“探究植物细胞的吸水和失水”教学设计及分析
来源:用户上传
作者:
【摘要】教材和课程标准分析“洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原的实验”是中图版必修一“分子与细胞”第三单元的第二节中设计的一个探究活动。是在学习了渗透现象及其原理后对于细胞吸水和失水现象的具体分析和应用。本部分内容的学习对细胞结構的认识进一步提高同时为进一步理解生物膜的物质运输功能作了铺垫。同时这部分内容也明确写入了“课程标准”的活动建议中。
【关键词】植物细胞 质壁分离 教学设计
【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）19-0175-02
高中生具备一定的知识水平，思维能力、学习能力也得到一定的发展。但在实验技能方面还相当欠缺，发现问题、分析问题、解决问题的探究思维还不成熟。
教学目标：1.知识性目标：观察植物细胞吸水和失水现象，阐明其原理;2.技能性目标：尝试提出问题，作出假设、演绎推理等科学研究方法;3.情感态度价值观：体验探究的一般过程，培养良好的学术品德。
教学重难点：由于知识结构以及思维方法的限制，学生对生活现象的观察、思考，以及进一步提出问题、作出假设、设计实验等方面会有一定的难度。因而我将其列为本节教学内容的难点。难点：尝试提出问题，作出假设，设计实验，验证假设。重点：观察植物细胞的质壁分离和复原。
教学程序：提出问题——作出假设——设计实验——进行实验——分析结果，得出结论——表达交流——进一步探究
1.宏观实验验证：课前指导探究小组进行圣女果的称重实验，设计实验步骤如下：1）挑选10个大小、形态相似的圣女果，两个一组，分别标记为A、B、C、D、E五组，称量并记录; 2）取清水及浓度为0.1g/ml，0.2g/ml，0.3g/ml，0.4g/ml蔗糖溶液各150ml，将其依次倒入编号1、2、3、4、5号烧杯中，并贴上标签。3）将五组圣女果清水处理24小时，称量并记录。4）将清水处理过的五组圣女果分别放入1到5号烧杯中等待12小时后称量并记录，24小时后称量并记录。5）比较前后实验记录，归纳总结实验结论。
学生讨论得出：圣女果在蔗糖溶液中随蔗糖浓度的增大出现明显的失水现象，而在清水中则因吸水而质量增加。
设计目的：从宏观着眼考虑问题，符合学生的认知规律，且通过视频演示激发学生学习的兴奋点。好之者不如乐之者，让学生体验认知过程带来的快乐。
2.微观实验验证
1）分析细胞的亚显微结构，对实验可能出现的现象进行科学猜想。并设计相应的活动程序，演绎可能出现的结果。活动程序：将植物细胞浸润在高浓度的蔗糖溶液中，观察大小的变化;再浸润在清水中，观察其大小的变化。
预期的实验结果：在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会缩小，细胞皱缩;在清水中，植物细胞的液泡又会变大，细胞膨胀。设计目的：培养学生分析问题的能力、提出问题的能力。
2）观察质壁分离及其复原实验
材料呈现：紫色的洋葱鳞片叶，A组（0.3g/mL）的蔗糖溶液、B组（0.5g/ml）的蔗糖溶液，清水，红色墨水、蓝色墨水;刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜。
视频演示质壁分离实验过程的操作，并对其中的关键环节进行必要的说明：取一载玻片，中央滴二滴水。用刀片在外表皮上轻划一“井”字形，用镊子撕下一部分表皮;将表皮置于水滴中展平，用镊子夹住盖玻片呈45？觷角轻轻盖上;用低倍镜镜检;在盖玻片一侧滴加2滴蔗糖溶液，并在对侧用吸水纸引流;用低倍镜镜检，并记下发生质壁分离的时间;在盖玻片一侧滴加1-2滴清水，在对侧用吸水纸引流，重复几次;用低倍镜观察变化过程。
指导学生实验操作，并对学生的观察结果进行阶段性的展示：正常细胞在低倍镜下的观察结果——质壁分离状态的细胞在低倍镜下观察的结果——请学生对显微投影仪下的装片进行操作，演示质壁分离复原的过程。
设计目的：让学生通过规范的实验操作、观察到质壁分离及其复原的现象。体验微观世界的神奇。
3）分析结果，得出结论。学生代表汇报实验结果，引导学生对实验结果与预期对比，得出：质壁分离的外界原因是外界溶液的浓度高于细胞液浓度。
4）表达交流，组织学生组间交流，体验实验成败。将探究的问题、过程、结果和结论与其他同学交流，并解决个别质疑问题。通过讨论让学生进一步内化。设计目的：通过表达交流，培养学生的表达能力、交流能力、合作能力。
学后总结：（1）通过本节课的学习你学会了哪些知识。（2）通过本节课的学习你掌握了哪些能力。（3）通过本节课的学习你感悟了哪些道理。
设计目的：通过当堂反思，鼓励学生乐于总结、善于总结的品质;培养学生不畏艰难、勇于探索的科学品质。
作者简介：
王玉彬（1981.08-）男，汉族，山东省德州市人，研究生，一级教师，研究方向主要为中学生物教学，德育管理等。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14891244.htm
