《探究植物細(xì)胞的吸水和失水》實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)

一、關(guān)于教材

（一）教材的內(nèi)容特點(diǎn)

新教材上將本實(shí)驗(yàn)從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的目的是觀察植物細(xì)胞吸水和失水現(xiàn)象，闡明其原理；嘗試一般探究性的學(xué)習(xí)方法。更多地要求學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)。

（二）教材的地位和作用

本實(shí)驗(yàn)屬新課標(biāo)人教版必修1第四章第一節(jié)的內(nèi)容，是高中生物課程的第一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，也是新考綱中的一個(gè)重要考點(diǎn)。它在教材中具有承上啟下的作用，既與第三章“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)功能”有一定的聯(lián)系，同時(shí)又為學(xué)生理解物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)和后面兩節(jié)的學(xué)習(xí)起到鋪墊作用。

（三）教學(xué)目標(biāo)

1.知識目標(biāo)：觀察植物細(xì)胞吸水和失水現(xiàn)象，闡明其原理。

2.能力目標(biāo)：嘗試提出問題，作出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假設(shè)。

3.情感目標(biāo)：體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過程，培養(yǎng)良好的探究性學(xué)習(xí)思維。

（四）教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)：闡明植物細(xì)胞吸水和失水原理。

內(nèi)容涉及原生質(zhì)層、質(zhì)壁分離、質(zhì)壁分離復(fù)原等概念，涵蓋了本章節(jié)的大部分知識點(diǎn)。理解其原理，就能掌握本節(jié)課的核心內(nèi)容。

2.教學(xué)難點(diǎn)：嘗試提出問題，作出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假設(shè)。

由于知識結(jié)構(gòu)以及思維方法的限制，學(xué)生對生活現(xiàn)象的觀察、思考，以及進(jìn)一步提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等方面會有一定的難度。

二、關(guān)于教法

（一）教學(xué)策略

針對學(xué)生現(xiàn)有的水平，在教學(xué)過程中以問題驅(qū)動式展開探究，通過有層次的問題，由淺到深一步步啟發(fā)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，誘導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立自主地進(jìn)行探究。

（二）教學(xué)方法

1.探究教學(xué)法。提出問題作出假設(shè)→引導(dǎo)學(xué)生探究推理→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證→歸納總結(jié)分析結(jié)果。

2.直觀教學(xué)法。通過實(shí)驗(yàn)、多媒體輔助教學(xué)軟件，化靜為動，化抽象為具體，使學(xué)生更好地從感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識。

3.點(diǎn)評法和點(diǎn)撥法。目的在于強(qiáng)化學(xué)生主體活動，同時(shí)幫助學(xué)生建構(gòu)正確的知識結(jié)構(gòu)。同時(shí)，有利于學(xué)生掌握正確的探究方法。

三、教學(xué)過程

（一）提出問題，作出假設(shè)

曬蔫的蘿卜放于清水中一段時(shí)間會變硬，“涼拌黃瓜”的盤子里會積水，對農(nóng)作物施肥過多，會造成“燒苗”的現(xiàn)象。說明植物細(xì)胞也可以像動物細(xì)胞一樣吸水和失水。那兩者的原理是一樣的嗎？引導(dǎo)學(xué)生對比分析植物與動物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，參照滲透作用的條件，可提出問題：“植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜嗎？”假設(shè)答案是肯定的，怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證呢？

（二）設(shè)計(jì)方案

方案一：取紫色洋蔥外表皮作材料，用0.25 g/mL的蔗糖溶液作試劑，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

方案二：取紫色洋蔥內(nèi)表皮作材料，用加入紅墨水的0.2 g/mL的蔗糖溶液作試劑（紅墨水和蔗糖溶液的比例是1∶3），進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（三）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（四）分析結(jié)果，得出結(jié)論

方案二實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：

1.滴加了加入紅墨水的質(zhì)量濃度為0.2 g/mL的蔗糖溶液后，無色的液泡體積呈不同程度的縮小，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間分開，并在其間充滿紅色溶液，即發(fā)生質(zhì)壁分離且細(xì)胞壁具有全透性。

2.滴加清水后，無色的液泡體積逐漸膨大，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間的紅色溶液逐漸消失，即發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。

（五）表達(dá)交流

同時(shí)組織學(xué)生組間交流，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成敗，將探究的問題、過程、結(jié)果和結(jié)論與其他同學(xué)交流，通過討論讓學(xué)生進(jìn)一步內(nèi)化。培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)和交流能力。

四、教學(xué)評價(jià)與反思

本教學(xué)通過問題串的形式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究，基本實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)目標(biāo)。同時(shí)，探究過程中體現(xiàn)了實(shí)踐性、自主性、聯(lián)系性、直觀性等特點(diǎn)，落實(shí)新課標(biāo)倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)、提高生物科學(xué)素養(yǎng)等理念。

但畢竟剛開始高中的學(xué)習(xí)不久，所以學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)技能及探究思維等對教學(xué)效果有一定限制。

編輯 董慧紅