细胞生物学实验范文

时间:2023-10-24 06:57:52

细胞生物学实验

细胞生物学实验篇1

1实验安排和教学内容的优化

经过已开设该课程的学生的问卷调查分析,发现由于医学细胞生物学的理论教学内容一般学生在高中生物中已经学习过,难度不大,多半内容通过自学也可掌握,因此决定修改理论课与实验课课时比例,将实验课时自12学时增至16学时,有了比较宽松的4学时可以增加开设一个综合性或探索性实验。根据专业的不同,我们给临床医学、口腔医学专业增加了细胞培养实验,给医学检验、卫生检验与检疫专业增加了细胞膜物质运输的探索性实验。

原本开设的细胞基本形态观察、内膜系统观察、线粒体观察、减数分裂观察都是看装片的基础性、验证性实验。在实验教学前,实验用品的准备、实验试剂的配制等,都是老师课前已经备好,学生完全没有任何参与。而课堂中,学生发现只有几张装片可看时,通常表现出兴趣缺缺的样子,学习习惯浮躁的学生甚至是随便看两眼就开小差了。现在将实验内容改为细胞计数、线粒体的超活染色和观察、细胞骨架制备及观察,以前需要观察的固定装片分配进这些实验。这些实验以操作为主,而学生都觉得动手过程远比看看已做好的装片成品要有趣得多。而且这些实验步骤必须精心操作好,才能在显微镜下观察得到细胞和细胞器,这样学生在老师讲解时就不敢懈怠,动手过程也培养了学生的精细操作能力。而实验中水浴、固定、染色等的等待期,正好可以观察固定装片,最后将固定装片与学生各自制备的临时装片作一个对比,固定装片通常要比临时装片清晰很多,这个优劣之分让学生明白了精确操作的重要性。

2教学方法的改变

我国的学习习惯使然,大部分学生是被动型的学习,如果所有信息全面呈现在课本上,他们就会纯粹的按照书上的实验步骤进行,来验证书本知识。老师讲课和演示实验的过程中,学生很少去思考为何应该那样操作,也就不能全面掌握知识。所以,“隐藏”起某些信息反倒能让学生更主动思考。例如细胞膜物质运输实验,原本教学方式是给学生讲解完原理后,让学生在等渗的葡萄糖、甘氨酸、乙醇等溶液中加入血细胞,看其是否出现溶血现象,学生兴趣不浓。我们于是将教学方式进行了一些调整。实验一开始只是简单介绍了溶血现象和实验操作步骤,然后摆出很多透明无色溶液,上面没注明试剂种类,而仅标注了不同数字,让学生先操作,各人根据溶血与否和溶血时间来判断到底是那种成分,最后再一起探讨这些等渗试剂溶血的原因,着落到细胞膜物质转运功能,与以前相比,学生对该实验明显印象深刻些。教学方式有时只需稍加修改,效果大不一样。

3多媒体辅助教学

在医学细胞生物学实验教学中,充分利用多媒体辅助教学,可以将很多生命活动的动态变化过程、一些难以操作或过于耗时的实验形象直观的展示。这样既可以极大节省实验时间,也可提高实验的成功率。例如细胞培养实验,涉及器皿清洗、烘干、消毒,培养基的配制和无菌操作的步骤,由于时间长、工作繁琐,不可能让每个学生都有机会自己动手[2]。通过播放预先录好的一个学生操作的视频,让实验同学自己来分析视频中学生操作是否严谨,学生看得兴趣盎然,也对细胞培养实验的无菌原则印象深刻。在细胞有丝分裂实验中,学生在观察装片时,很难把理论课本总结的有丝分裂各时期特征逆向用于判定和辨认典型分裂时期的图像,也很难把整个有丝分裂过程连贯起来。因此,我们播放了有丝分裂动态过程的视频,增强了整体印象,并且将各个分裂时期的显微镜像拍下来展示给学生,学生可以准确的找到处于各时期的典型细胞,这也节省了老师很多讲解的时间。

4实验课的小技巧

实验课重在动手,学生参与越多越有兴趣。从第二个实验开始,我们都安排同学轮流在课余时间来协助实验准备工作,课上讲到实验用品这个环节时,可以由实验准备的同学来帮老师介绍。例如细胞膜物质运输实验,先要从兔子的颈动脉插管取血,再用生理盐水稀释备用。参与准备工作的同学绘声绘色的形容如何采血和稀释的,其他同学露出有些害怕或者很是兴奋的表情,大家无形间已经被吸引到实验课上来了。

讲课内容联系现实情况、联系临床知识也是吸引学生的好方法。例如线粒体的超活染色的实验,只是单一的介绍线粒体的形态、数量和分布,就会太乏味,如果也联系一下线粒体的“能量工厂”职能和线粒体遗传病,当实验中学生看到自己的口腔上皮细胞的线粒体,线粒体少了,就自然会担心自己的细胞能量够不够,线粒体多了则担心是不是某种疾病状态,会提问就表示学生在参与和思考。老师可以解答部分,但也要留一些问题给学生,学生必须课后查资料才能解决的话,他们的学习就不再局限在课堂内了。

细胞生物学实验篇2

关键词:微课;细胞生物学实验;设计;教学资源

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)23-0260-02

经济的迅猛发展带动科技的日新月异,网络技术与通信技术发展迅速,微信、微博等交流媒介成为大众知识共享的传播平台,而微课作为教学中的创新也备受关注,作为对传统教学模式的颠覆,其更注重教学效率的提升与教学质量的理想化。伴随移动学习时代的到来,微课使得当前学校教育及社会教育都发生了显著的变化。但是我们应该看到,时代催生的网络视频也带有某种弊端性,难以真实有效地满足各个层面的学习需求[1]。焦建利教授提出:传统的课堂实录视频资源已经难以实现互联网时代人们注意力模式的匹配,因此传统的教学方式也很难满足师生教与学的需求。加上网速及宽带的硬性限制,教学资源周转率低,优秀教学资源被无形浪费。基于这样的背景,微课诞生,吸取了传统教学视频的弊端教训,更注重主题的突出明确,更具有针对性与服务性,在内容设置上也趋于短小精悍,实现了自由补充与延伸[2]。对于生物细胞学科教学来说,实验是教学的关键,在教学中发挥着重要的作用。不可否认的是生物学作为生命科学的前沿学科之一,无论是实验技术方法还是理论知识阐述都实现了深度的提升与广度的延伸,逐渐实现与遗传学、分子生物学及发育生物学的学科融合,逐渐在生命科学研究领域占据主导[3]。因此,实现微课与细胞生物学实验教学的结合,对学生创新能力与独立思考能力的培养逐渐成为生物实验教学关注的焦点,成为细胞生物学实验教学改革的要务。

一、微课简述

1.微课的起源。微课最早由美国爱荷华大学LeRoy A. McGrew教授提出,初衷是针对化学课程总结的60秒概述,设置了三大主体部分,分别为总体介绍、解释说明及举例分析。后来英国学者T.P.Kee在此基础上提出了一分钟演讲,所谓的一分钟演讲就是突出演讲的精练传神,要求具有缜密的逻辑结构及真实生动的案例阐述。在经过上述两个阶段的发展后,微课由美国新墨西哥州圣湖安学院大卫.m.彭罗斯提出并创建实施。其包括15到30秒的介绍及结论,服务与上文的关键概念导引。然后录制上述内容并限制时间为3分钟内,在微课程指引下提出书面作业要求,学会借助课外阅读或者实践活动完成关键知识的学习。目前最具代表性的当属Educause的微课理念,不是指微观学习中的微内容,而是以建构主义学习理论为支撑的在线教学或格式化教学中的教学实际。

2.我国微课发展现状。我国微课依然是新兴事物,起步晚,发展相对缓慢,目前涉及领域也有部分处于空白。基于微课的发展现状,当前学术界也未就微课理念达成共识。学者焦建利[4]认为,微课是对某一知识点的集中阐释,主要特点就是短小精悍,在线教学视频是其主要表现形式。学者祝智庭[5]则认为微课应该就某个教学主题展开延伸,组织精细化的课堂教学设计,时间限度最好控制在10分钟以内。而学者胡铁生[6]则认为微课程注重的是视频的微小,因此在针对单一学科或者单一知识点组织教学时应注重教学情景的融入,突出在线学习与自由学习。这一概念也逐渐被大众所认可。资源建设方面,我国微课也尚未成型,目前的应用研究还相对零散,评价模式也有待完善。实现微课程的规范化发展还有很长的路要走。

二、细胞生物学实验教学存在的问题

1.内容更新缓慢,亟待加强。我国的细胞生物学实验教学一直处于教学滞后阶段,仅仅作为理论教学的补充或者教学附属而开设,缺乏关注上必然影响教学的创新与跟进,加上该实验教学项目单一化趋势严重,时代气息不足,技术手段及知识的综合运用十分缺乏,内容更新十分滞后。

2.教学方式单一化,学生自主性不足。细胞生物学实验的基本流程就是提前由教师准备好实验材料、实验仪器及实验试剂,学生在教师的示范引导下按部就班地进行实验操作,整个操作过程趋于程式化、简单化。学生不仅无法在实验准备阶段有所参与,更挫伤了学生创新与研究的积极性。

3.教学方法贫乏,缺乏对学生创新能力培养的关注。传统的细胞生物学实验教学受有限的教学时间的限制,因此实验内容与要求也大多提前限定,教师单纯地演示讲解,学生被动地参与学习,双方互动交流不足,教师也无法引导学生进行实验的创新。

4.教学技术陈旧,现代教育技术参与较少。细胞生物学作为生物教学的前沿学科,理应注重教学的创新,特别是积极加入现代教育技术的创新元素,以信息技术为核心推动实验教学。但是我国细胞生物学的教学现状却是现代教育技术十分欠缺,传统实验教学维度单一化趋势严重。

三、微课在细胞生物学实验中如何应用

1.微课的特性和优势,传统多媒体教学的弊端:伴随多媒体技术的迅猛发展及教学融入,部分教师开始尝试运用多媒体辅助教学,但是当代大学生自由散漫的个性也成为多媒体辅助教学实施的制约因素,学生难以集中精力听取教师讲课,精品的视频资源难以得到高效率的运用。应用于课后学习的视频资料也难以受到学生的关注与重视,多数处于闲置。微课则突破了视频教学的局限,具有普通视频教学资源不具备的教学优势。首先,其教学内容浓缩,教学时间较短,借助移动端操作更为便捷,学生学习积极性显著提升。其次,其教学主题十分明确,学生能够迅速找到自己感兴趣的点,从而获得启发教育或者延伸学习。最后,微课视频的教学容量相对较小,符合学生的接受能力,学生更积极主动地参与到微课学习中去。

2.细胞生物学微课设计,把握10分钟原则:注意力10分钟。10分钟内有明确的教学目标,内容短小,集中说明一个问题的小课程。微课设计ADDIE模型:A,分析;D,设计;D制作;I应用;E,评价。通常来说,微课设计要想保证自身的完整性必须具备6个基本环节,分别为教学主题的明确、前段分析、微课基础知识点的切割与划分、微课资源要素的重点设计、微课视频录制及后期加工处理、微课的最终终端输出与展现。6个环节紧紧相扣,推动微课的高效开展。

四、微课引入实验教学的意义与应用前景

微课具有广阔的教育应用前景。2011年,手机将取代个人电脑成为个人信息中心。学生自带设备BYOD,包括个人电脑、手机、上网本、平板等越来越普遍化。这为微课的实施提供了必备的硬件前提。调查中发现,84.44%的被调查者认可微视频在微课教学中的核心地位与作用,并且70%以上的人认为配套的教学设计与课件也是不可忽视的部分。纵观当前的教育改革,多数一线教师已经充分认识到微课教学的魅力与优势,开始在课堂教学中尝试微课教学。其中范福兰等人在基于交互式微视频教学资源教学应用效果的调查显示,70.5%的学生认为交互式微视频资源能够激发他们对课程学习的兴趣,单一的图文及音视频资源则受关注度一般,这也从侧面说明随着流媒体技术的发展成熟,微视频的教学前景将是广阔而光明的。

五、一些值得思考的问题

1.有关微课适用性,微课程在全国范围内展开,带来教学思想、教学模式的重大转变,各个领域、各种培训、不同学科对于微课程应用的尝试存在“泛用”、“滥用”现象。微课程适用于哪些领域、哪些课程、哪些内容以及荧光怎样设计、怎样制作、怎样使用才是最科学合理的成为今后科学研究的新课题。

2.细胞生物学实验微课应用存在问题,我国针对该专业的微课理论研究及实践演练依然不足,多数高校在微课开展实施的过程中存在建多用少的资源浪费现象。因此必须将微课作为校本研修资源,对其加强引导宣传,让教师认可微视频教学的优势并拓展专业发展的新途径。此外微课程应奠定创新型教学模式的资源基础,以期为学生提供更实用的教学资源,做好教学辅助。当然微课作为新兴教学理念,应该在移动学习与泛在学习的基础上实现教学需求与教学实践的同步发展,最大限度提升微课程的开展利用率。

六、小结

微课作为新兴的教学模式理应受到关注,了解微课的本质内涵,在梳理其优势与缺陷基础上综合当前的运用实际,科学预测并规划后期发展,实现微课在设计开发与应用上的创新完善。本文就微课教学的几点问题进行了归纳分析,以期为微课教学的拓展应用提供有效思路,让微课的魅力更多地展现出来,服务于高校教学。

参考文献:

[1]韦学恩.网络公开课视频资源应用现状与对策探究[D].扬州大学,2012.

[2]黄婢.“微时代”下的“微课”浅析[J].科技风,2013,(10).

[3]Zhang Jin,Hua Zichun. Thought on teaching practice and reform in the course of cell biology. Chinese Journal of Cell Biology),2011,33(6):716-9.

[4]焦建利.微课及其应用与影响[J].中小学信息技术教育,2013,(4).

[5]祝智庭.基础教育信息化发展新模式[J].中国教育信息化:基础教育,2011,(9).

细胞生物学实验篇3

关键词 高中生物;植物细胞;实验

中图分类号:G633.91 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)03-0158-02

1 前言

高中生物中所说的有关细胞失水和吸水现象在现实生活中很常见,如发蔫的蔬菜、撒过盐巴后变得出水很多的蔬菜、菜农卖菜时为保鲜在蔬菜瓜果上面喷水等,都涉及到细胞的失水和吸水。本文将概括高中生物学中有关于细胞失水、吸水的内容,对于细胞失水、吸水实验原理进行分析。

2 “植物细胞吸水和失水”实验原理

“细胞失水和吸水”的原理就是质壁分离原理,也称渗透作用。如果想要发生渗透作用是需要一定条件的,首先要求实验中有半透膜的存在,而且这个半透膜的两侧要存在浓度差。半透膜就是一层简单的膜,它能够让小分子物质直接通过,但是一些大分子物质是没有办法通过的。要想使半透膜两侧的水分子能够自由穿行,就要求半透膜两侧的溶液存在一定的浓度差。水分子是一种具有自由能的物质,它会随着溶液浓度的不断增加而降低,在能量的驱动下,是会由水势高的一侧向水势低的一侧移动。对于植物细胞来说,提取半透膜并不难,因为植物细胞的细胞膜和液泡膜等都是属于半透膜的范围,通过设置植物细胞所持细胞液的浓度,能够使溶液存在浓度差,这个时候细胞会很容易发生吸水和失水现象。

如“植物细胞的质壁分离与复原”实验,用紫色洋葱内表皮进行操作,因为它本身具有一定的颜色,在实验的时候,具有不需染色就可以直接观察到液泡质壁分离的变化的优点。其实洋葱的表皮中是只有外表皮才会表现出紫色的,但是由于外表皮是具有多层细胞的材料,这对于初学者来说,观察效果是不理想的。在多次试验中不难发现,洋葱的内表皮是一种能够很容易撕下来的只有一层单细胞的薄膜,但是由于其没有颜色,往往需要进行染色后再进行实验操作。

通过不断地摸索实验,用染料对洋葱细胞进行活体染色来进行细胞质壁分离的实验效果是最好的。因此,可以采用设置外界溶液的浓度差,来对紫色洋葱内表皮细胞进行质壁分离实验,令它处在浓度较高的蔗糖溶液中,当细胞内的组织也不断外流后,原本紧紧贴着细胞壁的原生质层会因为细胞失水而发生一定程度的皱缩现象,于是就发生了质壁分离现象,这个时候通过显微镜进行观察,会很清晰地看到这一现象。

在复原过程中,要将该细胞放到清水中浸泡,使细胞在浓度差的趋势下进行吸水,逐步恢复到原来饱满的样子。这个时候通过显微镜可以发现原本皱缩的细胞膜已经重新贴合到了细胞壁上面,此时的现象叫做细胞质壁分离的复原。

3 “植物细胞吸水和失水”实验过程

在实验之前需要准备一定的原料和材料。实验原料就是紫色洋葱内表皮,用其作为实验原料的优点就是不用染色,容易撕取细胞,很方便临时装片的制作。另外还需要的实验材料有刀片、滴瓶、载玻片、镊子、盖玻片、滴管、3%中性红色溶液、30%蔗糖溶液、吸水纸、显微镜、清水等[1]。

过程:剥取洋葱鳞茎的鳞片叶,外表皮紫色较浓的更好,用刀片在叶片外表皮划一0.5 cm的井字;用镊子从井字中央的一个小角小心地撕去一块洋葱鳞片叶外表皮,将其平铺在事先滴有清水的载玻片中央细心展平,避免出现有部分表皮重叠而对实验观察造成影响;轻轻盖上盖玻片,过程中使玻片倾斜一定角度,从而避免产生气泡;之后用滴管在盖玻片的一侧滴一滴质量分数为30%的蔗糖溶液,然后用吸水纸从一侧吸去多余的液体,该步骤重复两到三次;在显微镜进行调焦处理,使学生能够看到清晰的细胞,然后在显微镜下进行观察,能够看到原生质层在慢慢地进行收缩,逐渐会出现与细胞壁分离了的现象,直到原生质层收缩成为一个球状的小团,此时与细胞壁完全分开,此时的现象叫做细胞质壁分离;在盖玻片的一侧滴加清水,用吸水纸在盖玻片的另一侧进行吸水,此时将蔗糖溶液置换成为清水,在显微镜下观察,可见发生质壁分离现象的细胞在进行还原过程。到此就完成了细胞质壁分离与复原的实验,这就是有关于高中生物所学到的“植物细胞吸水和失水”实验的全部操作[2]。

在进行实验的过程中也要注意分析,应该在观察细胞质壁分离与复原实验中将宏观分析上升到微观理解,将实验结果拿来进行一定的分析。教师可提前将实验要用到的玻片准备好,通过展示的方法让学生先对接下来的实验有一个大致的想法,然后将永久切片向学生展示,来让他们说出自己对于失水原理的理解。

4 影响实验结果的因素分析及控制

1)在撕取洋葱内表皮细胞的时候,得到的表皮厚度太厚而造成得到的组织细胞堆叠在一起,影响实验成像;或者是最内部的细胞根本就接触不到蔗糖溶液,因此没有办法发生质壁分离现象,而造成实验现象非常不明显。所以才会采用井字切法来进行实验,目的就是得到较好的实验材料。在实验的时候不能心急,不能过分要求得到的是薄细胞;太薄的细胞在后期进行实验的时候可能会发生细胞破裂的情况,造成组织液的外漏,影响后面的操作。

2)在展平的时候要小心仔细,如果没有展平,是会造成细胞堆叠的,这也是影响观察的一个重要因素。

3)在进行观察的时候能够选择一个正确的观察角度也是必须注意的,有的学生根本没有找到实验要观察的细胞,又怎么可能观察到明显的现象呢?只有选择靠近玻片边缘的细胞进行观察,效果才是最明显的,因为靠近边缘的细胞与蔗糖溶液接触是最充分的,更容易观察到明显的现象。

4)蔗糖溶液的浓度,浓度差也是影响因素,并不是浓度越高就越容易观察到现象,而是太高的浓度会造成细胞受损,在接下来的复原实验中就没有办法再进行下去了,其实在实验的时候,只要蔗糖溶液浓度能够比洋葱表皮的细胞液浓度稍高就可以。

5)在盖玻片一侧进行吸水的时候,要重复进行两到三次,因为单次的话可能造成溶液分布不均匀的现象,只有溶液将细胞全部浸泡的时候,才能够更好地发生细胞质壁分离的动态现象[3]。

在实验进行过程中,教师应该注意到这些问题,并对学生的实验操作进行一定的指导和纠正,尽量避免这些问题的出现。也可以采用对照的实验方法,让学生看到错误的实验操作会对实验造成什么影响。另外,实验最后的讨论与实验总结也是很重要的,它能够促使学生交流自己的问题与发现,在实验中得到进步。毕竟教育的意义有时候是大于本身实验目的的,只有在实验中得到学习的能力,才是实验的根本目的。最后对实验进行定性定向分析,由感性认识升级到理性认识,让学生自己进行能力的提升,认识到自己存在的操作问题和发现问题,这样才能够让他们有一个更积极的学习态度,能够在以后再遇到问题时迎难而上。

5 结语

实验操作并不只是局限于实验本身的,应该结合自身经验与课本的理论知识,一定不要将其变成纯粹的体验式实验,不要为了完成实验而进行实验。将理论知识与实验操作相结合的实验方法,更加有利于激发学生的实验兴趣,加深他们对于课本知识以及理论内容的理解,从而培养自己解决问题的能力。另外,教师应该要求学生多去发现身边的问题,利用课下时间来进行扩展式实验,尽可能多地在实验探究中得到更多的知识。

参考文献

[1]朱雷.对植物细胞吸水失水实验的分析认识[J].生物学教学,2010(4):12.

[2]任文韬.“植物细胞的吸水和失水”的教学组织[J].生物学通报,2014(11):29.

细胞生物学实验篇4

关键词:医学细胞生物学;实验课;课程改革;整合式

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0035-02

医学细胞生物学是医学生基础课程中的重要组成部分,与医学本身一样,它是一门实践性很强的学科[1]。传统的医学细胞生物学在理论讲授的基础上也有一定的实验内容配合。以往的实验课多是作为理论课程的补充参与于整体教学中的,如针对理论课中讲到的某个知识点进行验证。其优点在于巩固了理论课程内容,然而随着细胞生物学的迅速发展,理论课知识的不断更新,实验课程无论从内容还是形式上都显示出了明显的滞后性[2]。传统的实验课教学往往要求学生被动的接受,对理论课程重复认识,缺乏创新性思维[3]。加之,现今的医学科学不断的强调转化医学,要求基础与临床结合,将科研成果更好地应用于临床,因而对医学细胞生物学实验课程进行深入改革是势在必行的。我们针对八年制学生进行了医学细胞生物学实验课程改革,开设独立的“医学细胞生物学实验课”,强调课程的整体性和系统性。在对基本实验技术了解和熟悉的基础上,主要培养学生的科研思维能力、课题设计能力,提高学生综合运用所学知识独立分析问题、解决问题的能力。该课程已经开展五年,本文就课程设计和带教过程中的体会与大家共同探讨,以期为医学细胞生物学实验课程的改革提供一定的思路。

一、整合式的课程设计有效地培养了学生的科研思维能力

医学细胞生物学实验课为系统性、整体性设计,将新的细胞生物学技术及理论知识融会贯通在整个教学过程中,而完整的实验课程相当于一个小的研究课题。课程主要以体外培养的细胞为研究材料,结合学生初次接触细胞培养以及实验课连贯性的特点,选用易操作、易观察的细胞系为研究对象。首次实验课涉及细胞培养所需的最基本操作,诸如传代、计数等等。紧接着的课程主要给予细胞不同类型的损伤(缺糖、药物等)或同时进行损伤后恢复处理等,从现象观察到机制探讨步步深入。例如:倒置显微镜镜下观察某化疗药物(不同浓度)对细胞数目、细胞形态改变的影响,提出不同浓度药物作用下细胞增殖的可能变化。通过CCK-8或MTT实验获得不同浓度该药物对细胞增殖及活力的影响,并比较、讨论实际检测结果与预期结果是否一致。随后对该药物影响细胞增殖的可能机制进行分析,是经由该药物诱导细胞凋亡还是坏死,查阅文献,提出假设,设计合理的实验进行验证。如明确是凋亡在该过程中发挥重要作用,那么下一步将寻找可能的凋亡相关分子,层层递进。每一步都需要学生们思考下一步应该怎么进行,预期结果是什么,实际上得出的结果是否与预期相符,说明了什么,提示了什么。具体到课程中,就要求学生每次课程结束的时候都要进行思索与探讨,并设计出下一步即下节课所需进行的实验。而第二次上课时教师需针对上节课的结果进行分析讨论、总结,提出可能进行的或应该进行的实验。实验课程环环相扣,从而达到从现象观察分析到机制探讨的目的,激发同学学习兴趣的同时,将科研思维能力的培养贯穿其中。除此之外,在整个过程中,还要求同学们根据课程所涉及的内容,查阅大量文献,设计出具有一定可行性的,独立的小课题。教师对设计出的小课题进行点评,包括其可行性及设计上是否完整等等,再次强化对学生科研能力的培养。

二、高效、有序的教学体系,确保教学质量

实验课程改革要达到好的效果,需要从“教”与“学”两方面进行配合。“教”的方面:首先,在整个医学细胞生物学实验课中,为了保证教学质量,一名教师负责一个班所有的实验课程授课和实验报告的批改,这样能全面掌握学生对实验的理解和把握。将学生在实验报告中出现的问题或提出的问题,及时在第二次课中进行讲解和反馈。实验课程结束的时候亦相当于一个独立小课题的结题,教师需从整体上对课程再次梳理,讲明每一步实验选择的意义,以及还有哪些平行实验可以替代或共同验证相关结果。实验课程改革后对教师的要求更高,需要将几次实验合理地设计为一个小课题,需要对最新的医学细胞生物学、遗传学理论及技术有很好的了解。同时加大了实验课的教学力度,增加实验教学学时数,并尽可能多地增加每位同学的动手次数。医学细胞生物学实验课从开始至今不断探索,根据学生的反馈进行调整,带教老师也精心制作了多媒体课件,使学生对实验原理及实验设计有更清晰、明确的了解。

从“学”的方面而言,学生从小接受的更多的是被动性训练。在课程刚开始的时候,学生积极的思考并不够,更多的是希望老师能给出一个标准答案。随着课程的进展,通过老师的启发、鼓励,学生从被动性接受进入主动性思考,能够主动提出问题,提出自己的想法,教学效果有了更明显的提升。

三、全程参与实验,激发学生的学习兴趣

传统实验课多为固定时间,许多步骤均由技术人员提前完成,课堂上学生只能做关键的几步,这样学生无法从整体上把握实验。而现行的实验课,灵活调整时间,让学生全程参与实验。例如,在实验课正式开始前两天,让学生先将细胞按一定的数目接种于96孔培养板上;24小时后,给处于对数生长期的细胞损伤处理(缺糖或加药);损伤6小时后,一组细胞恢复正常培养基培养(损伤恢复组);至损伤组损伤处理24小时后,所有细胞同时进行相关指标检测。实验过程中要求学生认真观察,不放过任何细节,独立思考,并以实验小组为单位对预期结果和实际结果进行分析、讨论。全程参与实验充分调动了学生的积极性和主动性,更好地激发了学生的学习兴趣。多位同学在课程结束后,设计课题,申请了学校各项“科创项目”,在教师的指导下,利用课余时间完成研究项目,发表多篇论文,其中部分文章发表在SCI期刊上。在这个过程中使学生对科研的严谨性、创新性有了更深刻的认识,也拓宽了学生的知识面,对医学细胞生物最新的研究进展有所了解。

四、改革考核方式,全面、客观地评价学生

建立完善的成绩评定体系也是保证实验教学质量和效果的关键。以往实验课的成绩主要是理论课成绩中很小的一部分,多以实验报告和出勤率作为参考。而开设独立的医学细胞生物学实验课程的目的就是为了更好地培养学生的科研能力,包括科研思维、动手操作、团队合作等等。因而作为独立的课程后,需要更加全面地考察学生的实验能力。我们将实验课成绩分为三部分:实验报告及设计的小课题;平时成绩(实验态度,动手能力,科学的思维方式);笔试。笔试也主要以应用性课题为主。这样的考核方式既能了解学生的动手能力、科研能力,又能考察学生的综合素质,有利于学生创新能力、独立操作、独立思考能力,团队合作能力的培养。

总之,医学细胞生物学实验课程的改革是医学细胞生物学发展的必然趋势,根据我们五年来的探索,发现整体性、系统性的改革有助于训练学生科学的思维能力,以适应未来医生培养的需求。

参考文献:

[1]李明,刘俊,白晓春,罗深秋.医学细胞生物学实验教学改革探索[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2011,13(2).

[2]刘春利,李裕强,贾宏福.细胞生物学实验教学改革初探[J].科学教育,2007,13(6).

细胞生物学实验篇5

关键词:医学细胞生物学实验;创新能力;培养方法

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)32-0123-02

近年来,人类在医学细胞生物学取得的成就对现代医学的发展起到巨大的推动作用,它为人们从细胞和分子水平认识人类疾病的发生和发展提供了理论依据和重要的技术手段。医学细胞生物学同时作为生理学、免疫学、组织胚胎学、药理学等重要基础理论课程的基础,医学细胞生物学又与临床医学的其他各个学科紧密相连,为医学生进一步学习其他医学课程奠定基础[1]。医学细胞生物学实验是医学细胞生物学教学的重要组成部分,提高医学细胞生物学实验的教学水平对于提高整体的医学教育水平有重要的推动作用。在实验教学过程中如何提高学生分析问题和解决问题的能力、培养学生的实践能力和创新能力成为十分重要的任务。为此笔者根据我院医学细胞生物学实验的教学实际情况,就在医学细胞生物学实验教学中培养学生的创新能力提出自己的几点建议,以供探讨。

一、实验教学与理论教学将结合,正确引导和激发学生的实验欲望

孔子说:知之者不如好知者,好知者不如乐知者。兴趣是最好的老师。很多学生在高中就接触过一些生物学实验,但是比较简单,而且动手的机会并不多。大多数学生直接动手做实验的兴趣很强,但是此时学生的实验兴趣都停留在对实验本身的好奇心上,对于“为什么会这样设计实验”和“这样设计实验会出现几种结果”等问题缺乏深层次的思考。教师要学会合理利用学生的好奇心,认真加以引导,把学生的好奇心转化为理性思考支配下的求知欲。细胞生物学的概念、原理和规律都是通过大量的实验发现,经过一系列缜密的推理论证得到的,每一个重要的原理和规律的背后都有一系列经典的实验去证明它。比如:在理论课讲授细胞分化的本质特征是基因选择性表达的时候,我们重点讲解如何证明这一结论的实验——通过采用Northern和Southern的方法来检测三种组织来源不同的细胞(红细胞、胰岛细胞、输卵管上皮细胞)中三种特异表达基因的DNA和mRNA的情况。通过对实验背景、实验方法以及实验过程的详细讲解,引导学生在自己的头脑中“进行实验”,进而让学生了解科学家们是怎么针对研究目标设计实验的,在学生进行“头脑实验”的同时又是与科学家进行科学思想上的“对话”,增强学生的兴趣和求知欲。最后,让同学们思考,为了揭示细胞分化的本质,我们自己能否设计出新的实验来阐明这一科学问题。我们通过在理论课上讲授一些经典的实验,激发学生的实验兴趣和探索未知世界的欲望,探索未知世界的欲望越大,成功的欲望也就越大,创新思维也就越活跃。

二、在实验教学过程中,培养学生的创新能力

医学细胞生物学实验教学过程作为培养学生实验创新能力的主要环节,在这一过程中,通过学生通过自己亲自操作进行创新能力的锻炼与培养[2]。在理论课上,通过教师对实验的正确引导,学生除了对实验有了正确的认识,同时对实验的积极性还大大增强,在渴望实验成功的欲望驱使下,每个学生都想在实验中“一展身手”。根据已有经验,我们认为在实验教学过程中,以下几点是培养学生创新能力的关键:①培养严谨的实验态度,严格规范实验操作。严谨的实验态度是进行创新能力培养的基础,规范严格的实验操作是进行创新能力培养的关键,如果学生缺乏严谨的态度,那么他就不可能有规范的实验操作,更谈不上学生的实验能力与创新能力的培养[3]。②培养观察能力,认真做好实验记录。为了避免学生只重视实验结果,我们要求学生认真记录下整个实验过程,让学生明白每一步实验的目的是什么的,会出现什么样的结果,省略此步骤,对实验结果有什么影响,比如细胞内遗传物质的观察,我们要向学生提出为什么要在细胞染色之后都要经过一步清洗,清洗的目的是什么,让同学多做一组省略清洗步奏的装片,让学生通过观察得出清洗步骤的作用,这样学生观察能力得到提高,分析思维的空间也得到了相应的拓展。③鼓励学生进行多种尝试,启发学生的思维。比如我们在洋葱细胞核观察的实验过程中,实验步骤要求采集洋葱内表皮细胞进行染色观察,我们鼓励学生,让学生同时采集洋葱外表皮的细胞进行观察,看看能否观察到细胞核,细胞核的形态有没有变化,从而启发学生对细胞核的功能进行深入思考,开阔了思路,激发创新意识。

此外,在实验过程中,如果有学生实验失败,很容易产生挫败感。教师要善于抓住这个“良机”,学生实验的失败是激发学生进行深入思考和创造性解决问题的重要时机。告诉学生,很多重要的发现都是通过一次次的实验失败得来的,爱迪生每失败一千次实验才能成功一次。接下来,根据实验记录,和学生一起寻找失败的原因,但这不是直接告诉学生实验失败的原因,而是通过一步步的进行引导,让学生自己找到实验失败的原因。在学生自己找出实验失败的原因的过程中,激发学生的思维,培养学生的创新能力。

三、邀请专家讲座,拓展学生知识面

拓展学生的知识面有利于学生创新能力的培养。医学细胞生物学属于实验性学科,细胞生物学知识的获得均是通过千百次的实验获得的知识的总结和升华,细胞生物学实验过程本身需要丰富的创新性。因此我们定期邀请工作在细胞生物学科研第一线的相关专家进行做报告,通过专家们通俗易懂的报告,向同学介绍他们是怎么设计实验的,他们采用此种方式设计实验的目的是什么?同学通过了解专家们的思维活动,进而激发他们的思维,激励他们在医学细胞生物学实验中主动进行创新,进而培养他们的创新能力。

四、定期举办学术沙龙

定期举办学术沙龙,通过学生间的自由讨论,激发学生思想的火花。我们医学院每年培养五十名左右的研究生,我们充分利用这一资源优势,每学期举办三次学术沙龙,每次时间大概两个小时左右,邀请细胞生物学方向的研究生与本科生一起参加,教研室的教师充当引导作用的角色,让本科生与研究生之间进行充分的交流。为了提高学术沙龙的效率,我们每次沙龙活动设定几个议题,让学生围绕设定的议题进行充分的讨论,另外,我们还专门留出时间,让每个学生自由提出他们感兴趣的问题,之后师生共同解决。学术沙龙我们已经举办过六期了,学生的反响和评价都很好。

五、改革考核评价机制,检验创新成果

以往医学细胞生物学实验的考核方式以学生提交实验报告,教师打分的形式进行。学生只注重完成实验报告,看不到他们的实际操作情况,学生只会把主要精力放在完成实验报告的上来,此外,这种考核形式造成学生之间相互抄袭的现象存在,教学效果大打折扣。针对此类现实情况,我们采用多元化的考核方式,考试内容包括设计的能力、实验操作能力和实验报告,通过三方面结合来考核学生创新能力的培养成果。设计实验的能力运用已经学习的实验原理、技术和方法设计实验,来达到预期的目的,学生通过实验能力的测试,提高自身对已有实验的掌握和应用能力。通过实验操作能反映学生的科学态度、科学精神,全面养成学生良好的科研习惯,从而促进学生综合素质的全面提高。实验报告侧重对学生操作步骤、数据处理、结果分析能力进行考察,能够反映学生的科学思维及逻辑推理能力。尽管我们的医学细胞生物学的实验教学改革刚刚起步,但是通过实验教学的各个环节以提高学生创新思维为指导,学生的创新能力得到不同程度的提高,比如在学校进行的大学生科技创新大赛中,医学细胞生物学的相关实验研究受到了学院的好评。同时与未进行实验改革的前几届学生相比,学生们的基本操作、动手能力和运用知识的能力得到显著的提高。

参考文献:

[1]黄元河,潘乔丹,冯治,等.医学细胞生物学教学改革的探索与实践[J].右江民族医学院学报,2011,33(2):231-232.

[2]何志颖,朱海英,陈元晓,等.医学细胞生物学实验教学改革的探索与实践[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2010,12(1):49-52.

[3]殷祥超.改革专业实验教学培养学生的综合素质[J].实验室研究与探索,2003,2:31-33.

基金项目:三峡大学教学研究项目资助(J2012015)

细胞生物学实验篇6

关键词:医学细胞生物学;实验教学;教学改革

医学细胞生物学是医学临床专业的主干课程之一。学习此门课程对于我们从细胞水平理解生命现象,阐述机体发病原理及选择最佳治疗方案提供理论依据。同时,医学细胞生物学又是一门实验操作性极强的学科,实验教学不仅是此门课程教学工作的重要组成部分,也直接关系到学生的动手能力、综合素质,是临床学生正式走上医疗岗位前的一种必需的培训。

但在实际的教学过程中,教师在实验课中重点讲授实验的基本原理,实验所要达到的目的,并在实验前已将实验所需的各种试剂配好,学生按实验指导书无需思考地将相应的试剂按顺序加入,然后得到一个合理的结果就可以。对于学习主动性差的学生来讲,他仅仅是观察到一个实验现象。因此,我们感到实验课程的内容和设计并没有达到我们最初预想的培养目的。那么,如何将实验中所观察到的现象很好地与理论知识结合起来,调动学生的主观能动性,让被动的学习变为主动以达到预期的教学效果呢?为了解决这一问题,我们对现有的实验课作了相应的改革,结合课堂理论教学,借鉴其他医学院校的经验,让学生自我设计,自我验证,以加深对理论知识的理解,提高教学质量。

在制定改革方案之前,我们与学生进行了多次深入的交流,从他们反馈回来的信息了解到,当代大学生具有较强的求知欲,渴望掌握当代相关学科领域中的新进展、新理论及相应的新技术,对于实验课教学环节有着殷切的希望,希望能够通过专业技能训练,掌握几门实用性强的技术,以提高自身在就业市场上的竞争力。与此同时,我们也深深感到他们的动手能力差,独立处理问题、解决问题的能力较弱,吃苦钻研精神不够。此外,应试学习的现象在他们身上体现得较为普遍。综合以上的分析,对医学细胞生物学实验课教学环节提出如下改革建议:

一、加强实验基本技能的训练,培养科学严谨的学习作风

实验包括显微镜的使用方法,生物绘图的基本技巧,细胞形态结构观察,细胞亚微结构的分离与观察。主要目的是使学生掌握细胞学研究和观察的基本实验方法。此外,我们对实验中的操作细节进行严格的要求,以培养学生良好的实验习惯及严谨的学习作风,这对于临床专业的学生尤为重要。

二、开展综合性、设计性实验,调动学生的主观能动性,提高动手能力,将被动学习变为主动学习

结合理论课教学环节及相关临床应用,提出问题,由学生独立完成实验方案设计,包括实验相关原理,材料选择,试剂配制,试验现象的观察记录,以及最后的试验结论,并提出对于实验内容在临床上相关应用及意义。只有这样,学生才能通过实验加深对理论的理解,培养学生独立处理问题、解决问题的能力。例如,根据实验课教学大纲,细胞生物学第二次实验中有一个“红细胞膜通透性观察”实验。常规的教学方法就是由教师分别配制低渗、高渗、等渗8种试剂,利用人的血液在生理盐水下平衡,学生仅需要加入不同的试剂观察是否溶血,而后得出何种试剂能够发生溶血现象。在实际教学过程中,学生只是机械地做实验,而不能将实验内容与细胞膜的特性相联系,实验结束后学生仅仅掌握了溶血现象的观察,红细胞需要保存在等渗溶液中等一些表面现象。而无法加深对细胞膜通透性的理论知识的理解,实验课流于形式。针对该实验存在的一些问题,我们以本实验为突破口,开展了设计性和探索性实验。在具体教学环节上可做如下调整:

1.在理论课教学环节中,阐述细胞膜选择通透性的原理,并提出一系列问题,包括:

(1)为什么临床上输液需输入等渗溶液的?

(2)细胞膜针对不同分子其通透性有何变化?

(3)如何建立等渗溶液?

(4)水是如何通过细胞膜的?

(5)细胞的体积是如何维持的?

(6)肾脏是通过何种方式完成水和无机离子的重吸收?

2.由学生自己根据实验目的设计实验,设计内容包括实验目的,需要解决的问题,选择何种试剂和材料,采用何种试验方法。

3.学生也可采用实验指导书安排的方案,该种方式兼顾到对实验设计有困难的学生,可以完成基本的实验。

4.专门安排三个学时的实验课,组织学生针对自己的实验设计开展讨论,学生可以在讨论课上阐述自己的设计理念,设计思路,完成实验的可行性,在讨论阶段有些学生修改了自己的设计,有些学生借鉴别人的建议完善了自己的设计方案,同时也进一步巩固了相关的理论知识。

5.学生完成实验,实验过程中做好实验记录,对实验过程中出现的问题提出假设,并进一步给予验证。

通过这种完整的实验设计训练,学生可以掌握科研设计的基本方法,同时结合理论与相关研究的最新进展充分发挥自己的主观能动性,提出自己的设计方案并通过实验进行验证。这样我们的实验过程从教师教学生被动的学习变成了学生主动的探求知识的过程,学生的学习积极性充分被调动起来。

三、评分标准的改革

原来的医学细胞生物学实验成绩主要是对实验报告的评分,其中包括实验目的、原理、操作步骤及观察结果记录,将这几项分别评分,并相加得到最终的分数,这就导致学生在书写报告时不用心,应付了事,抄袭现象严重。配合以上实验内容的改革,我们对评分标准也做了相应的改动。基础性实验评分重点放在讨论题及注意事项上。拓宽学生对实验基本技能在临床应用上的思考,培养学生在实验操作过程中发现问题、解决问题的能力。对于综合性、设计性实验,评分的重点要放在对实验设计的科学性、合理性以及实验相关内容扩展的评估上。通过这样的评分改革进一步提高学生主动学习的积极性。

通过一轮的教学改革,我们从学生完成的实验报告;医学细胞生物学期末考试情况分析及随机抽样调查问卷三个方面对教学效果进行了评价。参加实验教学改革的为206位2012级临床医学专业学生,经过充分讨论全部完成了实验设计,其中90%的学生设计了与实验指导书不同的方案,部分学生还结合临床实践做了一些有益的探索,如针对肾小管上NH+4转运通道的研究,高渗与等渗混合液对红细胞膜的影响,ATP对葡萄糖的易化扩散作用的影响。去垢剂SDS对红细胞膜的影响,红细胞膜上水通道蛋白的研究等。此外,基础实验技术的实验完成效果也有明显提高,学生不仅能主动查阅相关文献扩展对基本技术应用的认识,而且对于实验的每一个细节都认真分析,在报告中提出了不少的注意事项与建议。

为了进一步验证实验课改革的效果,在医学细胞生物学期末考试试题中,安排了综合性设计实验相关的理论知识试题,其中90%的学生答对了该题,正确率远大于其他的题目。这说明通过学生自己的设计,对于红细胞膜的特性有一个深刻的认识,实验课教学加深了学生对理论知识的理解,对相关的理论知识起到了有益的补充作用,实验课教学改革达到了预期的效果。

此外,抽样调查结果表明:学生对教学改革满意度高,认为实验课能调动他们的积极性,这样的教学能让他们愿意去发现问题、解决问题。同时,在主动思考的过程中对课堂上的理论知识的掌握具有一定的促进作用,并对实验课的进一步改进提出了许多建议。

综上所述,我们根据教学实践过程中发现的一些问题做出的相应的实验课改革,在实际的教改过程中仍发现有许多不完善之处,还有待日后的进一步完善与补充。但教学改革的效果也是喜人的。我们应坚持这样的思路,将教学改革进行到底,对原有教学进行甄别,取其精华去其糟粕。摆脱教师机械讲授的“填鸭式”教学模式,提高学生学习的兴趣,改变学生的应试学习状态,为社会培养出具有独立思考能力,独立解决问题能力的合格的临床医学人才。

参考文献:

[1]高清祥,侯岁稳,高欢欢,等.细胞生物学实验课程的改革与实践[J].高等理科教育,2010,(2):80-84.

[2]侯燕芝,余和芬.基础医学与临床结合创新性实验项目的设计与制作[J].首都医科大学学报,2009(增刊):286-287.

[3]江华,张晓.改革医学实验考核方式促进创新人才培养质量[J].西部医学,2008,20(6):1339-1341.

[4]彭帆,余立萍,肖方祥,等.改进实验考核方法对学生成绩的影响[J].南方医学教育,2009(1):25-27.

[5]彭宜红,曹杰朱,永红,等.抓住实验教学各个环节,实现对学生知识、能力、素质的综合培养[J].实验技术与管理,2003,20(2):108-111.

[6]胡鑫,高梅,李绍军.细胞生物学实验教学改革探索[J]. 中国细胞生物学学报,2013,35(1):110-114.

[7]肖静,杨智敏,廖吉文.浅谈《细胞生物学》实验教学准备工作中的几点体会[J].遵义医学院学报,2004,27(2):210-211.

[8]王金发,何炎明.细胞生物学实验教程[M]北京:科学出版社,2004:67-68.

细胞生物学实验篇7

[摘要] 目的 研究雷公藤内酯醇(TP)对卵巢癌SKOV-3细胞株恶性生物学行为的影响。 方法 培养卵巢癌SKOV-3细胞株,用0、10、20、40、80 nmol/L的TP处理,0 nmol/L TP处理的为正常对照(NC)组,10、20、40、80 nmol/L TP处理的为10 nmol/L TP组、20 nmol/L TP组、40 nmol/L TP组、80 nmol/L TP组,测定细胞活力及细胞Bcl-2、Bax、LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ、Beclin-1的mRNA含量。 结果 TP处理能以剂量依赖性和时间依赖性的方式降低卵巢癌细胞活力,同组不同时间点及同时间点多组间的细胞活力比较,差异均有统计学意义(P < 0.05)。10、20、40、80 nmol/L TP组细胞Bcl-2 mRNA含量(0.83±0.11、0.68±0.07、0.54±0.08、0.33±0.04)均低于NC组(1.00±0.15),Bax mRNA含量(1.32±0.15、1.66±0.21、2.19±0.35、3.22±0.63)均高于NC组(1.00±0.13),Beclin-1 mRNA含量(1.44±0.18、1.76±0.24、2.51±0.32、3.10±0.47)均高于NC组(1.00±0.18),LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ(1.33±0.19、1.81±0.22、2.49±0.31、3.41±0.51)均高于NC组(1.00±0.17),差异有统计学意义(P < 0.05)。不同剂量TP组Bcl-2、Bax、Beclin-1 mRNA含量及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比较,差异有统计学意义(P < 0.05)。 结论 TP能够通过调节Bcl-2/Bax表达、细胞自噬的途径来抑制卵巢癌SKOV-3细胞株的增殖。

[关键词] 卵巢癌;雷公藤内酯醇;增殖;自噬

[中图分类号] R737.31 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2016)05(a)-0024-04

[Abstract] Objective To study the effect of triptolide (TP) on malignant biological behavior of ovarian cancer cell line SKOV-3. Methods Ovarian cancer SKOV-3 cells were cultured, treated with 0, 10, 20, 40, 80 nmol/L TP and 0 nmol/L TP treatment was NC group, 10, 20, 40, 80 nmol/L TP treatmet was 10 nmol/L TP group, 20 nmol/L TP group, 40 nmol/L TP group, 80 nmol/L TP group respectively. Cell viability and mRNA contents of Bcl-2, Bax, LC3-Ⅰ, LC3-Ⅱ, Beclin-1 were determined. Results TP decreased cell viability of ovarian cancer cell on dose dependent and time dependent manner, there were significant differences on cell viability in different time points the same group and the same time point between groups (P < 0.05). Bcl-2 mRNA contents (0.83±0.11, 0.68±0.07, 0.54±0.08, 0.33±0.04) of 10 nmol/L TP group, 20 nmol/L TP group, 40 nmol/L TP group, 80 nmol/L TP group were lower than that of NC group (1.00±0.15); Bax mRNA contents (1.32±0.15, 1.66±0.21, 2.19±0.35, 3.22±0.63) of 10 nmol/L TP group, 20 nmol/L TP group, 40 nmol/L TP group, 80 nmol/L TP group were higher than that of NC group (1.00±0.13); Beclin-1 mRNA contents (1.44±0.18, 1.76±0.24, 2.51±0.32, 3.10±0.47) of 10 nmol/L TP group, 20 nmol/L TP group, 40 nmol/L TP group, 80 nmol/L TP group were higher than that of NC group (1.00±0.18); LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ (1.33±0.19, 1.81±0.22, 2.49±0.31, 3.41±0.51) of 10 nmol/L TP group, 20 nmol/L TP group, 40 nmol/L TP group, 80 nmol/L TP group were higher than that of NC group (1.00±0.17), with statistical differences (P < 0.05). Bcl-2, Bax, Beclin-1 mRNA contents and LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ in different doses of TP group were compared, with statistical differences (P < 0.05). Conclusion TP can inhibit the proliferation of ovarian cancer cell line SKOV-3 through regulating the expression of Bcl-2/Bax and cell autophagy.

细胞生物学实验篇8

关键词: 渗透作用 细胞吸水 细胞失水 《物质跨膜运输的实例》

1.教材分析

1.1地位和作用:《物质跨膜运输的实例》是人教版高中生物必修1第4章的第1节,通过分析细胞的吸水和失水及物质跨膜运输的其他实例,总结出细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。这是对第3章细胞膜、液泡等结构的功能认识的深入,根据结构决定功能原理,引出第2节“生物膜的流动镶嵌模型”,为第3节“物质跨膜运输的方式”作铺垫,起到承上启下的作用。

第1课时细胞的吸水和失水对应课程标准中 “观察植物细胞的质壁分离和复原”的活动建议,属于情感性目标中的经历水平,所以本课的核心内容为“探究植物细胞的吸水和失水”,课型为探究实验课。这是高中阶段第一个探究活动,对于发展学生的科学探究能力,树立质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度,落实“倡导探究性学习”、“提高生物科学素养”等基本理念,具有重要意义。

1.2内容处理:将“问题探讨”换成学生分组实验,面向全体学生,培养科学实践能力、实事求是的科学精神。

加入萝卜条吸水和失水实验,激活学生的问题意识,为探究活动创设真实情境。将“探究植物细胞的吸水和失水”放在动物细胞吸水和失水之前,这样有充分的时间讨论和实践将探究活动落到实处,而且与渗透作用实验相承接。动物细胞吸水和失水在学习制备细胞膜的方法时已经了解,比较简单,适合作为自主探究练习。

1.3内容呈现:渗透作用对照试验探究植物细胞的吸水和失水进一步探究动物细胞的吸水和失水学以致用。体现学科逻辑:原理探究应用,实现认知逻辑:从感性到理性、类比学习。

2.学情分析

2.1知识:知道细胞生命活动需要水,红细胞在清水中会涨破,细胞膜能够控制物质进出,动植物细胞的结构,细胞壁的作用,液泡外有液泡膜,内有细胞液,含无机盐、色素、水等成分。

2.2能力:学过显微镜的使用、临时装片的制作,形成合作能力,提高探究能力。

2.3情感态度与价值观:对实验有浓厚的兴趣,有一定的科学精神和科学态度,但缺乏实践经历。

2.4生活经验:见过一些植物吸水和失水现象,有过吃很咸食物的经历,知道静脉注射用生理盐水等,但是没有认识到这些现象与细胞吸水或失水有关。

3.教学目标

3.1知识

①说出发生渗透作用的条件;②举例说出动物细胞膜和植物细胞的原生质层是选择透过性膜,相当于半透膜;③说出植物细胞发生质壁分离与复原的原理和条件。

3.2能力

①尝试提出问题,作出假设;②进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作;③运用细胞吸水和失水原理解释一些生活现象。

3.3情感态度与价值观

①通过观察实验现象,汇报实验结果,初步形成实事求是的科学态度;②通过尝试提出问题,初步形成质疑精神;③通过讨论交流完成实验设计,分享实验设计的成果;④在合作学习过程中,学会与人交流,懂得尊重他人。

4.重点难点

重点为细胞膜是选择透过性膜。这是本节的核心概念,通过类比半透膜进行学习。

难点是尝试提出问题,作出假设。这是学生第一次进行探究,不知道从什么方面提出问题,怎样作出假设。教师引导学生借助英文单词Why,How,Where,When,Who等提出问题。

5.教法学法

实验法、讨论法为主,谈话法、学案助学为辅,以学生活动构建课堂,体现学生为主体、教师为主导。

6.教学过程

6.1课题引入:“出淤泥而不染,濯清涟而不妖”,感悟意境,明确细胞要与外界进行物质输入和输出,细胞膜能控制物质进出。以水为例,探究水分怎样通过细胞膜进出细胞。

渗透作用实验:

学生分四组,各完成一组实验,报告实验结果。比较A与B,总结渗透作用要有浓度差,比较A与C、D,总结渗透作用要有半透膜,进而总结渗透作用概念。

6.2探究植物细胞的吸水和失水:萝卜条吸水和失水实验和渗透作用实验同步做,完成渗透作用内容后,观察萝卜条变化,获得细胞吸水和失水的感性认识。复习植物细胞结构,介绍原生质层,引导学生类比渗透装置,利用英文单词提出问题写在学案上,并作出假设。讨论确定问题:原生质层是不是相当于一层半透膜?做探究实验。利用学案中的提示:“选择怎样的材料、如何操作才能观察到液泡?需要观察哪些溶液下的植物细胞?这些溶液下的植物细胞先后观察顺序如何安排,才能观察到细胞失水、吸水两种情况下液泡大小的变化?”小组讨论实验设计方案,组间交流达成共识,屏幕展示操作步骤,进行实验操作。将观察到的结果在屏幕上展示,总结质壁分离及复原,得出结论。交流实验中的成功经验,失败原因,产生新问题进行课下研究。

6.3动物细胞的吸水和失水:动物细胞作为进一步研究的对象。学生类比渗透装置,提出问题,作出假设,设计实验,出示实验结果图片,得出结论,总结强化探究过程。

6.4学以致用:利用细胞吸水和失水原理分析生活实例,如生理盐水、凉拌西红柿、饺子馅、卖菜喷水、烧苗等,为本区盐碱地的使用献计献策。举例植物细胞质壁分离与复原原理可以有哪些应用。

6.5类比总结:通过板书类比总结动植物细胞利用渗透作用吸水失水,水分是顺浓度梯度进出细胞的,细胞膜、液泡膜具有选择透过性。

板书设计:

6.6设置悬念:再出示“出淤泥而不染,濯清涟而不妖”,设疑:细胞还可以吸收哪些物质,是不是都像水一样顺浓度梯度运输呢?引出第2课时。

7.设计反思

7.1课程理念的落实:探究实验体现了倡导探究性学习,面向全体学生,提高生物科学素养,学以致用,体现注重与现实生活的联系。

7.2弹性预设与动态生成:实验主体是学生,洞悉其思维和行为,教师有备而来,让预设接近生成。因势利导,引领和调控动态生成,观察、倾听、尊重学生,鼓励创新思维和独特感悟,取舍修正为合理猜想,避免严重偏离教学目标。

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