包郵 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教程——綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
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植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教程——綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 版權(quán)信息
- ISBN:9787030725776
- 條形碼:9787030725776 ; 978-7-03-072577-6
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù):暫無(wú)
- 重量:暫無(wú)
- 所屬分類:>
植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教程——綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 本書特色
該書將學(xué)生的知識(shí)整合和系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用能力,與知識(shí)遷移和發(fā)散思維創(chuàng)新能力有機(jī)滲透、整合訓(xùn)練,促使學(xué)生創(chuàng)新思維流暢、創(chuàng)新能力突出的思想。
植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教程——綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書系統(tǒng)介紹植物生理學(xué)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的理論與技術(shù)。全書分為四篇。**篇為綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的基本理論。第二篇為綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的基本技術(shù)。第三篇為5個(gè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K,分別撰寫了創(chuàng)新經(jīng)典導(dǎo)讀,以體現(xiàn)創(chuàng)新歷程和課程思政。每個(gè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K劃分為若干個(gè)相互聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)單元,并分別給予相應(yīng)設(shè)計(jì)提示,著重訓(xùn)練知識(shí)整合和系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用能力。第四篇為2個(gè)開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),著重訓(xùn)練知識(shí)遷移和發(fā)散思維能力。附錄介紹植物生理學(xué)開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)管理規(guī)范與常用儀器設(shè)備的操作規(guī)程或使用方法。 本書適合高校生物科學(xué)、植物生產(chǎn)類等專業(yè)的植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)使用,同時(shí)可供相關(guān)專業(yè)研究生和科技人員參考使用。
植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教程——綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 目錄
前言
**篇 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的基本理論
**章 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ) 3
**節(jié) 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵 3
第二節(jié) 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的類型與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn) 4
一、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的類型 4
二、開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn) 6
第三節(jié) 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的共同原則 7
一、創(chuàng)新性原則 7
二、啟發(fā)性原則 8
三、想象力原則 8
第二章 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的控制要素 10
**節(jié) 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要領(lǐng) 10
一、設(shè)計(jì)的優(yōu)化策略 10
二、自主選題的主要類型 11
第二節(jié) 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的過(guò)程控制 14
一、實(shí)驗(yàn)選題 14
二、選題實(shí)施 16
三、實(shí)驗(yàn)對(duì)儀器設(shè)備的要求 19
四、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)使用的實(shí)驗(yàn)技術(shù) 20
第三節(jié) 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的信息采集與數(shù)據(jù)處理 21
一、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的信息采集 21
二、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理 23
第四節(jié) 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)論文寫作 34
一、實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫作 34
二、論文撰寫 34
三、論文修改 38
第二篇 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的基本技術(shù)
第三章 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)材料與樣品處理技術(shù) 43
**節(jié) 植物材料的種類和采取 43
一、植物材料的種類 43
二、植物材料的采取 43
第二節(jié) 分析樣品的前處理和保存 45
一、種子樣品的前處理和保存 45
二、莖葉樣品的前處理和保存 45
第三節(jié) 待測(cè)組分的提取、分離純化技術(shù) 46
一、待測(cè)組分的提取 46
二、待測(cè)組分的分離純化 47
三、濃縮與干燥 49
第四節(jié) 樣品中待測(cè)組分的測(cè)定 49
第四章 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)常用技術(shù) 51
**節(jié) 離心技術(shù) 51
一、基本原理 51
二、離心機(jī)的類型及主要構(gòu)造 53
三、常用離心技術(shù) 55
四、分析型超速離心機(jī)的應(yīng)用 58
第二節(jié) 層析技術(shù) 59
一、層析原理及其分類 60
二、幾種主要的層析方法 62
三、層析技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例 73
第三節(jié) 紅外線CO2氣體分析技術(shù) 74
一、紅外線CO2氣體分析儀的工作原理 75
二、紅外線CO2氣體分析儀的類型與工作原理 78
三、紅外線CO2氣體分析技術(shù)的應(yīng)用 85
第四節(jié) 光學(xué)分析技術(shù) 87
一、紫外-可見光分光光度法 87
二、原子吸收分光光度法 101
三、火焰光度法 107
四、熒光分光光度法 109
五、旋光分析法 114
第三篇 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
第五章 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1 植物組織水分生理狀態(tài)及其能量測(cè)定 121
實(shí)驗(yàn)1-1 植物組織中自由水和束縛水含量的測(cè)定 122
實(shí)驗(yàn)1-2 質(zhì)壁分離法測(cè)定植物組織滲透勢(shì) 125
實(shí)驗(yàn)1-3 植物組織水勢(shì)的測(cè)定 127
第六章 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2 礦質(zhì)元素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的作用 131
實(shí)驗(yàn)2-1 植物溶液培養(yǎng)的營(yíng)養(yǎng)液配制 134
實(shí)驗(yàn)2-2 植物溶液培養(yǎng)的缺素癥狀觀察與分析 136
實(shí)驗(yàn)2-3 植物溶液培養(yǎng)的養(yǎng)護(hù) 139
實(shí)驗(yàn)2-4 植物生長(zhǎng)速率的測(cè)定 141
實(shí)驗(yàn)2-5 植物氮素含量測(cè)定 142
實(shí)驗(yàn)2-6 植物體內(nèi)硝酸還原酶活性的測(cè)定 150
實(shí)驗(yàn)2-7 根系體積的測(cè)定 154
實(shí)驗(yàn)2-8 根系活力的測(cè)定 155
實(shí)驗(yàn)2-9 植物組織中重金屬元素含量的測(cè)定(原子吸收分光光度法) 160
第七章 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)3 植物光能利用的生理基礎(chǔ) 163
實(shí)驗(yàn)3-1 葉綠體色素的提取、分離及理化性質(zhì)的鑒定 165
實(shí)驗(yàn)3-2 葉綠素a、葉綠素b含量測(cè)定 167
實(shí)驗(yàn)3-3 植物光合強(qiáng)度的測(cè)定 170
第八章 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)4 種子生理和果實(shí)生理 176
實(shí)驗(yàn)4-1 種子活力的快速測(cè)定 180
實(shí)驗(yàn)4-2 種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的測(cè)定 183
實(shí)驗(yàn)4-3 種子活力指數(shù)的測(cè)定 184
實(shí)驗(yàn)4-4 α-淀粉酶與β-淀粉酶活性的測(cè)定 185
實(shí)驗(yàn)4-5 種子粗脂肪含量的測(cè)定 188
實(shí)驗(yàn)4-6 果實(shí)可溶性總糖含量的測(cè)定 191
實(shí)驗(yàn)4-7 果實(shí)維生素C含量的測(cè)定 193
實(shí)驗(yàn)4-8 果實(shí)可溶性蛋白質(zhì)含量的測(cè)定 198
實(shí)驗(yàn)4-9 果實(shí)可溶性固形物含量的測(cè)定 209
實(shí)驗(yàn)4-10 果實(shí)有機(jī)酸含量的測(cè)定 212
實(shí)驗(yàn)4-11 快速判斷水果產(chǎn)地的檢測(cè)方法 213
第九章 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)5 植物對(duì)衰老和逆境的生理響應(yīng) 223
實(shí)驗(yàn)5-1 丙二醛含量的測(cè)定 225
實(shí)驗(yàn)5-2 細(xì)胞膜透性的測(cè)定(電導(dǎo)儀法) 227
實(shí)驗(yàn)5-3 游離脯氨酸含量的測(cè)定 230
實(shí)驗(yàn)5-4 超氧化物歧化酶(SOD)活性的測(cè)定 232
實(shí)驗(yàn)5-5 過(guò)氧化氫酶(CAT)活性的測(cè)定(紫外吸收法) 234
實(shí)驗(yàn)5-6 抗壞血酸過(guò)氧化物酶(AsA-POD)活性的測(cè)定 236
實(shí)驗(yàn)5-7 植物體內(nèi)氧自由基的測(cè)定 237
實(shí)驗(yàn)5-8 植物光抑制 239
第四篇 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
第十章 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)1 葉綠體色素含量的差異化檢測(cè) 247
實(shí)驗(yàn)1-1 葉綠體色素含量的基因型差異 247
實(shí)驗(yàn)1-2 生長(zhǎng)條件導(dǎo)致的葉綠體色素含量差異 247
第十一章 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)2 不定根的誘導(dǎo)與調(diào)控 248
實(shí)驗(yàn)2-1 不定根的誘導(dǎo)與調(diào)控的基因型差異 248
實(shí)驗(yàn)2-2 不定根誘導(dǎo)中植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的差異性效應(yīng) 248
實(shí)驗(yàn)2-3 插條成熟度及培養(yǎng)條件對(duì)不定根誘導(dǎo)的影響 249
參考文獻(xiàn) 250
附錄1 植物生理學(xué)開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)管理規(guī)范 252
附錄2 有關(guān)儀器設(shè)備的操作規(guī)程或使用方法 256
植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教程——綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 節(jié)選
**篇綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的基本理論 **章 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ) **節(jié) 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),是相對(duì)于傳統(tǒng)的驗(yàn)證性、示范性實(shí)驗(yàn)的新型實(shí)驗(yàn)方式。驗(yàn)證性、示范性實(shí)驗(yàn),在教學(xué)中主要訓(xùn)練較單一和經(jīng)典的知識(shí)點(diǎn)或技能。在知識(shí)更新越來(lái)越快的知識(shí)經(jīng)濟(jì)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,這種無(wú)論是在教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)目標(biāo)和方法上都比較縱向和單一的模式,越來(lái)越難以適應(yīng)教學(xué)發(fā)展和學(xué)生自身成長(zhǎng)的需要。知識(shí)經(jīng)濟(jì)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,科技創(chuàng)新與傳播的效率和效益迅猛增長(zhǎng),科技信息傳播日益多元化、便捷化,人們獲得科技信息日益便利,獲取知識(shí)和基本技能的難度日益降低。但是,科技信息傳播碎片化的趨勢(shì)日益顯著,這就要求人們?cè)趯W(xué)習(xí)和實(shí)踐過(guò)程中,更加要善于分析、鑒別和取舍,更加要善于整合、演繹和遷移,從而提高學(xué)習(xí)和實(shí)踐的效率并激發(fā)創(chuàng)造潛能。正是在這種背景下,綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)應(yīng)運(yùn)而生,并成為教育教學(xué)改革和發(fā)展的趨勢(shì)與潮流。 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)也常被表述為綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)通常也稱之為創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)實(shí)踐中,上述稱謂雖然在側(cè)重點(diǎn)上略有差別,但前一類實(shí)驗(yàn)不同表述的共同特征是綜合,后一類實(shí)驗(yàn)的共同特征是創(chuàng)新。實(shí)際上,所有的實(shí)驗(yàn)都包含設(shè)計(jì)的要素,或者說(shuō)只有先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能開展實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的過(guò)程是對(duì)設(shè)計(jì)的實(shí)行、矯正和開拓。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)廣義的含義可理解為科學(xué)研究的一般程序,它包括從問(wèn)題的提出、假說(shuō)的形成、變量的選擇等一直到結(jié)果的分析、論文或報(bào)告的寫作一系列內(nèi)容。它給研究者展示如何進(jìn)行科學(xué)研究的概貌,試圖解決科學(xué)問(wèn)題的研究全過(guò)程。狹義的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)特指實(shí)施實(shí)驗(yàn)處理的一個(gè)計(jì)劃方案以及與計(jì)劃方案有關(guān)的統(tǒng)計(jì)分析。 相對(duì)于傳統(tǒng)的驗(yàn)證性、示范性實(shí)驗(yàn)而言,綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的表述,都突出設(shè)計(jì)的意圖是強(qiáng)調(diào)在開展實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)揮主觀能動(dòng)性,運(yùn)用綜合批判性、歸納性與發(fā)散性和演繹性思維,體驗(yàn)植物生理學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的形成過(guò)程,進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)的體驗(yàn)性學(xué)習(xí),而不僅僅是對(duì)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能的單一驗(yàn)證和掌握。綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的表述,如果要說(shuō)有何區(qū)別的話,那么前者更強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合性,而后者則更突出實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)性。在實(shí)際教學(xué)中,二者往往相輔相成,為了更加簡(jiǎn)潔和規(guī)范,本書將綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)統(tǒng)稱為綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是指在學(xué)生具有一定知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上,綜合應(yīng)用兩個(gè)以上知識(shí)點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)原理或?qū)嶒?yàn)方法,對(duì)實(shí)驗(yàn)技能和方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種探究性、比較性實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的綜合性體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的復(fù)合性、實(shí)驗(yàn)方法的多元性、實(shí)驗(yàn)手段的多樣性、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的多維性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法、手段的綜合運(yùn)用,達(dá)到教學(xué)中掌握知識(shí)、考慮問(wèn)題、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的綜合培養(yǎng)目標(biāo)。 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下,從自己興趣出發(fā)或者按教師推介、選定的研究方向,針對(duì)某一或某些選定的研究目標(biāo)所進(jìn)行的具有研究、探索性質(zhì)的實(shí)驗(yàn),是學(xué)生早期參加科學(xué)研究的一種重要形式。開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是一種突破時(shí)空限制,促進(jìn)知識(shí)、能力、素質(zhì)綜合提高,著力培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。“創(chuàng)新”是對(duì)廣大學(xué)生學(xué)習(xí)潛力的堅(jiān)信。應(yīng)該相信每一個(gè)學(xué)生都是具有一項(xiàng)或幾項(xiàng)未經(jīng)喚醒或發(fā)展的天賦才能,因此,要給予學(xué)生足夠的時(shí)空去嘗試創(chuàng)新甚至發(fā)明創(chuàng)造。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)需要一定時(shí)間實(shí)施和完成,僅靠課內(nèi)教學(xué)學(xué)時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,需要在課外進(jìn)行,需要實(shí)驗(yàn)室提供開放的時(shí)間、場(chǎng)所和設(shè)備等條件,在教學(xué)管理上必然具有開放性特點(diǎn),開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的名稱較好切合這種實(shí)驗(yàn)類型的本質(zhì)。 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中的設(shè)計(jì)性更能體現(xiàn)學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性,其體現(xiàn)在結(jié)合教學(xué)和獨(dú)立于教學(xué)的實(shí)踐探索,如指導(dǎo)教師給出題目,學(xué)生自己擬定實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)步驟,自己選擇或者設(shè)計(jì)儀器設(shè)備并獨(dú)立完成;或者學(xué)生自主選題,并獨(dú)立完成從查閱資料、制定方案到完成實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程,以*大限度發(fā)揮學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性。 第二節(jié) 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的類型與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn) 教育規(guī)律表明,用科學(xué)方法探索事物的本質(zhì)和規(guī)律,為了某一目的而搜集、分析資料的系統(tǒng)過(guò)程,應(yīng)包括“研究問(wèn)題、查閱文獻(xiàn)、收集資料、分析資料、得出結(jié)論”這幾個(gè)環(huán)節(jié)。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)把“科學(xué)家的研究過(guò)程引入到教學(xué)過(guò)程”,其教學(xué)的“設(shè)計(jì)和探索”具有模擬性、再現(xiàn)性、驗(yàn)證性、啟發(fā)性、創(chuàng)新性的特征,學(xué)習(xí)過(guò)程和研究過(guò)程是統(tǒng)一的。 一、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的類型 積極開展植物生理學(xué)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠?xùn)練有其必要性和重要性,不僅有利于學(xué)生更好地掌握課程實(shí)驗(yàn)技能,而且可為其今后進(jìn)一步進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)或更高層次深造打下良好基礎(chǔ)。植物生理學(xué)有關(guān)的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)大致可分為四類: **類:植物材料制備類實(shí)驗(yàn),如葉綠體提取液的制備、原生質(zhì)體的制備、細(xì)胞膜的制備等。 第二類:復(fù)雜儀器操作類實(shí)驗(yàn),如用“阿貝折射儀”測(cè)定含水量、水勢(shì);用“紅外線CO2氣體分析儀”測(cè)定呼吸作用或光合作用;用“氧電極”測(cè)定光合磷酸化和氧化磷酸化;用“流式細(xì)胞儀”測(cè)定細(xì)胞的活動(dòng)。隨著實(shí)驗(yàn)手段的快速發(fā)展、新的儀器設(shè)備不斷出現(xiàn),這類實(shí)驗(yàn)將越來(lái)越豐富。 第三類:鑒定生物大分子(包括酶)的實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)都不同程度地需要用到分離、純化核酸和蛋白質(zhì)(有時(shí)還有其他生物大分子)的手段,并且還要通過(guò)一些特殊的化學(xué)反應(yīng)以及儀器(層析儀、電泳儀、各種分光光度儀,甚至還有核酸和蛋白質(zhì)的分析儀)來(lái)分析這些生物大分子。因此,實(shí)驗(yàn)時(shí)間往往比較長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)操作難度比較大。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,將來(lái)會(huì)有更多更高級(jí)的該類實(shí)驗(yàn)。 第四類:植物材料培養(yǎng)類實(shí)驗(yàn),大部分屬于比較經(jīng)典的植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn),如“植物的缺素培養(yǎng)”“各類激素對(duì)植物生長(zhǎng)的作用”等。這類實(shí)驗(yàn)往往要對(duì)植物材料進(jìn)行預(yù)處理,配制培養(yǎng)液。此外,培養(yǎng)、觀察和記錄都需要很長(zhǎng)一段時(shí)間,工作量比較大。雖然實(shí)驗(yàn)方法比較經(jīng)典,但是現(xiàn)代的農(nóng)業(yè)、林業(yè)、生態(tài)學(xué)以及基因工程都離不開這些實(shí)驗(yàn)手段。在植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課中,應(yīng)該著重訓(xùn)練和培養(yǎng)這類綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?另外,還可以有目的地將幾個(gè)相關(guān)的基本實(shí)驗(yàn)組合在一起,形成一個(gè)較大的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。本書的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)主要就是依照這個(gè)思路來(lái)安排的,以下的一些組合可供參考。 (1)與葉綠素相關(guān)的實(shí)驗(yàn)組合:將“葉綠素的提取”“葉綠素的分離分析(紙層析或柱層析)”“葉綠素的理化性質(zhì)”“葉綠素a、葉綠素b的吸收光譜曲線”“葉綠素a、葉綠素b含量測(cè)定”這幾個(gè)基本實(shí)驗(yàn)串聯(lián)組合成一個(gè)大的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 (2)與葉綠體相關(guān)的實(shí)驗(yàn)組合:將“葉綠體分離提取”“葉綠體熒光的顯微觀察”“葉綠體熒光強(qiáng)度測(cè)定”“葉綠體的希爾反應(yīng)”“葉綠體中ATP酶的活性測(cè)定”這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)串聯(lián)組合成一個(gè)大的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 (3)關(guān)于“溶液培養(yǎng)”和“礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)”等的組合:以小麥(或其他植物)的幼苗作為材料,將“植物的單鹽毒害及離子對(duì)抗作用”“環(huán)境因子對(duì)植物吐水的影響”“植物組織中可溶性糖、可溶性蛋白的測(cè)定”等實(shí)驗(yàn)組合在一起,設(shè)置不同的對(duì)比條件:①單鹽培養(yǎng)液/混合培養(yǎng)液;②濕潤(rùn)/干旱;③低溫/高溫。進(jìn)行培養(yǎng)后觀察:①根的生長(zhǎng)情況;②吐水情況;③吐水液(或傷流液)的可溶性糖、可溶性蛋白的測(cè)定。這樣,就可以把這些基本實(shí)驗(yàn)(有些原來(lái)只是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn))組合成一個(gè)很有意義的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 (4)將“植物的必需元素”“植物的脫分化”“愈傷組織的再分化”“激素對(duì)植物生長(zhǎng)和分化的作用”等內(nèi)容,通過(guò)“植物組織培養(yǎng)”的手段組合成一個(gè)大的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。“植物組織培養(yǎng)”本身就是一個(gè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn),通過(guò)培養(yǎng)基的不同設(shè)置、激素的不同配比,設(shè)置多個(gè)觀察記錄的指標(biāo),可以得到豐富的結(jié)果。 (5)種子性狀有關(guān)實(shí)驗(yàn)的組合:如以大麥種子為植物材料,將“種子活力的測(cè)定(組織化學(xué)法)”“種子的過(guò)氧化物酶(或其他酶)的活性測(cè)定”“赤霉素(GA)誘導(dǎo)大麥種子α-淀粉酶的產(chǎn)生”這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)串聯(lián)組合成一個(gè)大的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 (6)種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)的組合:如將“光質(zhì)對(duì)萵苣種子萌發(fā)的影響”“GA對(duì)萵苣種子萌發(fā)的作用”“GA對(duì)萵苣下胚軸伸長(zhǎng)的作用(與其他激素作對(duì)比)”這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)串聯(lián)組合成一個(gè)大的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 在具體的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中,組合的內(nèi)容多少、難易程度,可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)安排和實(shí)施。 二、開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn) (一)以基本理論和基本實(shí)驗(yàn)技能為基礎(chǔ) 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)不是憑空想象出一個(gè)實(shí)驗(yàn),而是在一定知識(shí)積淀的基礎(chǔ)上的創(chuàng)造性活動(dòng)。因此,需要在學(xué)習(xí)了一定植物生理學(xué)理論知識(shí)以后,并且在完成了植物生理學(xué)及相關(guān)課程如無(wú)機(jī)及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)等的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),掌握了基本實(shí)驗(yàn)技能以后,才可能順利進(jìn)行。對(duì)此,需要有清醒的認(rèn)識(shí)和明確的遵循準(zhǔn)則,否則就是無(wú)源之水。同時(shí),也應(yīng)說(shuō)明的是,綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)同樣以基本理論和基本實(shí)驗(yàn)技能為基礎(chǔ),這是開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)共同的特征。 (二)在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中體現(xiàn)開放性 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),教師只是對(duì)實(shí)驗(yàn)的方向和范圍給出指導(dǎo)綱要,具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)所需的器材,實(shí)驗(yàn)所運(yùn)用的方法,實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要的時(shí)間,以及實(shí)驗(yàn)所需要的場(chǎng)所(有些可能還需要利用室外條件)等實(shí)驗(yàn)過(guò)程,都具有由學(xué)生自主控制的相對(duì)自由度。也就是說(shuō),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)過(guò)程都突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的局限,因而體現(xiàn)開放性的特點(diǎn)。 (三)不依賴和復(fù)制現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)具體步驟 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是一種創(chuàng)造性活動(dòng),不能照搬現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)方案,而是應(yīng)該應(yīng)用所學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)方法,組建一套新的實(shí)驗(yàn)方案。這是一種創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)過(guò)程。 (四)體現(xiàn)獨(dú)*新穎的思路和方法 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)顯示和訓(xùn)練實(shí)踐過(guò)程的創(chuàng)造性,因此對(duì)選題、解題思路、實(shí)驗(yàn)方法以及解決問(wèn)題、分析問(wèn)題的方法要求有所創(chuàng)新。即使不能全新,也要求有部分創(chuàng)新,具有某方面的獨(dú)*性或新穎性。 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的“創(chuàng)新性”是*大挑戰(zhàn)。不過(guò),必須指出的是,作為課程實(shí)驗(yàn)的開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),對(duì)“創(chuàng)新性”的要求,自然不必太高,不需要強(qiáng)制達(dá)到實(shí)驗(yàn)結(jié)果能在學(xué)術(shù)刊物公開發(fā)表的程度。主要教學(xué)目的是訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維和自主控制、完成實(shí)驗(yàn)的能力。 (五)撰寫小論文 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的*后報(bào)告要求以正規(guī)論文范式寫作,雖然不要求達(dá)到發(fā)表的水平,但要求領(lǐng)悟和掌握科學(xué)論文格式特征與寫作規(guī)范,懂得什么是“摘要”,什么是“引言”,什么是“材料與方法”,以及如何寫“結(jié)果”,如何對(duì)“結(jié)果”進(jìn)行“分析”和“討論”,等等。 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),類似于一些學(xué)校開設(shè)的“大實(shí)驗(yàn)”,主要是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合性,其中的“設(shè)計(jì)”一般是由教師完成的,所以通常不要求學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)論文。 第三節(jié) 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的共同原則 一、創(chuàng)新性原則 無(wú)論是綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)還是開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)都不能忽視創(chuàng)新性,所不同的是綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的“創(chuàng)新性”主要由教師主導(dǎo)完成,而開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的“創(chuàng)新性”主體是學(xué)生。開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)所要求的“創(chuàng)新”,即要求至少用已學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)完成一個(gè)新型的實(shí)驗(yàn),而不應(yīng)該用做過(guò)的實(shí)驗(yàn)來(lái)替代。相對(duì)于驗(yàn)證性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)而言,綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)不要求也必然無(wú)法在每一個(gè)環(huán)節(jié)都創(chuàng)新,但實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)技術(shù)的組合等,都要求是新穎而不同于一般的常規(guī)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)。譬如,葉綠素的吸收波長(zhǎng)是不可能變化的,但是選取什么植物材料、如何選取植物樣品、實(shí)驗(yàn)的結(jié)果想要說(shuō)明什么問(wèn)題以及還可以結(jié)合哪些其他實(shí)驗(yàn)手段,這些都是可以設(shè)計(jì)、可以綜合、可以創(chuàng)新的。 此外,“創(chuàng)新”往往要參考實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上沒有做過(guò)的實(shí)驗(yàn),或者是參考課程以外的相關(guān)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。但應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的目的性,即加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的成分。單純?yōu)閼?yīng)用掌握一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)技術(shù),意義就不是很大。譬如,測(cè)定光合作用的強(qiáng)度,可以參考課程以外的方法,但不要只是為做這個(gè)方法而去做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。可以設(shè)定一個(gè)目標(biāo)—測(cè)定光合作用的強(qiáng)度是為了說(shuō)明植物的何種問(wèn)題,還是為了說(shuō)明環(huán)境的哪些問(wèn)題,或是為了說(shuō)明兩種技術(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系。這樣就賦予了某種技術(shù)一個(gè)價(jià)值、一種意義,就有了操作者本身的思想,從而體現(xiàn)和達(dá)到創(chuàng)新思
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