合作学习在实验课中的应用

张慧婷

摘 要： 合作学习是现在课堂教学中常用的一种教学方式，可以很好地应用于实验教学。本案例是合作学习在实验教学中的一次尝试，作者具体谈谈实施合作学习的情况和个人的点滴体会。

关键词： 合作学习 实验教学 教学案例

合作学习是指学生为了完成共同的任务，有明确的责任分工的互助性学习。合作学习鼓励学生为集体的利益和个人的利益而一起工作，在完成共同任务的过程中实现自己的目标。由此可见合作学习是以小组活动为主体而进行的一种教学活动；合作学习是一种小组之间的团结合作活动；合作学习是一种目标导向活动；合作学习把个人之间的竞争转换为小组之间的竞争；合作学习是由教师设计教学，分配学习任务和控制教学进程的活动。在合作教学过程中，教师既是学生学习的促进者，又是课堂活动的管理者。合作学习强调以学生自我控制活动为主，教师指导协助为辅。笔者在生物学实验教学中大胆尝试合作学习，取得了良好效果。以下是实施合作学习情况和个人的点滴体会。

案例：验证氯酸钾对细胞遗传的毒性影响

教师在组织该案例的实施过程中，尝试借鉴合作学习策略，精心设计组织规则，调动学生完成任务的积极性，有效地提高任务参与度，增强评价效果。在实验开始之前，学生通过具体的分工合作，查询相关资料，为实验的成功奠定了基础。以下是学生具体的实验过程。

一部分同学通过互联网等渠道得到了相关信息：1.氯酸盐是具有强氧化性的物质，在工农业生产上应用甚广，且由于认识上的偏颇，其污染并未受到重视，曾被用做除草剂和脱叶剂。目前，国内有较多关于氯酸钾可以诱导龙眼反季节成花的报道，对其作用机理的研究也比较深入。有研究证明，氯酸钾对藻类、蚕豆、水稻等具有明显的浓度梯度毒害效应。因此，检测氯酸钾的遗传毒性和污染效应尤为重要。本研究通过对大蒜根尖进行不同浓度的氯酸钾处理，探讨其对植物的遗传损伤效应，旨在监测和评价氯酸钾对环境的污染，为维护人体健康与生态系统安全提供理论依据。

2.氯酸钾溶液处理后，大蒜根尖细胞有丝分裂出现会微核、染色体桥、落后染色体，高浓度的甚至会出现粉碎性染色体、核固缩和染色体意外不分离。

微核是因无着丝粒的染色体断片在有丝分裂后期不能向两极移动游离于细胞质中而形成的。

测定微核的标准：（1）染色性质、折光性质与主核一致；（2）边缘光滑清晰；（3）大小应在主核1/3以下。

染色体的滞后现象是绝大多数染色体正常移向两极，仅个别染色体或片段滞留于两极之间。这反映了个别染色体移向两极的速度和进程是不同的。

染色体桥的形成是细胞分裂异常和染色体断裂再融合形成双着丝粒和无着丝粒的染色体片段的结果。

3.氯酸钾对大蒜根尖细胞的遗传毒性是在细胞分裂间期DNA和染色体的复制合成中由其强氧化性造成的，其途径可能是直接作用于DNA分子，造成DNA断裂或损伤，进而引起微核增多和染色体畸变；也可能是间接的，氯酸钾干扰了DNA和蛋白质的合成甚至RNA的转录，从而引起了染色体畸变和某些损伤的修复。

另一部分同学根据搜集到的资料，设计了实验步骤，具体如下：（一）大蒜去皮，水冲洗后随机等量分组，置于装有等量的静置一到两天的自来水的杯子中，室温培养。等到根长1～2cm后，移入装有20mL 0.00、0.05、0.10、0.25、0.30、0.40g/L的氯酸钾溶液中分别培养24h、48h后，移入到装有静置一到两天的自来水的杯子中恢复培养24h。剪下大蒜根尖约1cm，将同一浓度同一时间处理的大蒜根尖混合均匀，置于清洗干净的装有卡诺固定液的青霉素瓶子中固定24h。固定后，取出根尖用70%酒精清洗后放入70%的乙醇溶液中，置于4℃冰箱中保存待用。

（二）制片镜检观察

（1）酸解：用蒸馏水漂洗，再浸于白瓷盘中已配好的解离液里，室温解离3～5min。

（2）漂洗及染色：蒸馏水漂洗后，切取根尖分生区约1mm，用改良石炭酸品红染液染色10～15min。

（3）压片：染色后，盖上盖玻片。用镊子尖轻轻敲打盖玻片，使分生组织细胞铺展成薄薄的一层，再用吸水纸把多余的液体吸干。

（4）镜检：观察并记录结果，并对出现的异常细胞进行显微照相。每个处理组约统计2000个细胞并进行统计分析。

（三）统计结果

表1 氯酸钾污染对大蒜根尖细胞微核率的影响

表2 氯酸钾污染对大蒜根尖细胞染色体畸变率的影响

（四）分析与讨论

1.本研究选择大蒜作为实验材料，原因有：一是染色体数目少，个体较大，便于观察分析；二是生长分裂速度快，而且对诱变剂较敏感；三是实验复性较好，可信度较高，能确切地反映某些因素对遗传损伤的效应。

2.通过对大蒜根尖细胞的遗传毒性，我们推测氯酸钾会对生物的遗传物质造成一定的损伤，且本实验的结果是经过统计分析的，可靠性较强。

至于能否利用氯酸钾对大蒜的遗传毒性推测其对人类的危害，还要通过其他实验深入研究。

在整个实验过程中，每位成员都明确承担一定的任务，并掌握该任务。交流汇报时，教师随机抽取组内的一名学生汇报小组任务完成情况，从而可以使缺乏学习动机的学生在同伴的敦促下，参与到履行个人职责的活动中。

通过观察发现，学优生参与的机会更多，在小组中一般处于主导地位，学困生往往处于从属地位。而一些学困生因为基础薄弱，参与性和主动性欠缺，思维的敏捷性与深刻性稍逊，往往总是落后优等生半步，无形中失去了思考、发言、表现的机会，在一定程度上被变相剥夺了学习的权利。

在小组合作学习过程中，学生间应形成良好的互助、互动的关系。在小组活动中经常会出现不友好、不相互倾听、不分享的现象，以致影响合作学习的顺利开展。在开展小组合作学习时，我们常发现部分学生并不知道怎样与别人进行有效合作。例如，怎样建立信任？如何正确清晰地与其他成员交流？如何解决冲突？生生之间就显得生疏，他们没有意识到合作学习带来的好处，影响了合作学习的效果。

参考文献：

[1]王坦.合作学习的理念与实施[M].北京：中国人事出版社，2002：12-21.