合作學習在實驗課中的應用

張慧婷

摘 要： 合作學習是現在課堂教學中常用的一種教學方式，可以很好地應用于實驗教學。本案例是合作學習在實驗教學中的一次嘗試，作者具體談談實施合作學習的情況和個人的點滴體會。

關鍵詞： 合作學習 實驗教學 教學案例

合作學習是指學生為了完成共同的任務，有明確的責任分工的互助性學習。合作學習鼓勵學生為集體的利益和個人的利益而一起工作，在完成共同任務的過程中實現自己的目標。由此可見合作學習是以小組活動為主體而進行的一種教學活動；合作學習是一種小組之間的團結合作活動；合作學習是一種目標導向活動；合作學習把個人之間的競爭轉換為小組之間的競爭；合作學習是由教師設計教學，分配學習任務和控制教學進程的活動。在合作教學過程中，教師既是學生學習的促進者，又是課堂活動的管理者。合作學習強調以學生自我控制活動為主，教師指導協助為輔。筆者在生物學實驗教學中大膽嘗試合作學習，取得了良好效果。以下是實施合作學習情況和個人的點滴體會。

案例：驗證氯酸鉀對細胞遺傳的毒性影響

教師在組織該案例的實施過程中，嘗試借鑒合作學習策略，精心設計組織規則，調動學生完成任務的積極性，有效地提高任務參與度，增強評價效果。在實驗開始之前，學生通過具體的分工合作，查詢相關資料，為實驗的成功奠定了基礎。以下是學生具體的實驗過程。

一部分同學通過互聯網等渠道得到了相關信息：1.氯酸鹽是具有強氧化性的物質，在工農業生產上應用甚廣，且由于認識上的偏頗，其污染并未受到重視，曾被用做除草劑和脫葉劑。目前，國內有較多關于氯酸鉀可以誘導龍眼反季節成花的報道，對其作用機理的研究也比較深入。有研究證明，氯酸鉀對藻類、蠶豆、水稻等具有明顯的濃度梯度毒害效應。因此，檢測氯酸鉀的遺傳毒性和污染效應尤為重要。本研究通過對大蒜根尖進行不同濃度的氯酸鉀處理，探討其對植物的遺傳損傷效應，旨在監測和評價氯酸鉀對環境的污染，為維護人體健康與生態系統安全提供理論依據。

2.氯酸鉀溶液處理后，大蒜根尖細胞有絲分裂出現會微核、染色體橋、落后染色體，高濃度的甚至會出現粉碎性染色體、核固縮和染色體意外不分離。

微核是因無著絲粒的染色體斷片在有絲分裂后期不能向兩極移動游離于細胞質中而形成的。

測定微核的標準：（1）染色性質、折光性質與主核一致；（2）邊緣光滑清晰；（3）大小應在主核1/3以下。

染色體的滯后現象是絕大多數染色體正常移向兩極，僅個別染色體或片段滯留于兩極之間。這反映了個別染色體移向兩極的速度和進程是不同的。

染色體橋的形成是細胞分裂異常和染色體斷裂再融合形成雙著絲粒和無著絲粒的染色體片段的結果。

3.氯酸鉀對大蒜根尖細胞的遺傳毒性是在細胞分裂間期DNA和染色體的復制合成中由其強氧化性造成的，其途徑可能是直接作用于DNA分子，造成DNA斷裂或損傷，進而引起微核增多和染色體畸變；也可能是間接的，氯酸鉀干擾了DNA和蛋白質的合成甚至RNA的轉錄，從而引起了染色體畸變和某些損傷的修復。

另一部分同學根據搜集到的資料，設計了實驗步驟，具體如下：（一）大蒜去皮，水沖洗后隨機等量分組，置于裝有等量的靜置一到兩天的自來水的杯子中，室溫培養。等到根長1～2cm后，移入裝有20mL 0.00、0.05、0.10、0.25、0.30、0.40g/L的氯酸鉀溶液中分別培養24h、48h后，移入到裝有靜置一到兩天的自來水的杯子中恢復培養24h。剪下大蒜根尖約1cm，將同一濃度同一時間處理的大蒜根尖混合均勻，置于清洗干凈的裝有卡諾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）制片鏡檢觀察

（1）酸解：用蒸餾水漂洗，再浸于白瓷盤中已配好的解離液里，室溫解離3～5min。

（2）漂洗及染色：蒸餾水漂洗后，切取根尖分生區約1mm，用改良石炭酸品紅染液染色10～15min。

（3）壓片：染色后，蓋上蓋玻片。用鑷子尖輕輕敲打蓋玻片，使分生組織細胞鋪展成薄薄的一層，再用吸水紙把多余的液體吸干。

（4）鏡檢：觀察并記錄結果，并對出現的異常細胞進行顯微照相。每個處理組約統計2000個細胞并進行統計分析。

（三）統計結果

表1 氯酸鉀污染對大蒜根尖細胞微核率的影響

表2 氯酸鉀污染對大蒜根尖細胞染色體畸變率的影響

（四）分析與討論

1.本研究選擇大蒜作為實驗材料，原因有：一是染色體數目少，個體較大，便于觀察分析；二是生長分裂速度快，而且對誘變劑較敏感；三是實驗復性較好，可信度較高，能確切地反映某些因素對遺傳損傷的效應。

2.通過對大蒜根尖細胞的遺傳毒性，我們推測氯酸鉀會對生物的遺傳物質造成一定的損傷，且本實驗的結果是經過統計分析的，可靠性較強。

至于能否利用氯酸鉀對大蒜的遺傳毒性推測其對人類的危害，還要通過其他實驗深入研究。

在整個實驗過程中，每位成員都明確承擔一定的任務，并掌握該任務。交流匯報時，教師隨機抽取組內的一名學生匯報小組任務完成情況，從而可以使缺乏學習動機的學生在同伴的敦促下，參與到履行個人職責的活動中。

通過觀察發現，學優生參與的機會更多，在小組中一般處于主導地位，學困生往往處于從屬地位。而一些學困生因為基礎薄弱，參與性和主動性欠缺，思維的敏捷性與深刻性稍遜，往往總是落后優等生半步，無形中失去了思考、發言、表現的機會，在一定程度上被變相剝奪了學習的權利。

在小組合作學習過程中，學生間應形成良好的互助、互動的關系。在小組活動中經常會出現不友好、不相互傾聽、不分享的現象，以致影響合作學習的順利開展。在開展小組合作學習時，我們常發現部分學生并不知道怎樣與別人進行有效合作。例如，怎樣建立信任？如何正確清晰地與其他成員交流？如何解決沖突？生生之間就顯得生疏，他們沒有意識到合作學習帶來的好處，影響了合作學習的效果。

參考文獻：

[1]王坦.合作學習的理念與實施[M].北京：中國人事出版社，2002：12-21.