创新生物实验 提高探究能力

张慧

〔关键词〕 生物教学；实验；问题；过程；分析；讨论；反思

〔中图分类号〕 G633.91

〔文献标识码〕 C

〔文章编号〕 1004—0463（2013）08—0087—01

在新课改背景下如何创新实验教学手段，激发学生学习兴趣，提高教学质量，成为每一位生物教师需面对的问题。笔者将以具体的实验操作为例，以期对学生掌握科学探究的过程与方法有所启示。

1.提出问题

在前期的学习中，学生已经知道生长素作用的两重性，即高浓度抑制生长，低浓度促进生长；不同器官对生长素的反应敏感程度也不一样。例如，根对生长素的敏感性高于茎。因此，可向学生提出问题：生长素类似物萘乙酸（NAA）促进月季插条生根的最适浓度是多少？

2.设计并实施实验

（1）插条的选择和处理

1～2年生的枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活。月季枝条插穗长约5～7 cm、直径1～1.5 cm，发育状况良好、木质化程度较高、粗细相同。同时各个枝条芽体的数目尽量相同，并且枝条的上端为平面，下端要削成斜面。

（2）配制溶液。配制NAA母液：5mg/ml（用蒸馏水配制，加少许乙醇以促进溶解）；设置NAA的浓度梯度：参考课本P50的问题探讨，将母液分别配成0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5mg/ml的NAA溶液各100ml，和清水100ml分别装入十只烧杯中，并分别对应编号A、B、C、D、E、F、G、H、I、J，以便记录结果。（注意：NAA有毒，配制时最好戴手套和口罩）

（3）处理插条（浸泡法或沾蘸法）。将各组插条基部分别浸入相应的烧杯中，深约3cm，处理24小时，最好在遮阴和空气湿度较高的地方进行（建议各小组采用不同方法进行实验，“浸泡法”可设置不同的浸泡时间）。

（4）水培观察或者砂土法。将晾干后的插条，分别插入相应的烧杯进行水培，观察各组的生根情况，并做好记录。同时建议学生试用“砂土法”处理插条。

（5）观察并记录结果。记录用不同浓度的NAA处理后的插条生根情况，如生根条数、长度等。

（6）得出结论。要求学生在实验过程中按照小組分工认真观察，实事求是地对实验前、实验中（包括课内、课外）和实验后插条生根的情况进行记录，并及时整理数据，绘制成表格或图形。最后分析实验结果，得出探究实验的结论。

3.结果分析

（1）不生根的可能原因：

a枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水过多。

b配制的营养液中营养元素缺乏或缺氧。

c没有分清形态学上端与下端。

d枝条幼芽、幼叶保留较多，本身合成一定量的生长素，浸泡后形态学下端处于高浓度的抑制状态，说明实际促进生长效果的应该是由外源的生长素与枝条本身存在的生长素共同作用决定的。而且，我们测得的浓度只是在一定条件下的相对浓度，它因实验条件的改变而改变，所以我们得到的最适浓度也是相对的。

（2）生根太少的可能原因：设置的组别较少，浓度梯度较大，无关变量处理不当等。

4.问题讨论

（1）NAA为什么能促进扦插的枝条生根？

提示：萘乙酸（NAA）是人工合成的植物生长调节剂，其分子结构、化学性质、生理作用及作用机理与生长素相同。萘乙酸能促使植物细胞分裂、细胞伸长，因而能使植物生长加速。

（2）本实验采用了哪些对照实验？目的是什么？

空白对照：不给对照组任何处理因素（如设置清水的空白对照）。目的是了解NAA对生根的影响。

条件对照：虽然给对照组部分实验因素，但不是所要求的全部处理因素（例如，只给予适宜的温度等）。目的是排除无关变量对实验产生的干扰。

相互对照：不单设对照组，而是几个实验组相互对照（例如，设置了浓度不同的几个实验组之间的相互对照）。目的是探究NAA促进插条生根的最适宜浓度。

（3）为什么每组需要三支插条而不是一支？

因为一支插条不具有代表性，为了排除偶然因素对实验产生的干扰，每组至少需要三支插条。

5.教学反思

本次教学活动，让学生获得了科学探究的方法，同时也培养了学生良好的科学素养。实践证明，实验教学是培养学生创新能力、提高学生分析问题和解决问题能力的有效途径。因此，在今后的生物教学过程中，教师要以学生为本，鼓励学生积极参与，大胆创新，将新课程理念渗透到教学实践中去。

（此文为甘肃省教育科学“十二五”规划2011年度关于新课程改革下的生物教学创新的研究成果GS[2011]GHB070）

编辑：张 昀