
( 西安市东城第一中学 赵燕燕 )
一、教材分析
《植物细胞的吸水和失水》是人教版高中生物必修一第四章第一节内容。探究植物细胞吸水和失水的实验,是倡导探究性学习、发展探究能力的良好素材。该实验是高中生物课程第一个探究实验,与老教材中的“观察植物细胞的质壁分离和复原”验证性实验不同,它是让学生通过探究自主发现“原生质层是一层半透膜及水分子进出植物细胞的条件等问题”,从而掌握科学探究的思维方法,为后面各章节的探究活动打下基础。同时也为后面学习物质跨膜运输的方式做了良好的铺垫。
二、学情分析
学生已经掌握植物细胞的结构、渗透作用的原理和条件,了解临时装片的制作和显微镜的使用等。这些知识和技能为学生完成本实验奠定了良好的基础。本实验是高一学生第一次接触探究实验,对探究实验的步骤和方法还不是很了解,所以教师讲解探究实验的一般步骤和方法,让学生基本了解探究实验的过程,从而培养探究实验的解决问题的一般方法和步骤。
三、教学目标
1.知识目标:初步学会观察植物细胞的质壁分离与复原的方法;理解植物细胞发生渗透作用的原理。
2.能力目标:培养学生提出问题,作出假设的能力;进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
3.情感态度与价值观目标:通过学生的自主探究,增强学生的自信心,同时也让学生具备团队合作精神。
四、教学重点和难点
教学重点:理解植物细胞发生渗透作用的原理。
教学难点:尝试提出问题,作出假设,设计实验,验证假设。
五、教学方法
1.引导式探究 即层进设问法,容易开展,符合认知规律
2.自主式探究 即分组实验法,真实体验,训练能力和创造性思维
3.讨论法 深化知识,训练表达、交流、合作学习等能力
六、实验材料
紫色的洋葱鳞片叶,白色洋葱鳞片叶、洋葱根尖组织块;刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、牙签、显微镜,小烧杯、清水、0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/ml蔗糖溶液、8% KON3溶液、15% KON3溶液。
七、教学过程
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
课前准备:
1.材料:每一组实验台上放置鲜活的紫色洋葱鳞片叶、白色洋葱鳞片叶、洋葱根尖组织块。
2.试剂:第一组放置0.3g/ml蔗糖溶液和清水;第二组放置0.5g/ml蔗糖溶液和清水;第三组利用8% KON3溶液;第四组利用15% KON3溶液。
3.准备实验其他相关用具和试剂。
4.准备相关图片和课件材料。
(一)、演示渗透作用实验,归纳复习
(二)、植物细胞的吸水和失水的探究
| 程序 | 教师的组织和引导 | 学生活动 | 设计意图 | |||
| 1、导入 | 回顾渗透作用的两个条件: 一,半透膜; 二,半透膜两侧存在浓度差; 引发学生思考: 植物细胞能不能发生渗透作用? (1)问:集市卖菜的人洒水能保鲜蔬菜:渗透吸水,保持新鲜度;农作物施肥过多,会造成“烧苗”:外界浓度过高,植物发生渗透失水,后死亡。 (2)提出问题:植物细胞什么情况下吸水?什么情况下失水? 通过举例,回忆,设问,讨论,引导学生发现问题,提出问题,透过现象看本质。 | 学生在教师创设的情境下发现问题、提出问题 | 联系学生已有的知识回顾旧 知识。 | |||
| 2.作出假设: | 提示学生:成熟的植物细胞有大液泡,占细胞体积很大比例。细胞壁是全透性的。细胞膜、液泡膜是选择透过性膜,根据这些结构的特点,学生作出假设:原生质层相当于一层半透膜 | 学生作出假设 | ||||
| 3.设计实验 | 指导学生思考:假设只是一种推测,需要实验来检验,如何设计实验?设计实验应明确实验目的,掌握科学的实验原理,讨论出验证假设的基本思路。 问题一、应选择哪些材料进行实验呢? 在实验桌上预先准备白色洋葱和紫色洋葱,牙签(获取口腔上皮细胞)等。 教师举例:紫色洋葱表皮细胞,紫色鸭趾草表皮细胞、水绵等符合要求。 问题二:用什么试剂可以达到细胞失水、吸水的更好效果? 备选试剂:质量浓度为0.3 g/ml的蔗糖溶液,1mol/lKON3溶液,清水。 问题三:用什么方法观察实验现象? 提示学生:植物细胞吸水和失水是一个微观过程。 | 学生讨论得出:紫色洋葱,并解释选材的原因----活的,有颜色的成熟植物细胞。 学生讨论分析得出: 0.3g/ml蔗糖溶液,清水。 学生思考得出:制作临时装片,用显微镜观察。 | 通过问题串的形式引导学生进行实验探究,让学生体验实验设计的方法步骤,训练学生分析问题解决问题的能力,培养学生严密的创造性思维,从而为完成后面各章的探究活动打下一个坚实的基础。 | |||
| 4.进行实验 | 分组实验 两个学生一组进行实验,通过实验,训练学生实验技能,培养学生合作能力 组织学生分组进行实验,指导学生按照实验方案认真操作,仔细观察,将每一步的观察结果记录下来。 | 学生按照实验方案认真操作,仔细观察记录结果 | 通过分组实验,训练学生实验的技能,培养学生团队合作的精神 | |||
| 5.实验结果 | 指导学生列表记录实验结果 | 学生列表记录实验结果 | ||||
| 6.分析结果,得出结论,分析实验原理 | 请学生代表展示实验结果,培养学生的表达能力。实验结果可能有多种,播放以前的实验视频,引导学生对实验结果与预期对比,得出正确结论, | 让学生进行小组内分析讨论实验结果,引导学生对实验结果与实验预期结果进行对比,进而思考实验结果是否支持所作的假设,最后得出小组结论。 | 通过对比分析,组内讨论,培养学生综合分析的能力,也锻炼学生与人沟通的能力。 | |||
| 7.表达交流 | 对学生实验结果的解释:无变化可能是蔗糖溶液浓度过低,或者观察时间不对,植物细胞已经完成质壁分离复原。 | 学生总结该实验的应用 | 通过表达和交流,让学生对知识进一步内化,对实验探究有更深入的理解。 | |||
| 8.进一步探究 | 如果改变实验试剂,又会得出什么样的实验结果呢?(这为后面学习物质跨膜运输的方式做铺垫)。或者植物细胞会由于过多吸水而涨破吗? 供选 材料 | a 0.3g/ml 蔗糖溶液 | b 0.5g/ml 蔗糖溶液 | c 0.1g/mlkno3 溶液 | d 0.1g/mlhcl 溶液 | e 5%nacl 溶液 |
| 实验 现象 |
| 列表记录实验结果 | |||
| 9.课堂小结 | 板书小结 |
实验 观察植物细胞质壁分离和复原
——探究植物细胞的吸水和失水
一、提出问题:
二、作出假设:
三、设计实验:
四、分析实验结果,得出结论:
⑴植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
⑵当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞会失水;
⑶当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,植物细胞会吸水;
⑷质壁分离与复原的条件:半透膜、浓度差、有细胞壁、有液泡、保持细胞活性,(活的成熟的植物细胞)
九、总结与反思
1.在实验材料、试剂上供学生选择,极大激发学生积极性
2.教学过程中综合使用了层进设问法、讨论法、探究法等,训练了学生各项技能
3.重在体验科学探究的一般过程,培养学生科学探究精神和严谨的思维品质
目前的实验教学,基本上都是先由老师讲解,然后学生按规定程序进行实验操作。像这种教学方法,学生完全是被动的,基本上不用思考,这样就达不到预期效果。
为此,我对本节实验课进行了改进,先以问题串的形式引导学生进行探究,从中领悟科学探究的一般方法,在实验材料、试剂上供学生选择,极大激发学生积极性 。真正体验探究过程,能过很好的锻炼学生实验设计、实验操作、表达交流等技能,有助于提升思维品质,培养学生的生物学素养。
