. On the basis of experiment teaching，after improving treatment and process content to increase the exploratory interests of verification experiment. It plays a positive role in helping to innovative students' thinking ability，language expression ability and problem solving ability.On the basis of summing up：verification experiment and exploratory experiment both have their own advantages and have irreplaceable role for the teaching of students.

Key words：RNA；Verification experiment；Exploratory experiment

目前大學(xué)實(shí)驗(yàn)課以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)最為常見(jiàn)，教材中已經(jīng)設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)課題、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、藥品、儀器及具體操作過(guò)程，這些實(shí)驗(yàn)在鞏固理論知識(shí)、訓(xùn)練學(xué)生基本技能方面起到了重要作用。而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過(guò)多，在培養(yǎng)學(xué)生的探索和創(chuàng)新精神方面有一定缺陷。因此，為了改變這種現(xiàn)狀，筆者以細(xì)胞化學(xué)實(shí)驗(yàn)“RNA的細(xì)胞化學(xué)——Brachet反應(yīng)”為例進(jìn)行了一次探索性教學(xué)。

1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.1 實(shí)驗(yàn)材料、試劑和儀器 洋蔥鱗莖內(nèi)表皮，甲基紫染色液、派洛寧染色液、甲基紫—派洛寧混合染色液、70%的乙醇，電子顯微鏡等。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法 將實(shí)驗(yàn)分為2組，每組設(shè)置3個(gè)變量。實(shí)驗(yàn)組：（1）用鑷子撕取洋蔥鱗莖內(nèi)表皮3片，分別置于1張做了標(biāo)記的蓋玻片上；（2）在對(duì)應(yīng)的材料上分別滴一滴甲基紫染色液、派洛寧染色液、甲基紫—派洛寧染色液，染色30min；（3）蒸餾水洗2次，用吸水紙吸去多余的水分；（4）蓋上蓋玻片，鏡檢。對(duì)照組：撕取洋蔥鱗莖內(nèi)表皮，經(jīng)90℃水浴處理15min，再經(jīng)過(guò)70%的乙醇洗片刻，然后就按照實(shí)驗(yàn)組步驟制片觀察。

2 結(jié)果與分析

可以看出，未熱解的情況下，用甲基紫染色的細(xì)胞核大部分為深紫色，經(jīng)派洛寧染色的細(xì)胞質(zhì)中大部分為紅色，但也有少部分藍(lán)紫色顆粒，這是因?yàn)榧?xì)胞核內(nèi)的核酸有兩種，即DNA和RNA；細(xì)胞質(zhì)中不僅有RNA，而且線粒體中是含有DNA的。高溫?zé)峤夂?，核?nèi)的DNA被解聚，但是也存在沒(méi)有被解聚的DNA，所以經(jīng)過(guò)甲基紫染色的細(xì)胞核染色范圍變小，經(jīng)派洛寧染色后細(xì)胞核著色范圍變大。

實(shí)驗(yàn)組中：（1）經(jīng)甲基紫染液染色后的細(xì)胞核呈現(xiàn)藍(lán)紫色，這是因?yàn)镈NA雙螺旋結(jié)構(gòu)的聚合度較高容易與甲基紫染液結(jié)合，而對(duì)照組經(jīng)染色后，細(xì)胞核呈現(xiàn)紫色而且整個(gè)細(xì)胞的背景色變得更深，說(shuō)明通過(guò)解離有少許的DNA未被解而被著色，顯然細(xì)胞核著色的范圍減?。唬?）經(jīng)派洛寧染色后的細(xì)胞核、質(zhì)均有被染成紅色的RNA，細(xì)胞核著色范圍較小，說(shuō)明細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核均有RNA的存在，即RNA存在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中，而對(duì)照組經(jīng)染色后的細(xì)胞核、質(zhì)均被染成深紅色，細(xì)胞核著色范圍變大，但是細(xì)胞的核與質(zhì)的界限是很清楚的；（3）經(jīng)甲基紫—派洛寧混合液染色后的細(xì)胞核、質(zhì)均呈現(xiàn)紫色，但是細(xì)胞核比細(xì)胞質(zhì)的顏色深，而且在有些視野下可見(jiàn)細(xì)胞全被染成紫色或者紅色，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程中染色時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使得染液充滿了整個(gè)細(xì)胞，而對(duì)照組經(jīng)染色后細(xì)胞核、質(zhì)均被染成紫紅色，但是核比質(zhì)的顏色深，理論上是細(xì)胞質(zhì)中的RNA應(yīng)該被染成紅色的，這是由于甲基紫染色液的干擾使得而變成了紫紅色。綜上可知：實(shí)驗(yàn)組在顯微鏡下觀察到的洋蔥鱗莖內(nèi)表皮細(xì)胞之間的輪廓都比較清楚，而對(duì)照組中細(xì)胞與細(xì)胞之間的界限就很模糊，存在的原因可能是細(xì)胞壁在高溫?zé)峤膺^(guò)程中受到了一定程度的破壞。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與假設(shè)的結(jié)果一致。通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，不僅提高了學(xué)生動(dòng)手能力，而且提高了教學(xué)效率及效果。

3 討論

實(shí)驗(yàn)打破了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，將以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程過(guò)渡到探索性的實(shí)驗(yàn)課程。在上實(shí)驗(yàn)課程前，教師在新課程標(biāo)準(zhǔn)的指引下，根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況及教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件的實(shí)際情況，本著因材施教的原則對(duì)實(shí)驗(yàn)的方法和過(guò)程進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母淖僛2]，增加了RNA的細(xì)胞化學(xué)——Brachet反應(yīng)這個(gè)基礎(chǔ)性的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的探索味[3]。實(shí)驗(yàn)證明，不同的藥品及不同的實(shí)驗(yàn)程序得到的結(jié)果不同，卻可以用于鑒別相同的物質(zhì)。由此可知，參考書(shū)或教材上的操作方法可能只是多種操作方法中的其中一種，也不一定是最好、最完美的方法[4]。

本實(shí)驗(yàn)注重理論與實(shí)驗(yàn)操作技巧并重[5]。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，使學(xué)生掌握基本理論知識(shí)固然重要，但是讓學(xué)生了解操作過(guò)程中的細(xì)節(jié)問(wèn)題，甚至包括一些實(shí)驗(yàn)器皿的正確擺放、實(shí)驗(yàn)用品的正確使用和規(guī)范的操作動(dòng)作也同等重要。因?yàn)檫@些不僅直接影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也關(guān)系到學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教育和培養(yǎng)。在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之初，教師會(huì)強(qiáng)調(diào)一系列的實(shí)驗(yàn)室安全、管理制度，培養(yǎng)學(xué)生自覺(jué)維護(hù)實(shí)驗(yàn)室的科研環(huán)境，使之養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師應(yīng)該對(duì)一些學(xué)生使用驗(yàn)器材不夠規(guī)范均及時(shí)予以提醒和糾正?？傊?，實(shí)驗(yàn)課既是鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力及操作技能的一種手段，也是鍛煉學(xué)生思維能力、解決實(shí)際問(wèn)題的重要途徑，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的引導(dǎo)起到了極其重要的作用。

實(shí)踐證明：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探索性實(shí)驗(yàn)兩者各有特點(diǎn)，在對(duì)學(xué)生教學(xué)中有著各自不可替代的作用。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)有利于在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的知識(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，所以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的作用是不可忽視的[6]。而探索性實(shí)驗(yàn)是指探索研究對(duì)象的未知性質(zhì)，了解它具有什么樣的組成，有哪些屬性和變化特征以及與其他對(duì)象或現(xiàn)象間聯(lián)系的一種實(shí)驗(yàn)[7]。探索性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的鉆研精神、獨(dú)立工作能力，能夠拓寬學(xué)生的知識(shí)面，加強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)參與意識(shí)，是一種培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的可行性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。但兩者都有一個(gè)度，切不可以走極端。

4 結(jié)語(yǔ)

21世紀(jì)是經(jīng)濟(jì)全球化的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代，面對(duì)這一挑戰(zhàn)，作為大學(xué)教育應(yīng)該創(chuàng)造更加有利于人才全面發(fā)展的學(xué)科環(huán)境，使學(xué)生建立起科學(xué)、完備的知識(shí)結(jié)構(gòu)，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新意識(shí)，能夠鍛煉學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題及發(fā)散思維的能力[8]。還應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，只有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)相互滲透、有機(jī)融合，才有利于發(fā)揮教育的潛在優(yōu)勢(shì)。

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（責(zé)編：張宏民）