基于實驗的“細(xì)胞中的無機物”教學(xué)案例

劉于祥

摘 要：本節(jié)課設(shè)置多組實驗，旨在提高學(xué)生的興趣以及教學(xué)效果。本節(jié)課進(jìn)行了多種實驗，其中包括嫩樹葉的加熱和干樹葉的燃燒、西瓜和涼粉的比較、水分測定儀對不同植物材料的含水量測定、自制血液循環(huán)模型演示、干種子和潮濕種子溫度的感受、水和果汁結(jié)冰等。

關(guān)鍵詞：無機物；水；無機鹽

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）23-087-2

不少老師認(rèn)為，“細(xì)胞中的無機物”這一節(jié)內(nèi)容簡單易講，但大多只停留在灌輸式教育，即便舉的例子也是學(xué)生在生活中沒有深刻體會的。如果把相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計成一個一個的實驗，讓學(xué)生真正從實驗中總結(jié)出相關(guān)的知識，那將會極大地調(diào)動學(xué)生的積極性，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。

一、教學(xué)目標(biāo)

1.知識方面

知道水和大多數(shù)無機鹽在細(xì)胞中的存在形式及生理功能。

2.能力方面

（1）通過分組實驗，鍛煉操作能力。通過分組討論，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的能力。

（2）提升從資料、圖表等提取有價值信息的能力。

3.情感、態(tài)度與價值觀

（1）積極參加討論發(fā)表自己的見解，在交流中建立自信

（2）水是生命之源，養(yǎng)成自覺保護(hù)水資源的意識。

二、教學(xué)重難點

水和無機鹽在細(xì)胞中的作用是本節(jié)重點，結(jié)合水的概念、無機鹽的作用是本節(jié)難點。

三、教學(xué)教具

新鮮樹葉、干樹葉、紅葉李老枝、紅葉李嫩枝、李樹嫩枝、李樹果實、西瓜、涼粉、潮濕種子、干種子、自制血液循環(huán)模型、水分測定儀、酒精燈、打火機等。

四、教學(xué)課時

新授、一課時

五、教學(xué)過程

1.導(dǎo)入

將班級同學(xué)分組進(jìn)行實驗。實驗一利用酒精燈對試管中的葉片進(jìn)行加熱，通過試管中出現(xiàn)的水蒸氣得出生物體內(nèi)含有水。實驗二利用酒精燈燃燒干樹葉得到的灰燼，讓學(xué)生知道生物體內(nèi)無機鹽的存在[1]。引入課題細(xì)胞中的無機物。

2.細(xì)胞中的化合物

ppt投影細(xì)胞中的各種化合物及含量，學(xué)生觀察。

類 別化合物相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)%

無機化合物

水85.0～90.0

無機鹽1.0～1.5

有機化合物

蛋白質(zhì)7.0～10.0

脂質(zhì)1.0～2.0

糖類和核酸1.0～1.5

教師提問：細(xì)胞中含有無機物和有機物兩大類物質(zhì)，細(xì)胞的各種物質(zhì)誰的含量最大？

教師總結(jié)出細(xì)胞中的化合物，水的含量最高。

3.水

（1）水的含量

演示實驗：

實驗材料：紅葉李老枝、紅葉李嫩枝、李樹嫩枝、李樹果實、水分測定儀

實驗過程：利用水分測定儀分別測定四組材料的含水量，進(jìn)行對照比較。

教師提問，學(xué)生總結(jié)：

①紅葉李嫩枝與李樹嫩枝對照比較說明不同生物種類的含水量不同。

②李樹嫩枝與李樹果實對照比較說明同一生物不同的組織、器官中，水的含量也不相同。

③紅葉李老枝與紅葉李嫩枝對照比較說明同一生物在生長發(fā)育的不同時期，含水量不同。

（2）水的存在形式：

教師提問西瓜和涼粉中含有水嗎？（有）

學(xué)生用手?jǐn)D壓西瓜塊和涼粉塊，西瓜塊流出汁液而涼粉塊中沒有，從而引出自由水（可以自由流動）、結(jié)合水（與其它物質(zhì)結(jié)合在一起）。

（3）結(jié)合水的作用：

教師利用涼粉塊中水分與淀粉結(jié)合引導(dǎo)學(xué)生，細(xì)胞中也有水與蛋白質(zhì)等結(jié)合在一起（結(jié)合水）成為細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。

（4）自由水的作用：

自制簡易血液循環(huán)模型，教師進(jìn)行演示實驗。

①裝置的血管中充滿含有酚酞的水，加入NaOH粉末，水立即變?yōu)榧t色，推動注射器紅色沿著血管流向各個方向。

②通過注射器加入Hcl，觀看到紅色逐漸消失。

學(xué)生討論總結(jié)自由水的作用。

教師總結(jié)：

①NaOH粉末溶于水出現(xiàn)紅色，說明水是良好的溶劑。

②紅色沿著血管流向各個方向，說明自由水能運輸物質(zhì)。

③加入Hcl紅色消失，說明自由水中作為化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。（ppt同時展示自由水的作用）

（5）自由水與結(jié)合水比例高低對代謝植物抗逆性的影響

①準(zhǔn)備兩個大小相同的塑料瓶，分別裝滿潮濕的種子和干種子。讓學(xué)生用手感受溫度（不同）。

教師提問：同學(xué)們分析溫度不同的原因？（提示代謝可以產(chǎn)生的熱量）

教師總結(jié)：自由水的含量越高，代謝越旺盛。

②學(xué)生觀看演示實驗的視頻——水和果汁誰先結(jié)冰。

教師提問：為什么水結(jié)冰了，果汁還沒有結(jié)冰？

教師總結(jié)：細(xì)胞中結(jié)合水比例越高，植物的抗逆性越強。

（6）生命之水：

學(xué)生觀看生命之水視頻（一段關(guān)于地球上各種生物與水的關(guān)系），讓學(xué)生體驗生命離不開水，水是生命之源，養(yǎng)成保護(hù)水資源的意識。

4.無機鹽

（1）無機鹽的存在形式

閱讀教材找出無機鹽的存在形式（多數(shù)以離子形式存在）。

教師提問：同學(xué)們舉例說出有哪些離子？

陽離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等

陰離子：Cl-、SO2-4、PO3-4、HCO-3等。

（2）無機鹽的作用

①無機鹽是細(xì)胞內(nèi)重要化合物的組成成分

ppt展示血紅蛋白和葉綠素分子結(jié)構(gòu)式，重點標(biāo)注Fe和Mg。得出無機鹽的作用重要化合物的組成成分。ppt繼續(xù)展示缺Fe性貧血和植物缺Mg圖片，讓學(xué)生進(jìn)一步了解無機鹽是重要化合物的組成成分。

②無機鹽維持細(xì)胞和生物生命活動

播放運動員劇烈運動后抽搐的視頻。教師分析由于缺Ga導(dǎo)致抽搐?？偨Y(jié)出無機鹽的作用維持生命活動。

③無機鹽維持人體的酸堿平衡。

ppt投影常見食物的酸堿度分類表，提示學(xué)生我們吃了酸性或堿性食物，人體PH值仍能保持穩(wěn)定。

教師總結(jié)出人體通過無機鹽的作用：無機鹽（H2CO3/NaHCO3 NaH2PO4/Na2HPO4）能夠維持人體的酸堿平衡。

本節(jié)課的分組實驗和演示實驗，使學(xué)生更易理解相關(guān)知識點，從而改變了很多教師一直灌輸式教育的方式。教師只要認(rèn)真引導(dǎo)學(xué)生動手實驗，課后就可以看出，學(xué)生很愿意接受這種課堂模式，而且教學(xué)效果也會很好。

[參考文獻(xiàn)]

[1]欣向紅.“細(xì)胞中的無機物”教學(xué)設(shè)計.中學(xué)生物學(xué)[J]，2015（07）.endprint