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基于浙科版高中生物选择性必修三教材,小组合作学习在植物细胞工程操作过程教学中的应用与效果评估
摘要:小组合作学习作为一种富有创意和实效的教学策略,近年来在植物细胞工程操作过程教学中得到了广泛应用。本研究基于小组合作学习理论,探讨了其在浙科版高中生物选择性必修三教材中植物细胞工程操作过程教学中的应用,并通过实验设计和效果评估,分析了其对提高学生动手能力、实验设计能力和合作意识的影响。研究结果表明,小组合作学习不仅能显著提高学生的学习兴趣和积极性,还能有效提升学生的实验技能和团队协作能力。
关键词:小组合作学习;植物细胞工程;效果评估
随着生物技术的快速发展,植物细胞工程在农业、医药等领域的应用日益广泛。在高中生物教学中,植物细胞工程操作过程教学不仅要求学生掌握基本的实验技能,还需要培养学生的创新意识和团队协作能力。小组合作学习作为一种有效的教学策略,通过将学生分成小组,以合作和互助的方式完成学习任务,能显著提高学生的学习效率和综合素质。本研究旨在探讨小组合作学习在植物细胞工程操作过程教学中的应用效果,希望为高中生物教学提供有益的参考。
一、小组合作学习在植物细胞工程操作过程教学中的应用
(一)小组组建与分工
植物细胞工程操作过程教学中,教师首先根据学生的兴趣和能力将学生分成若干小组,每组 2 - 4 人。这种分组方式充分考虑到学生个体差异,既能保证小组内成员具备不同优势,又便于开展高效的合作学习。小组成员间进行明确分工,确保每位学生都能参与到实验过程中。比如在植物组织培养实验中,小组成员可以分别负责外植体的选取、培养基的配制、无菌操作等环节。负责外植体选取的学生,需要深入理解教材中关于外植体选择的标准,如选择生长旺盛、无病虫害的部位,然后在教师准备的材料中仔细挑选合适的外植体。培养基配制的学生,则要严格按照教材上的配方,准确称量各种营养物质和激素,掌握培养基灭菌的正确方法和时间。负责无菌操作的学生,要熟练掌握无菌技术,包括实验器具的消毒、超净工作台的正确使用等,确保整个实验过程处于无菌环境,避免污染。[1]
(二)实验设计与讨论
在小组分工的基础上,教师要引导学生根据实验目的自行设计实验方案。这一过程充分发挥了学生的主观能动性,让学生不再是被动接受知识,而是主动探索知识。小组成员间进行充分讨论,共同确定实验步骤和注意事项。[2]比如在进行植物体细胞杂交实验设计时,小组成员会围绕如何去除细胞壁、诱导原生质体融合以及筛选杂种细胞等关键环节展开激烈讨论。他们会结合教材中所学的酶解法去除细胞壁、物理或化学方法诱导融合等知识,探讨最适合的实验条件和操作流程。教师在此过程中给予必要的指导和建议,确保实验方案的科学性和可行性。当学生提出一些不切实际的实验设想时,教师会耐心引导学生分析不可行的原因,并提供相关资料和案例,帮助学生调整思路,使实验方案更加合理。
(三)实验操作与协作
实验操作过程中,小组成员间密切配合,共同完成实验任务。小组成员需要协同完成外植体的消毒、接种、培养等步骤。负责外植体消毒的学生在完成消毒后,迅速将外植体传递给负责接种的学生,接种学生要在最短时间内将外植体准确无误地接种到培养基上,然后由负责培养的学生将接种好的培养基放置到合适的培养环境中。在整个过程中,学生们需要时刻关注实验进展,及时交流和调整操作。如果在培养过程中发现培养基出现污染迹象,小组成员会一起分析可能的原因,是无菌操作不规范,还是培养基灭菌不彻底等,然后共同商讨解决方案。通过实验操作,学生不仅能掌握植物细胞工程的基本技能,还能培养团队协作和解决问题的能力。
二、小组合作学习在植物细胞工程操作过程教学中的应用效果评估
(一)实验技能提升
传统教学模式下,学生往往只是机械地按照教师的示范进行操作,缺乏自主思考和实践锻炼的机会。而小组合作学习模式下,学生需要亲自参与从实验设计到操作的全过程。经过一段时间的训练,学生能更加熟练地掌握植物组织培养、体细胞杂交等关键技术,提高了实验操作的准确性和成功率。例如,在植物组织培养实验中,学生对于外植体的切割技巧更加娴熟,能更好地控制切割的大小和角度,有利于外植体的后续生长;在体细胞杂交实验中,学生在诱导原生质体融合时,能够更准确地把握融合剂的浓度和作用时间,大大提高了融合率。
(二)合作意识增强
小组合作学习强调学生间的合作与互助,促进了学生合作意识的培养。他们需要相互协作、共同解决问题,这有助于学生形成良好的团队协作精神和沟通能力。在面对实验中出现的突发状况时,小组成员不再是各自为政,而是迅速聚集在一起,共同分析问题、寻找解决方案。[3]例如,在一次植物体细胞杂交实验中,实验设备突然出现故障,导致实验无法正常进行。小组成员们没有慌乱,而是冷静地分工,一部分学生检查设备故障原因,一部分学生向教师和其他小组求助,还有一部分学生记录当前实验进度和数据。通过大家的共同努力,最终成功排除故障,完成了实验。这种经历让学生深刻体会到合作的力量,也使得他们在今后的学习和生活中更加注重与他人的合作。
(三)学习积极性提高
每个学生都是学习的主体,都有机会发表自己的观点和想法,并且能看到自己的努力对小组成果的直接贡献。通过小组合作,学生能更加主动地参与到实验过程中,积极思考和解决问题,从而提高了学习效率和成绩。例如,在学习植物细胞工程相关知识时,学生们为了设计出更优秀的实验方案,会主动查阅大量的课外资料,深入研究教材中的知识点,甚至利用课余时间向教师请教。这种积极主动的学习态度,让学生对植物细胞工程知识的理解更加深入,记忆更加牢固,在考试和实际操作中都取得了更好的成绩。
结论
本研究表明,小组合作学习在植物细胞工程操作过程教学中具有显著的应用效果。通过小组合作学习,学生的实验技能、合作意识和学习积极性都得到了显著提升。未来,我们将继续探索和完善小组合作学习在高中生物教学中的应用模式,为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才贡献力量。
参考文献:
[1]韦利苇. 高中生物教学中小组合作学习模式运用研究[J]. 中外交流,2021,28(6):629-630.
[2]罗莎. 高中生物教学中应用小组合作学习的价值及策略探究[J].科普童话·新课堂(下),2022(10):40-41.
[3]罗余红. 高中生物教学中小组合作学习模式运用研究[J].教学管理与教育研究,2022,7(2):97-99.
[4]温丽萍. 高中生物实验教学小组合作学习探究[J]. 百科论坛电子杂志,2021(7):861.
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