“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”的探究教学设计
何扬建 （重庆市永川中学 402160）
摘 要 通过交流培养根尖心得，精准提问引导制作装片，显微观察与数据处理，课堂讨论而知识拓展四个教学环节，完成实验的探究教学。
关键词 分生组织 有丝分裂 制作装片 教学设计
1 教材分析
“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”是人教版高中“生物”（分子与细胞）教材中重要的实验之一。本实验通过学生动手制作细胞分裂装片标本，围绕染色体的存在状态进行观察、分析，进而理解有丝分裂的过程。该实验涉及实验材料的准备和培养、装片的制作、显微镜的使用、实验数据的处理以及数学模型的构建等知识和技能。它能帮助学生实现由“感性认识”到“理性认识”，由“具体思维”到“抽象思维” 的飞跃。但在实验过程中往往发现处于分裂期的细胞极少，对于缺少显微观察经验的学生来说，就意味着很少看到或根本看不到分裂期的细胞，这是本实验的难点之一。因此，实验材料的选择和培养，装片制作的各个环节将直接影响实验成功与否。 2 教学目标
2.1 知识与技能 能说出本实验的实验原理；能制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片；能识别有丝分裂的不同时期，比较细胞周期不同时期的时间长短；能绘制植物细胞有丝分裂简图；具有识图、比较、分析、判断、创新的能力。
2.2 过程与方法 让学生体验生物理论知识与实验技能的关系，从而提高学生的生物科学素养；通过探究实验培养学生识图、比较、分析、判断、创新的能力；通过数学统计、构建数学模型培养学生解决相关问题的能力。
2.3 情感态度与价值观 通过对实验思路的分析、对实验现象的观察和对实验的改进，培养学生实事求是的科学态度、严谨的科学工作作风和求异的创新精神。 3 课堂活动
3.1 设计问题，引入课题
师：出示一张设想的洋葱根尖分生组织细胞分裂时期与染色体数目关系曲线图。该图存在的问题是什么？
生：根据已学知识评价该数学模型的科学性。
师：虽然书本明确在实验中不能看到细胞有丝分裂的连续过程，但我们能否根据所学知
识确定各时期的长短呢？
生：回答不一。（显示学生对此问题的困惑。）
师：展示必修一教材第112页图6-2植物细胞有丝分裂显微照片，每一张照片都停留在相应时期，说明实验中看到的是某一时期的状态，而不是连续过程。那么，为什么这样呢？在细胞有丝分裂的周期中可采取什么手段确定各时期的长短呢？
生：制片过程中用了盐酸和酒精，在显微镜下观察到的都是死细胞。分裂间期细胞数目最多，而时期最长，说明存在着一定的比例关系，从而可以推导出细胞数目与时间的相应公式。
设计意图：调动学生的思维，让学生对实验的结果充满了期待，激发其实验的热情。培养学生严谨的科学态度和唯实的科学精神。 3.2 知识铺垫，利于实验
生：复习显微镜使用的基本知识，了解有关有丝分裂各个时期的染色体变化情况。 师：龙胆紫或醋酸洋红是与染色体结合的碱性染料，碱性染料是指有色离子是阳离子的染料，而不是染液的pH呈碱性。
设计意图：让学生对所要研究的对象有一个大致的了解,为实验的顺利进行创造有利的条件。
3.3 展示根尖图片，交流培养心得
师：可用于培养根尖的实验材料有哪些？
生：除书中提供洋葱、葱、蒜三种实验材料，可供选择的材料还有蚕豆、吊兰、小麦等。
师：在培养根尖的过程中，凡是做了对照实验，方法上有创新的小组，请作成PPT一一展示给大家，同时作简要说明。
生：提前将洋葱4oC低温处理，发现根生长的更多、更快。
生：将洋葱根部用刀片作纵向十字切割处理，同样的，根生长的更多、更快。 生：把大蒜掰开，分瓣穿在细长的铁丝上放在水中培养，大约三天左右就长出既整齐又茂密的根。与同期培养的洋葱相比缩短了时间，但是洋葱根更粗些而且长得很直，质量更好。
设计意图：实验材料的准备不拘泥于书本，而是留给学生思维的空间和探索的余地。通过培养根尖过程的参与，既提高了学生动手能力、探究能力，又使学生在实验中获得某种程度上的成就感，分享实验带来的喜悦。 3.4 精准提问，制作装片
师：取材的时间最好在什么时候进行？解离过程中，应注意哪些问题？解离后细胞是否仍保持活性？
生：在上午10时至下午2时，剪取洋葱根尖2～3 mm，立即放入盛有盐酸和酒精混合液（1:1）的玻璃皿中，在室温下解离3～5 min，至根酥软为止。解离中，应注意时间的把握，不能太长也不能太短。解离太长使细胞的结构破坏，影响制片的效果，太短则不易使细胞分离，观察时细胞容易重叠。解离后细胞已被盐酸杀死，不具备活性。
师：为什么要进行漂洗？怎样进行漂洗？
生：为了洗去药液，防止解离过度。把酥软的根用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。
师：在细胞中，能被碱性染液染成深色的物质是什么？染色中，为什么要把握好染色的浓度和时间？
生：能被碱性染液染成深色的物质是染色体。染色时，染液的浓度和时间的把握要好，否则染色过深，紫色一片，不易观察细胞中的染色体。
师：实验中，要使细胞分离和分散开，需采取哪些措施？
生：先用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片；在盖玻片上加一片载玻片，用拇指轻压载玻片。压片时用力要适当，过重会将组织压烂，过轻则细胞不易分散。
设计意图：引领学生正确的操作，为后续实验的观察奠定了基础。激发学生的兴趣，引导学生积极思维。使学生能够准确掌握实验的重点内容。 3.5 学生质疑，开放教学
生：在“压片”时，若盖上盖玻片后，再盖一层载玻片然后用手指轻压，当拿取上面一层载玻片时，因两玻片之间有液体很容易把下面的盖玻片及实验材料移动位置，影响实验效果。那么如何压片不影响实验材料呢？
通过同学们的讨论、反复操作、对比后改进了实验操作方法，即放好盖玻片后先盖上一小片滤纸，然后再盖一层载玻片进行压片，经实验后发现，根尖仍保持完整，实验效果很好。
设计意图：创设一个民主、平等、和谐的氛围，师生之间、学生之间平等交流，学生可以充分自由地发表自己的见解或提出质疑，大胆地进行各种尝试，这样学生的创新潜能能得到发挥。
3.6 显微观察，数据处理
师：在一个视野中能不能观察到一个细胞有丝分裂的连续过程？能不能找全有丝分裂各时期的细胞？如何操作才能找全各个时期的细胞？
何扬建“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”的探究教学设计
