物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?/h1>
2010-04-29 00:00:00趙玉柱
中學(xué)生物學(xué) 2010年9期
1 教材分析
本模塊教材是以細胞是基本的生命系統(tǒng)為主線展開的，從前到后依次講述它的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)展變化的。本章和第五章的內(nèi)容屬于細胞的功能。本節(jié)改變了以往教材的呈現(xiàn)方式，沒有把水分放在代謝一章里，也沒有先講植物的滲透作用，而是利用一些具體例子和資料，介紹水分子是順著相對含量的梯度跨膜運輸?shù)?，水分的跨膜運輸含有重要的教學(xué)價值，這是一個探究實驗，也是學(xué)生在高中階段第一次接觸探究實驗，通過對植物細胞失水和吸水的實驗，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會探究問題的一般方法和步驟。
2 三維目標(biāo)
(1)知識目標(biāo)：描述半透膜的特征；舉例說明動物細胞膜和植物原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜；理解水的跨膜運輸是順濃度梯度。
(2)能力目標(biāo)：嘗試提出問題，作出假設(shè)；進行關(guān)于植物細胞吸水和失水的實驗設(shè)計和操作。
(3)情感、態(tài)度和價值觀目標(biāo)：體驗科學(xué)探究過程，培養(yǎng)質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和精神；在合作的過程中，學(xué)會與人交流，尊重他人。
3 教學(xué)重點、難點
(1)教學(xué)重點：探究水分進出細胞是順相對濃度梯度的。
(2)教學(xué)難點：細胞吸水和失水的原理；探究“植物細胞的吸水和失水”，嘗試提出問題。
4 教學(xué)設(shè)計思路
由于本節(jié)教學(xué)內(nèi)容十分接近生活，因此采用“過程式的教學(xué)”和“學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)”相結(jié)合的教學(xué)模式。通過創(chuàng)設(shè)問題情境導(dǎo)入新課，以“問題探討(滲透作用的實驗現(xiàn)象)”為切入點，并通過實驗、板圖及多媒體手段突破難點之一(漏斗內(nèi)的液面上升原因)，為學(xué)生更好的理解細胞吸水和失水原理做好鋪墊；以生活中相關(guān)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題及提出有價值的問題；引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會如何分析問題作出假設(shè)，并根據(jù)所做的假設(shè)來設(shè)計實驗，考慮實驗操作的具體細節(jié)(材料、試劑、用具的選擇，操作步驟，結(jié)果預(yù)期，設(shè)計記錄表格等)。
5 教學(xué)主要手段
電腦多媒體、數(shù)碼投影顯微鏡。
6 教學(xué)方法
學(xué)生實驗觀察、討論與教師講述和啟發(fā)引導(dǎo)相結(jié)合。
7 教學(xué)時間
1課時。
8 教學(xué)過程
8.1學(xué)習(xí)滲透現(xiàn)象
上一章學(xué)習(xí)的是細胞的基本結(jié)構(gòu)，學(xué)生知道了細胞是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位，而細胞膜的存在可以使細胞成為相對獨立的系統(tǒng)，保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。細胞作為一個系統(tǒng)，每時每刻都與環(huán)境進行物質(zhì)交換，也就是說它又是一個相對開放的系統(tǒng)。教師通過提出問題：物質(zhì)是如何進出細胞的?從而引入課題。
一
師：新鮮的蔬菜買回來，放置一段時間，將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?然后放在清水中一段時間后，又會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?結(jié)合我們生活常識，你能否對此現(xiàn)象作出解釋?
生：放置一段時間蔬菜就不新鮮了。放置一段時間蔬菜就不直立生長了。放置一段時間蔬菜葉萎蔫了。
師：萎蔫的軟軟的蔬菜放置到清水中，又會怎樣呢?
生：蔬菜又重新硬挺起來。
師：對了，那對此你如何解釋呢?
生：放置一段時間后，蔬菜中的水分失去，所以萎蔫；置于清水中后蔬菜吸水，所以硬挺。
師：很有想象力。這實際上是一種滲透系統(tǒng)
師：演示“滲透作用實驗”——介紹實驗裝置，指導(dǎo)觀察實驗結(jié)果(并板書裝置圖)。并邊講解邊展示flash課件呈現(xiàn)滲透現(xiàn)象動畫提問：
師：漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高?
生：由于蔗糖溶液濃度高，水會通過半透膜進入漏斗。所以漏斗中的液柱升高。
師：漏斗中的水分子能否進入燒杯中的清水中呢?
生：也能，不過總體上進入漏斗的水分子更多。
師：液面能否無限升高?
生：不能，水分子進出平衡時液面就不再升高。
師：那么此時裝置內(nèi)外濃度是否相等?(難度較大)
生：不等。
師：哪里濃度大?為什么?
生：裝置內(nèi)濃度大，否則就不能維持這樣的高度差。
師：很好!
師：如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎?
生：不能。
師：如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣?
生：溶液的液面不會升高。
師：展示滲透實驗裝置液面上升的高度(可讓學(xué)生用尺量一下上升的高度)，問如何讓液面下降呢?
生：把長頸漏斗放在更大濃度的蔗糖溶液中。
師：很好，大家再考慮，能使該裝置出現(xiàn)液面升高或下降現(xiàn)象需要什么條件?
生：需要兩種不同濃度的溶液。
師：對，也就是需要半透膜兩側(cè)存在濃度差，這是第一點；還有其他需要嗎?
生：半透膜的存在。沒有該條件，就不會出現(xiàn)滲透現(xiàn)象，或出現(xiàn)滲透現(xiàn)象也會消失呢?
師：對，這就是一個典型滲透裝置所必須的兩個條件。(板書)
動物細胞是否具備構(gòu)成滲透裝置的條件呢?
8.2學(xué)習(xí)動物細胞的吸水和失水
師：當(dāng)我們吃比較咸的食物時，像腌制的咸菜、連續(xù)嗑帶鹽的瓜子等，你的口腔會有什么感覺?為什么?有什么辦法解決?
生：會有干燥難受的感覺，因為口腔細胞失去水分，即水分的輸出。這時及時的喝水，可以緩解口渴。
師：課件中展示人成熟紅細胞模式圖，講解紅細胞的結(jié)構(gòu)(板畫紅細胞圖)。
師：血紅蛋白的存在意味什么?
生：說明成熟紅細胞有條件與外界構(gòu)成濃度差。
師：很好，必備條件具備了一條，那么細胞膜是否相當(dāng)于半透膜呢?
師：展示成熟紅細胞在不同溶液濃度下的吸水和失水情況的動畫課件。
師：請同學(xué)們思考并討論以下問題(課件展示)。
(1)紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能夠透過細胞膜嗎?
(2)紅細胞的細胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中所說的半透膜?
(3)當(dāng)外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎?
(4)紅細胞吸水或失水的多少取決于什么條件?
學(xué)生討論總結(jié)。
教師歸納講述：
(1)動物細胞的吸水：外界溶液濃度小于細胞的濃度，細胞吸水膨脹。
動物細胞的失水：外界溶液濃度大于細胞的濃度，細胞失水皺縮。
動物細胞既不吸水也不失水：外界溶液濃度等于細胞的濃度，細胞形態(tài)不變。
(2)動物的細胞膜相當(dāng)于半透膜，一個動物細胞可以看作一個滲透系統(tǒng)。
8.3學(xué)習(xí)植物細胞的吸水和失水
師：剛才，我們討論了蔬菜吸水和失水現(xiàn)象。
師：再展示蘿卜條在鹽水和清水中的失水和吸水情況的Flash動畫課件。
師：植物細胞是否就像剛才我們看到的滲透現(xiàn)象呢?或者說植物細胞是否具備構(gòu)成滲透裝置的條件呢?
師：課件展示講解成熟的植物細胞結(jié)構(gòu)動畫模式圖并板畫植物細胞圖，特別講解原生質(zhì)層的結(jié)構(gòu)。
師：(課件展示探究實驗的一般過程)
觀察現(xiàn)象，提出問題－作出假設(shè)－設(shè)計實驗－開展實驗－分析結(jié)果，得出結(jié)論－表達與交流
師：原生質(zhì)層中因有膜的存在相當(dāng)于一層半透膜，而植物體內(nèi)的植物細胞都生活在液體的環(huán)境中，生活在可能存在濃度差的環(huán)境中，植物細胞可以表現(xiàn)出吸水或失水。
再讓我們回到剛才提到的蔬菜問題上，當(dāng)我們知道植物細胞是可以吸水或失水后，我們可以提出什么問題來加以研究呢?或者說結(jié)合課前復(fù)習(xí)和提到的蔬菜問題，對植物細胞的吸水和失水你有興趣研究什么問題?同桌討論一下。(學(xué)生討論)
生：植物吸水和失水的原因是什么?
植物吸水和失水條件是什么?
在什么條件下植物吸水和失水?
原生質(zhì)層是否相當(dāng)于半透膜?
植物萎蔫和硬挺是否與吸水和失水有關(guān)?
師：大家討論還是很有成果的，提出的問題也很好?，F(xiàn)在問題提出來了，比如用剛才同學(xué)提出的“原生質(zhì)層是否相當(dāng)于半透膜”這一問題我們?nèi)绾巫鞒鰢L試性的解釋呢?
生：因為細胞液有一定濃度，有條件構(gòu)成濃度差，而原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，因此可以在有外界溶液的條件下，發(fā)生如滲透裝置一樣的吸水或失水。
師：這些都對，對于問題的探討僅憑理論是不夠的，下面還需我們開動腦筋用實驗來證明一下，前后桌四個同學(xué)討論一下，如何設(shè)計實驗來驗證植物細胞的吸水和失水，說出你們的大體設(shè)計思路。(學(xué)生討論)
生：我們讓植物細胞處于不同的蔗糖溶液中，看看液泡大小的變化。
我們讓一個植物細胞放在清水和蔗糖溶液中，觀察其變化。
師：基本思路都可以，大家比較一下，這些設(shè)計有沒有不足
生：……
師：取一個植物細胞這種操作加大了實驗的復(fù)雜性，不符合簡單性原則，所以我們一般取植物一定部位的一塊組織來做實驗。
有了基本思路，我們再考慮一下實驗的內(nèi)容，首先是選用什么材料和用具呢(課件給出幾種材料)，你選擇什么材料?
生：紫色洋蔥。
師：為什么?
生：因為有紫色液泡便于觀察
師：因為我們要看液泡的失水和吸水變化，因此我們還需要什么用具?
生：顯微鏡、載玻片、蓋玻片、蔗糖溶液、清水。
師：怎樣制作臨時裝片呢?
生：先在載玻片上滴一滴清水，撕取一片洋蔥表皮，蓋上蓋玻片。
師：我們一般撕取的是洋蔥鱗片葉的外表皮，而且要把它在清水中展平，不要重疊。
師：和學(xué)生邊交流邊做洋蔥鱗片葉的外表皮臨時裝片，并把制作好的臨時裝片放在數(shù)碼顯微鏡調(diào)好(學(xué)生觀看投影)。
師：為什么不直接在載玻片上滴加蔗糖溶液?
生：應(yīng)該先觀察正常的植物細胞，以便與失水的細胞比較。
師：在蓋玻片一側(cè)滴蔗糖溶液，另一側(cè)用吸水紙吸引，這樣重復(fù)2-3次，那我們在屏幕上能看到什么結(jié)果?
生：(3min左右)看到液泡縮小了，原生質(zhì)層和細胞壁分離?？吹揭号蓊伾由盍?。
師：由此我們可以得出的結(jié)論是什么?
生：當(dāng)外界溶液的濃度大于細胞液濃度時，液泡中的水會通過原生質(zhì)層出細胞，出現(xiàn)失水現(xiàn)象，即質(zhì)壁分離。
師：吸水呢?
生：在蓋玻片一側(cè)再滴清水并用吸水紙在另一側(cè)吸引，這樣重復(fù)2-3次，細胞就處于水環(huán)境中，可觀察到細胞又會恢復(fù)到原來的狀態(tài)，出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。
師：請一位同學(xué)上來操作一下。(1min后觀察到細胞又會恢復(fù)到原來的狀態(tài))
師：結(jié)論是什么?
生：當(dāng)外界溶液的濃度小于細胞液濃度時，液泡中的水會通過原生質(zhì)層進入細胞。
師：課件動畫展示植物的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原過程。
師：實驗證明原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，植物細胞可以看作是一個滲透系統(tǒng)。
師：質(zhì)壁分離復(fù)原實驗?zāi)苷f明哪些問題呢?(師和學(xué)生一起分析總結(jié)，并展示課件)
生：①植物細胞是一個滲透系統(tǒng)；②細胞壁具有全透性；③原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜；④原生質(zhì)層的伸縮性大于細胞壁；⑤可判斷細胞的死活；⑥可間接測定細胞液的濃度。
師：同學(xué)們，現(xiàn)實中很多的科學(xué)發(fā)現(xiàn)就是沿著這樣一個思路來完成的，希望同學(xué)們也能在掌握這種方法后，勤于發(fā)現(xiàn)、敢于思索，并能通過實驗，不斷探索出自然的奧秘。
師：用線條把板書的內(nèi)容分開，并比較總結(jié)這節(jié)課的主要內(nèi)容。
板書設(shè)計見表1。
教學(xué)反思：這是一節(jié)探討式教學(xué)課，需要老師借助生活觀察，學(xué)生已有的知識，并結(jié)合課件、演示實驗的展示來設(shè)計完成教學(xué)內(nèi)容。以學(xué)生可見的生活現(xiàn)象人手，逐漸過度到對實驗的設(shè)計和對實驗探究一般步驟的了解，達到了教學(xué)的目的。如果能讓每一個學(xué)生親自動手做質(zhì)壁分離復(fù)原實驗效果會更好，但由于時間有限，只做了演示實驗。
1 教材分析
本模塊教材是以細胞是基本的生命系統(tǒng)為主線展開的，從前到后依次講述它的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)展變化的。本章和第五章的內(nèi)容屬于細胞的功能。本節(jié)改變了以往教材的呈現(xiàn)方式，沒有把水分放在代謝一章里，也沒有先講植物的滲透作用，而是利用一些具體例子和資料，介紹水分子是順著相對含量的梯度跨膜運輸?shù)?，水分的跨膜運輸含有重要的教學(xué)價值，這是一個探究實驗，也是學(xué)生在高中階段第一次接觸探究實驗，通過對植物細胞失水和吸水的實驗，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會探究問題的一般方法和步驟。
2 三維目標(biāo)
(1)知識目標(biāo)：描述半透膜的特征；舉例說明動物細胞膜和植物原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜；理解水的跨膜運輸是順濃度梯度。
(2)能力目標(biāo)：嘗試提出問題，作出假設(shè)；進行關(guān)于植物細胞吸水和失水的實驗設(shè)計和操作。
(3)情感、態(tài)度和價值觀目標(biāo)：體驗科學(xué)探究過程，培養(yǎng)質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和精神；在合作的過程中，學(xué)會與人交流，尊重他人。
3 教學(xué)重點、難點
(1)教學(xué)重點：探究水分進出細胞是順相對濃度梯度的。
(2)教學(xué)難點：細胞吸水和失水的原理；探究“植物細胞的吸水和失水”，嘗試提出問題。
4 教學(xué)設(shè)計思路
由于本節(jié)教學(xué)內(nèi)容十分接近生活，因此采用“過程式的教學(xué)”和“學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)”相結(jié)合的教學(xué)模式。通過創(chuàng)設(shè)問題情境導(dǎo)入新課，以“問題探討(滲透作用的實驗現(xiàn)象)”為切入點，并通過實驗、板圖及多媒體手段突破難點之一(漏斗內(nèi)的液面上升原因)，為學(xué)生更好的理解細胞吸水和失水原理做好鋪墊；以生活中相關(guān)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題及提出有價值的問題；引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會如何分析問題作出假設(shè)，并根據(jù)所做的假設(shè)來設(shè)計實驗，考慮實驗操作的具體細節(jié)(材料、試劑、用具的選擇，操作步驟，結(jié)果預(yù)期，設(shè)計記錄表格等)。
5 教學(xué)主要手段
電腦多媒體、數(shù)碼投影顯微鏡。
6 教學(xué)方法
學(xué)生實驗觀察、討論與教師講述和啟發(fā)引導(dǎo)相結(jié)合。
7 教學(xué)時間
1課時。
8 教學(xué)過程
8.1學(xué)習(xí)滲透現(xiàn)象
上一章學(xué)習(xí)的是細胞的基本結(jié)構(gòu)，學(xué)生知道了細胞是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位，而細胞膜的存在可以使細胞成為相對獨立的系統(tǒng)，保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。細胞作為一個系統(tǒng)，每時每刻都與環(huán)境進行物質(zhì)交換，也就是說它又是一個相對開放的系統(tǒng)。教師通過提出問題：物質(zhì)是如何進出細胞的?從而引入課題。
一
師：新鮮的蔬菜買回來，放置一段時間，將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?然后放在清水中一段時間后，又會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?結(jié)合我們生活常識，你能否對此現(xiàn)象作出解釋?
生：放置一段時間蔬菜就不新鮮了。放置一段時間蔬菜就不直立生長了。放置一段時間蔬菜葉萎蔫了。
師：萎蔫的軟軟的蔬菜放置到清水中，又會怎樣呢?
生：蔬菜又重新硬挺起來。
師：對了，那對此你如何解釋呢?
生：放置一段時間后，蔬菜中的水分失去，所以萎蔫；置于清水中后蔬菜吸水，所以硬挺。
師：很有想象力。這實際上是一種滲透系統(tǒng)
師：演示“滲透作用實驗”——介紹實驗裝置，指導(dǎo)觀察實驗結(jié)果(并板書裝置圖)。并邊講解邊展示flash課件呈現(xiàn)滲透現(xiàn)象動畫提問：
師：漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高?
生：由于蔗糖溶液濃度高，水會通過半透膜進入漏斗。所以漏斗中的液柱升高。
師：漏斗中的水分子能否進入燒杯中的清水中呢?
生：也能，不過總體上進入漏斗的水分子更多。
師：液面能否無限升高?
生：不能，水分子進出平衡時液面就不再升高。
師：那么此時裝置內(nèi)外濃度是否相等?(難度較大)
生：不等。
師：哪里濃度大?為什么?
生：裝置內(nèi)濃度大，否則就不能維持這樣的高度差。
師：很好!
師：如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎?
生：不能。
師：如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣?
生：溶液的液面不會升高。
師：展示滲透實驗裝置液面上升的高度(可讓學(xué)生用尺量一下上升的高度)，問如何讓液面下降呢?
生：把長頸漏斗放在更大濃度的蔗糖溶液中。
師：很好，大家再考慮，能使該裝置出現(xiàn)液面升高或下降現(xiàn)象需要什么條件?
生：需要兩種不同濃度的溶液。
師：對，也就是需要半透膜兩側(cè)存在濃度差，這是第一點；還有其他需要嗎?
生：半透膜的存在。沒有該條件，就不會出現(xiàn)滲透現(xiàn)象，或出現(xiàn)滲透現(xiàn)象也會消失呢?
師：對，這就是一個典型滲透裝置所必須的兩個條件。(板書)
動物細胞是否具備構(gòu)成滲透裝置的條件呢?
8.2學(xué)習(xí)動物細胞的吸水和失水
師：當(dāng)我們吃比較咸的食物時，像腌制的咸菜、連續(xù)嗑帶鹽的瓜子等，你的口腔會有什么感覺?為什么?有什么辦法解決?
生：會有干燥難受的感覺，因為口腔細胞失去水分，即水分的輸出。這時及時的喝水，可以緩解口渴。
師：課件中展示人成熟紅細胞模式圖，講解紅細胞的結(jié)構(gòu)(板畫紅細胞圖)。
師：血紅蛋白的存在意味什么?
生：說明成熟紅細胞有條件與外界構(gòu)成濃度差。
師：很好，必備條件具備了一條，那么細胞膜是否相當(dāng)于半透膜呢?
師：展示成熟紅細胞在不同溶液濃度下的吸水和失水情況的動畫課件。
師：請同學(xué)們思考并討論以下問題(課件展示)。
(1)紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能夠透過細胞膜嗎?
(2)紅細胞的細胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中所說的半透膜?
(3)當(dāng)外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎?
(4)紅細胞吸水或失水的多少取決于什么條件?
學(xué)生討論總結(jié)。
教師歸納講述：
(1)動物細胞的吸水：外界溶液濃度小于細胞的濃度，細胞吸水膨脹。
動物細胞的失水：外界溶液濃度大于細胞的濃度，細胞失水皺縮。
動物細胞既不吸水也不失水：外界溶液濃度等于細胞的濃度，細胞形態(tài)不變。
(2)動物的細胞膜相當(dāng)于半透膜，一個動物細胞可以看作一個滲透系統(tǒng)。
8.3學(xué)習(xí)植物細胞的吸水和失水
師：剛才，我們討論了蔬菜吸水和失水現(xiàn)象。
師：再展示蘿卜條在鹽水和清水中的失水和吸水情況的Flash動畫課件。
師：植物細胞是否就像剛才我們看到的滲透現(xiàn)象呢?或者說植物細胞是否具備構(gòu)成滲透裝置的條件呢?
師：課件展示講解成熟的植物細胞結(jié)構(gòu)動畫模式圖并板畫植物細胞圖，特別講解原生質(zhì)層的結(jié)構(gòu)。
師：(課件展示探究實驗的一般過程)
觀察現(xiàn)象，提出問題－作出假設(shè)－設(shè)計實驗－開展實驗－分析結(jié)果，得出結(jié)論－表達與交流
師：原生質(zhì)層中因有膜的存在相當(dāng)于一層半透膜，而植物體內(nèi)的植物細胞都生活在液體的環(huán)境中，生活在可能存在濃度差的環(huán)境中，植物細胞可以表現(xiàn)出吸水或失水。
再讓我們回到剛才提到的蔬菜問題上，當(dāng)我們知道植物細胞是可以吸水或失水后，我們可以提出什么問題來加以研究呢?或者說結(jié)合課前復(fù)習(xí)和提到的蔬菜問題，對植物細胞的吸水和失水你有興趣研究什么問題?同桌討論一下。(學(xué)生討論)
生：植物吸水和失水的原因是什么?
植物吸水和失水條件是什么?
在什么條件下植物吸水和失水?
原生質(zhì)層是否相當(dāng)于半透膜?
植物萎蔫和硬挺是否與吸水和失水有關(guān)?
師：大家討論還是很有成果的，提出的問題也很好?，F(xiàn)在問題提出來了，比如用剛才同學(xué)提出的“原生質(zhì)層是否相當(dāng)于半透膜”這一問題我們?nèi)绾巫鞒鰢L試性的解釋呢?
生：因為細胞液有一定濃度，有條件構(gòu)成濃度差，而原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，因此可以在有外界溶液的條件下，發(fā)生如滲透裝置一樣的吸水或失水。
師：這些都對，對于問題的探討僅憑理論是不夠的，下面還需我們開動腦筋用實驗來證明一下，前后桌四個同學(xué)討論一下，如何設(shè)計實驗來驗證植物細胞的吸水和失水，說出你們的大體設(shè)計思路。(學(xué)生討論)
生：我們讓植物細胞處于不同的蔗糖溶液中，看看液泡大小的變化。
我們讓一個植物細胞放在清水和蔗糖溶液中，觀察其變化。
師：基本思路都可以，大家比較一下，這些設(shè)計有沒有不足
生：……
師：取一個植物細胞這種操作加大了實驗的復(fù)雜性，不符合簡單性原則，所以我們一般取植物一定部位的一塊組織來做實驗。
有了基本思路，我們再考慮一下實驗的內(nèi)容，首先是選用什么材料和用具呢(課件給出幾種材料)，你選擇什么材料?
生：紫色洋蔥。
師：為什么?
生：因為有紫色液泡便于觀察
師：因為我們要看液泡的失水和吸水變化，因此我們還需要什么用具?
生：顯微鏡、載玻片、蓋玻片、蔗糖溶液、清水。
師：怎樣制作臨時裝片呢?
生：先在載玻片上滴一滴清水，撕取一片洋蔥表皮，蓋上蓋玻片。
師：我們一般撕取的是洋蔥鱗片葉的外表皮，而且要把它在清水中展平，不要重疊。
師：和學(xué)生邊交流邊做洋蔥鱗片葉的外表皮臨時裝片，并把制作好的臨時裝片放在數(shù)碼顯微鏡調(diào)好(學(xué)生觀看投影)。
師：為什么不直接在載玻片上滴加蔗糖溶液?
生：應(yīng)該先觀察正常的植物細胞，以便與失水的細胞比較。
師：在蓋玻片一側(cè)滴蔗糖溶液，另一側(cè)用吸水紙吸引，這樣重復(fù)2-3次，那我們在屏幕上能看到什么結(jié)果?
生：(3min左右)看到液泡縮小了，原生質(zhì)層和細胞壁分離?？吹揭号蓊伾由盍?。
師：由此我們可以得出的結(jié)論是什么?
生：當(dāng)外界溶液的濃度大于細胞液濃度時，液泡中的水會通過原生質(zhì)層出細胞，出現(xiàn)失水現(xiàn)象，即質(zhì)壁分離。
師：吸水呢?
生：在蓋玻片一側(cè)再滴清水并用吸水紙在另一側(cè)吸引，這樣重復(fù)2-3次，細胞就處于水環(huán)境中，可觀察到細胞又會恢復(fù)到原來的狀態(tài)，出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。
師：請一位同學(xué)上來操作一下。(1min后觀察到細胞又會恢復(fù)到原來的狀態(tài))
師：結(jié)論是什么?
生：當(dāng)外界溶液的濃度小于細胞液濃度時，液泡中的水會通過原生質(zhì)層進入細胞。
師：課件動畫展示植物的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原過程。
師：實驗證明原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，植物細胞可以看作是一個滲透系統(tǒng)。
師：質(zhì)壁分離復(fù)原實驗?zāi)苷f明哪些問題呢?(師和學(xué)生一起分析總結(jié)，并展示課件)
生：①植物細胞是一個滲透系統(tǒng)；②細胞壁具有全透性；③原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜；④原生質(zhì)層的伸縮性大于細胞壁；⑤可判斷細胞的死活；⑥可間接測定細胞液的濃度。
師：同學(xué)們，現(xiàn)實中很多的科學(xué)發(fā)現(xiàn)就是沿著這樣一個思路來完成的，希望同學(xué)們也能在掌握這種方法后，勤于發(fā)現(xiàn)、敢于思索，并能通過實驗，不斷探索出自然的奧秘。
師：用線條把板書的內(nèi)容分開，并比較總結(jié)這節(jié)課的主要內(nèi)容。
板書設(shè)計見表1。
教學(xué)反思：這是一節(jié)探討式教學(xué)課，需要老師借助生活觀察，學(xué)生已有的知識，并結(jié)合課件、演示實驗的展示來設(shè)計完成教學(xué)內(nèi)容。以學(xué)生可見的生活現(xiàn)象人手，逐漸過度到對實驗的設(shè)計和對實驗探究一般步驟的了解，達到了教學(xué)的目的。如果能讓每一個學(xué)生親自動手做質(zhì)壁分離復(fù)原實驗效果會更好，但由于時間有限，只做了演示實驗。
