“探究植物細胞的吸水和失水”教學設(shè)計及分析

【摘要】教材和課程標準分析“洋蔥鱗片葉表皮細胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原的實驗”是中圖版必修一“分子與細胞”第三單元的第二節(jié)中設(shè)計的一個探究活動。是在學習了滲透現(xiàn)象及其原理后對于細胞吸水和失水現(xiàn)象的具體分析和應(yīng)用。本部分內(nèi)容的學習對細胞結(jié)構(gòu)的認識進一步提高同時為進一步理解生物膜的物質(zhì)運輸功能作了鋪墊。同時這部分內(nèi)容也明確寫入了“課程標準”的活動建議中。

【關(guān)鍵詞】植物細胞? 質(zhì)壁分離? 教學設(shè)計

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）19-0175-02

高中生具備一定的知識水平，思維能力、學習能力也得到一定的發(fā)展。但在實驗技能方面還相當欠缺，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的探究思維還不成熟。

教學目標：1.知識性目標：觀察植物細胞吸水和失水現(xiàn)象，闡明其原理;2.技能性目標：嘗試提出問題，作出假設(shè)、演繹推理等科學研究方法;3.情感態(tài)度價值觀：體驗探究的一般過程，培養(yǎng)良好的學術(shù)品德。

教學重難點：由于知識結(jié)構(gòu)以及思維方法的限制，學生對生活現(xiàn)象的觀察、思考，以及進一步提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計實驗等方面會有一定的難度。因而我將其列為本節(jié)教學內(nèi)容的難點。難點：嘗試提出問題，作出假設(shè)，設(shè)計實驗，驗證假設(shè)。重點：觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原。

教學程序：提出問題——作出假設(shè)——設(shè)計實驗——進行實驗——分析結(jié)果，得出結(jié)論——表達交流——進一步探究

1.宏觀實驗驗證：課前指導探究小組進行圣女果的稱重實驗，設(shè)計實驗步驟如下：1）挑選10個大小、形態(tài)相似的圣女果，兩個一組，分別標記為A、B、C、D、E五組，稱量并記錄; 2）取清水及濃度為0.1g/ml，0.2g/ml，0.3g/ml，0.4g/ml蔗糖溶液各150ml，將其依次倒入編號1、2、3、4、5號燒杯中，并貼上標簽。3）將五組圣女果清水處理24小時，稱量并記錄。4）將清水處理過的五組圣女果分別放入1到5號燒杯中等待12小時后稱量并記錄，24小時后稱量并記錄。5）比較前后實驗記錄，歸納總結(jié)實驗結(jié)論。

學生討論得出：圣女果在蔗糖溶液中隨蔗糖濃度的增大出現(xiàn)明顯的失水現(xiàn)象，而在清水中則因吸水而質(zhì)量增加。

設(shè)計目的：從宏觀著眼考慮問題，符合學生的認知規(guī)律，且通過視頻演示激發(fā)學生學習的興奮點。好之者不如樂之者，讓學生體驗認知過程帶來的快樂。

2.微觀實驗驗證

1）分析細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)，對實驗可能出現(xiàn)的現(xiàn)象進行科學猜想。并設(shè)計相應(yīng)的活動程序，演繹可能出現(xiàn)的結(jié)果?；顒映绦颍簩⒅参锛毎櫾诟邼舛鹊恼崽侨芤褐?，觀察大小的變化;再浸潤在清水中，觀察其大小的變化。

預(yù)期的實驗結(jié)果：在蔗糖溶液中，植物細胞的中央液泡會縮小，細胞皺縮;在清水中，植物細胞的液泡又會變大，細胞膨脹。設(shè)計目的：培養(yǎng)學生分析問題的能力、提出問題的能力。

2）觀察質(zhì)壁分離及其復(fù)原實驗

材料呈現(xiàn)：紫色的洋蔥鱗片葉，A組（0.3g/mL）的蔗糖溶液、B組（0.5g/ml）的蔗糖溶液，清水，紅色墨水、藍色墨水;刀片、鑷子、滴管、載玻片、蓋玻片、吸水紙、顯微鏡。

視頻演示質(zhì)壁分離實驗過程的操作，并對其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行必要的說明：取一載玻片，中央滴二滴水。用刀片在外表皮上輕劃一“井”字形，用鑷子撕下一部分表皮;將表皮置于水滴中展平，用鑷子夾住蓋玻片呈45？觷角輕輕蓋上;用低倍鏡鏡檢;在蓋玻片一側(cè)滴加2滴蔗糖溶液，并在對側(cè)用吸水紙引流;用低倍鏡鏡檢，并記下發(fā)生質(zhì)壁分離的時間;在蓋玻片一側(cè)滴加1-2滴清水，在對側(cè)用吸水紙引流，重復(fù)幾次;用低倍鏡觀察變化過程。

指導學生實驗操作，并對學生的觀察結(jié)果進行階段性的展示：正常細胞在低倍鏡下的觀察結(jié)果——質(zhì)壁分離狀態(tài)的細胞在低倍鏡下觀察的結(jié)果——請學生對顯微投影儀下的裝片進行操作，演示質(zhì)壁分離復(fù)原的過程。

設(shè)計目的：讓學生通過規(guī)范的實驗操作、觀察到質(zhì)壁分離及其復(fù)原的現(xiàn)象。體驗微觀世界的神奇。

3）分析結(jié)果，得出結(jié)論。學生代表匯報實驗結(jié)果，引導學生對實驗結(jié)果與預(yù)期對比，得出：質(zhì)壁分離的外界原因是外界溶液的濃度高于細胞液濃度。

4）表達交流，組織學生組間交流，體驗實驗成敗。將探究的問題、過程、結(jié)果和結(jié)論與其他同學交流，并解決個別質(zhì)疑問題。通過討論讓學生進一步內(nèi)化。設(shè)計目的：通過表達交流，培養(yǎng)學生的表達能力、交流能力、合作能力。

學后總結(jié)：（1）通過本節(jié)課的學習你學會了哪些知識。（2）通過本節(jié)課的學習你掌握了哪些能力。（3）通過本節(jié)課的學習你感悟了哪些道理。

設(shè)計目的：通過當堂反思，鼓勵學生樂于總結(jié)、善于總結(jié)的品質(zhì);培養(yǎng)學生不畏艱難、勇于探索的科學品質(zhì)。

作者簡介：

王玉彬（1981.08-）男，漢族，山東省德州市人，研究生，一級教師，研究方向主要為中學生物教學，德育管理等。