细胞的质壁分离与复原实验”的实验设计方案
济南市商河县第二中学：三佰
【教学设计思想与设计说明】
1、设计思想：
通过实验教学，激发学生的学习兴趣，培养创新意识和实践能力，养成崇尚科学、用于探索、严谨求实的科学态度，掌握常用的实验技术和技能，学习科学探究的一般方法，启迪学生通过实验解决问题的智慧。
本节课是一节实验探究课，“倡导探究性学习”是高中新课程标准的基本理念，但从学生的学习情况上看，绝大多数学生对于科学探究的一般过程，以及如何设计实验、预测实验、分析结果得出结论等还不能深刻理解和掌握，因此试图通过这节课的教学使学生能对“科学探究的一般过程”有更进一步的理解和领会，使学生能真正达到课程标准的要求，会“作出假设和预期”，会“设计可行的实验方案”等。
２、设计说明：
（1）创设情境：实验前向学生展示生活中的小实例，吸引学生来关注生活，再通过课件展示让他们回忆日常生活常见经验，采用问题引导式逐步让学生相互讨论，把学生引入课堂，作出合理实验方案。另外在实验过程前，对学生的每步操作提出注意事项，从而保证实验的正常进行；
（2）在学生做完实验之后，教师通过提出针对实验过程中的一些问题，组织学生讨论，发表自己的看法。其目的就是要帮主学生锻炼思维能力，分析问题，解决问题的能力。利用比较分析，可以让学生更加清楚科学的严谨性，科学是来不得半点马虎的。并用课件演示实验结果。
【教学三维目标】
1、知识目标
①初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法。
②理解成熟植物细胞发生渗透作用的原理。
2、能力目标
①培养学生设计实验、动手操作、分析处理实验数据、解释实验现象的能力。
②培养学生观察、分析解决问题的能力。
③提高学生的语言表达能力，发展学生的科学探究能力。
3、情感目标
①培养学生实事求是的科学态度和不断创新的精神；
②增强学生的合作意识；
③激发学生对生物科学的兴趣和热情，培养学生理论联系实际，关心农业生产实践。
【教学重点和难点】
1、重点
观察和探究细胞质壁分离和复原现象，进一步理解渗透作用的原理和应用。
2、难点
①洋葱鳞片叶表皮临时装片的制作。
②吸水引流的操作。
③实验结果的分析、讨论与总结。
【教学方法】
实验教学为：探究植物细胞的吸水和失水
实验目的主，辅以多媒体教学
实验内容
：通过本实验，探究植物细胞吸水和失水的原因，观察植物细胞的质壁分离的与复原的情况；体验科学探究的一般过程。
实验仪器及用具：
1．材料：紫色的洋葱鳞片叶
2．用具：刀片，尖头镊子，滴管，载玻片，盖玻片，显微镜，吸水纸。
3．试剂：质量浓度为0．3 g/mL的蔗糖溶液，质量浓度为0．3 g/mL的KNO3溶液，质量浓度为0．5 g/mL的蔗糖溶液，清水等。
【课前准备】
1. 教师配好需要的溶液，准备好显微镜。
2. 到菜场选择紫色的洋葱（颜色越深的越好），课前将外层老皮剔出，每组分给半个洋葱。
3. 将所需用具有规则的放实验桌上，已备学生使用。
【教学过程】
| 学习阶段 | 教师组织和引导 | 学生活动 |
| （情景设置） 生活中实例的引入 引导学生对问题探讨、思考，学会应用知识解决问题 | 大家来思考一下出现在我们生活中的一些现象： 凉拌西红柿时会有水渗出，同时西红柿的体积会减少。2、萎蔫的芹菜灌溉后又变得硬挺 对上面的现象你会有什么样的疑惑呢？ 大家都知道探究实验是我们科学研究的一种常用方法，那么我们就利用这种方法来解决自己的疑惑。 提出问题---作出假设---实验验证---得出结论 | 认真考虑，为什么会出现这些现象 倾听，获取科学研究的方法 |
| 结合探究实验的基本四个步骤，引导学生将每一步骤落实到实验中 提出问题 作出假设 （引导学生） 教师加工知识，帮助学生完善实验的假设 | 针对上面的现象，结合你的疑惑，（水分有进出）你会提出一个怎样的问题，针对这个问题你又会做出一个什么样的假设呢？请大家分组讨论，确定自己的问题，并作出一个合理的假设。 我们需要用实验来验证自己的假设，请同学们思考一下这个实验你准备用怎样一个思路去设计。 同学们都想到了用我们上节课学习的渗透系统来作为思路设计，那请大家结合这个思路商量下具体该如何去完成实验，实验中应该注意哪些方面，并预期一下你的实验结果应该是怎样的。 教师利用多媒体植物细胞，并对该植物细胞的吸水和失水的方向，以及外界浓度的大小做出猜想。 假设植物细胞的原生质层相当半透膜 假设成立的实验预期结果 外界溶液浓度高于细胞液浓度的环境，则细胞失水 外界溶液浓度低于细胞液浓度的环境，则细胞吸水 | 学生分组讨论，找出疑惑点并针对疑惑作出假设 1、植物细胞会出现失水的情况吗？ （渗出的水是细胞内的水还是间隙的水） 2、植物细胞在什么情况下会失水？ 3、原生质层是否相当于一层半透膜？ 认真讨论，回答问题。要能说明渗透系统组成是：半透膜；膜两侧具有浓度差 植物细胞的渗透系统：原生质层作为半透膜；液泡内的细胞液是具有一定浓度的 学生认同 |
| 实验验证 （实验设计） 进行实验的操作 （教师演示） 学生演示实验 | 如何利用实验检测植物细胞吸水和失水， 认识植物细胞的结构(多媒体展示) 植物细胞失水→ 质壁分离 植物细胞吸水→质壁分离复原 显微镜连接到投影仪上，所有同学都观察到整个过程。 教师给出0.3g/ml的蔗糖和蒸馏水以及相应的实验器材，请学生设计好实验，来验证假设并认真观察实验现象，绘制好质壁分离及复原的过程图。 通过教师演示质壁分离与复原实验过程： 步骤一：制作洋葱表皮的临时装片并观察 1、取材：选用紫色特别深的洋葱外表皮，用刀片划“井”字，用镊子轻轻撕取一小块 2、制片：在载玻片上滴一滴水，将撕取的洋葱鳞片叶外表皮放在水滴中展平，盖上盖玻片（盖盖玻片应让盖玻片的一侧先触及载玻片，然后轻轻放平，防止装片产生气泡） 3、观察洋葱细胞 可看到：液泡大，呈紫色，原生质层紧贴着细胞壁。 步骤二：观察质壁分离及复原 1、观察质壁分离现象 从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次。 2、观察细胞质壁分离的复原现象 从盖玻片的一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次。
要求两组同学用不同浓度蔗糖溶液，另一组同学用KNO3溶液做质壁分离过程。回答一下问题： 做实验前预测实验结果，比较两种蔗糖做得的结果，并分析原因。 比较KNO3与蔗糖溶液的结果有何不同。 | 对于学生的思路，给予评价。引导学生在这个思路的指引下讨论出具体的操作，相互提示实验中应该注意的地方 学生们结合自己的讨论结果，认真听老师的讲解，将自己的实验设计和注意事项加以完善 学生思考并观察实验过程 三组学生边练习操作过程，边思考问题，观察实验结果，对结果做出判断 |
| 得出结论 （实验结果的观察） （实验结果的分析和总结） | 同学们的实验都已经完成了，请一名同学上来展示下自己绘制的过程图，并简单说明下自己看到的现象。 质壁分离 → 植物细胞失水 质壁分离复原 → 植物细胞吸水
大家都看看自己提出的假设，再结合自己的实验结果，你得出了什么样的结论？
| 学生上台展示自己绘制的图像，进行简单的讲解 学生结合自己的实验现象，分组讨论对应的实验结论完成实验报告 |
| 联系实际，解决实际问题 | 请同学结合自己所做的实验尝试解释下“烧苗”现象等实际问题。 练习巩固知识 | 讨论解决现实生活中的相关问题 练习巩固知识 |
| 总结 | 成熟的植物细胞可以组成一个渗透系统，因为细胞膜和液泡膜都是选择透过性膜，加上两层膜之间的物质，构成了原生质层，相当于半透膜，而液泡内部的细胞液是具有一定浓度的，那么处于外界溶液中自然会形成浓度差，此时发生渗透作用的条件就具备了：具有半透膜；半透膜两侧溶液具有浓度差。结果细胞吸水或者失水。
这节课大家借助实验完成了对问题的探讨，更加深刻的理解了渗透系统的组成，在整个过程我们遵循了探究实验的一般基本步骤，希望大家能在以后的学习生活中学会应用这些科学方法来解决实际问题。
课堂小结： 请同学们注意本节课的三个重点，提醒大家课下注意回顾 1、理解探究式学习的基本步骤： 提出问题—作出假设—实验验证—得出结论 2、掌握临时装片的制作、显微镜的使用、实验操作的注意事项。 3、理解渗透系统的构成，明确植物细胞的原生质层相当于半透膜，细胞液是具有一定浓度的溶液。 | 学生总结本节重点知识，进一步渗透探究实验的一般方法 |
| 板书 | 板书设计： 一、探究实验的基本步骤： 提出问题----作出假设----实验验证----得出结论 二、实验过程 1、制作临时装片并观察 2、观察质壁分离及复原 3、注意事项 | |
| 教学反思 |
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