探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)設(shè)計

1、“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)：知識目標(biāo)：（1）進(jìn)行植物細(xì)胞失水和吸水的探究，觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原。（2）說明植物細(xì)胞失水和吸水的條件。能力目標(biāo)：（1）初步學(xué)會觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的方法；（2）培養(yǎng)“假設(shè)一實(shí)驗(yàn)一結(jié)論一應(yīng)用”的基本科學(xué)探究能力。 態(tài)度情感與價值觀：（1）領(lǐng)悟科學(xué)探究思想方法，體念探究活動中的成功感，增強(qiáng)學(xué)科興趣和自信 心；（2）培養(yǎng)尊重科學(xué)、事實(shí)求是的學(xué)風(fēng)；（3）培養(yǎng)交往合作能力。二、重難點(diǎn)：重點(diǎn)：觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原 難點(diǎn)：進(jìn)行植物細(xì)胞失水和吸水的探究，說明植物細(xì)胞失水和吸水的條件三、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細(xì)胞

2、液中的水分就透過原生質(zhì)層進(jìn) 入外界溶液中，使細(xì)胞壁和原生質(zhì)層都出現(xiàn)一定程度的收縮。由于原生質(zhì)層比細(xì) 胞壁的伸縮性大，當(dāng)細(xì)胞不斷失水時，原生質(zhì)層就會與細(xì)胞壁逐漸分離開來， 也 就是逐漸發(fā)生了質(zhì)壁分離。四、教學(xué)方法層進(jìn)設(shè)問法討論法探究法層進(jìn)設(shè)問法：使學(xué)生容易開展科學(xué)探究，這也符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。在探究 過程中，讓學(xué)生參與討論。這樣，既深化知識，又訓(xùn)練了學(xué)生的表達(dá)能力、交流 能力，培養(yǎng)了學(xué)生合作學(xué)習(xí)的能力。選用探究法教學(xué)適宜開展教學(xué)，能充分訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力、分析能力和創(chuàng) 造性思維。討論法：本節(jié)課以自主探究為主要學(xué)習(xí)方式， 學(xué)生通過科學(xué)探究體驗(yàn)、獲得 知識技能，培養(yǎng)能力。故采用討論學(xué)習(xí)法，發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)

3、法。五、課前準(zhǔn)備（1）實(shí)驗(yàn)課前，教師要求學(xué)生復(fù)習(xí)滲透作用原理及其發(fā)生條件，并做好預(yù)習(xí)， 理解實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蠛头椒ú襟E；（2）材料器具：紫色洋蔥、蔗糖、KN03清水；顯微鏡及其他實(shí)驗(yàn)器材等。六、教學(xué)設(shè)計1 提出問題引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，如做糖拌西紅柿、鹽腌雪菜時觀察到的現(xiàn)象，以及 制備細(xì)胞膜的經(jīng)驗(yàn)，通過小組成員的討論，提出與植物細(xì)胞吸水和失水相關(guān)的問 題。例如，“植物細(xì)胞與動物細(xì)胞吸水和失水的異同點(diǎn)有哪些？” “植物細(xì)胞在什 么情況下會吸水？細(xì)胞有怎樣的變化？” “植物細(xì)胞在什么情況下會失水？細(xì)胞 有怎樣的變化？”“能否通過植物細(xì)胞吸水和失水來測量細(xì)胞液的濃度？如果可 以，測量細(xì)胞液

4、濃度的過程是怎樣的？” 之后要指導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行篩選， 確定 有探究價值的問題。2作出假設(shè)要求小組成員依據(jù)已有知識和生活經(jīng)驗(yàn)， 對提出的問題進(jìn)行推測， 作出嘗試 性的回答，用陳述句的形式表述出來。例如，某小組提出的問題是： “植物細(xì)胞 與動物細(xì)胞吸水和失水的異同點(diǎn)有哪些？” 教師可引導(dǎo)他們先回憶植物細(xì)胞和動 物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上有哪些異同點(diǎn)， 再聯(lián)想動物細(xì)胞吸水和失水的現(xiàn)象， 以及與植物 細(xì)胞吸水和失水有關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn)，通過小組討論作出以下假設(shè)： “植物細(xì)胞和動 物細(xì)胞在吸水和失水過程中有相同點(diǎn)， 吸水和失水取決于細(xì)胞液與外界溶液的濃 度差；由于植物細(xì)胞有細(xì)胞壁， 動物細(xì)胞沒有， 所以在吸水過程中動物

5、細(xì)胞會一 直吸水直至脹破，而植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，不至于吸水脹破。 ” 3設(shè)計實(shí)驗(yàn)在這一環(huán)節(jié)， 可先讓學(xué)生在小組內(nèi)根據(jù)假設(shè)討論實(shí)驗(yàn)的初步方案， 提出大致 的思路。經(jīng)老師認(rèn)可后， 小組需要對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行細(xì)化， 這必然要涉及用什么材 料、試劑的具體濃度等細(xì)節(jié)， 這時，教師可要求學(xué)生先閱讀課本上提供的參考案 例，從中找到可借鑒之處，再對本小組的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行細(xì)化。例如，上文提到的 那個小組根據(jù)本小組作出的假設(shè)， 設(shè)計了以下的實(shí)驗(yàn)。 基本思路是： 將植物細(xì)胞 和小鼠血細(xì)胞分別浸潤在高濃度蔗糖溶液中， 觀察其大小變化； 再將上述細(xì)胞浸 潤在清水中，觀察細(xì)胞變化。學(xué)生預(yù)期的結(jié)果是： 由于植物細(xì)胞和動物細(xì)胞都屬

6、于細(xì)胞，在細(xì)胞外溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時，水分滲透出細(xì)胞，細(xì)胞皺縮。因 為植物細(xì)胞有細(xì)胞壁， 所以出現(xiàn)了原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離的現(xiàn)象。 在細(xì)胞外溶液 濃度小于細(xì)胞液濃度時， 水分滲入細(xì)胞， 細(xì)胞膨脹。 因?yàn)樾∈笱?xì)胞沒有細(xì)胞壁 阻擋，所以一直吸水直至脹破； 植物細(xì)胞有細(xì)胞壁， 出現(xiàn)了質(zhì)壁分離復(fù)原的現(xiàn)象。 雖然細(xì)胞壁有一定的彈性， 植物細(xì)胞可因吸水而比原來的細(xì)胞體積略大， 但因吸 水產(chǎn)生的膨壓，作用于細(xì)胞壁，細(xì)胞壁產(chǎn)生壁壓， 兩相抵消，細(xì)胞不再吸水脹大。 至于用什么植物的什么細(xì)胞作材料，高濃度蔗糖溶液的濃度到底是多少，等等， 要待看過課本上參考案例后再討論決定。4進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 教師可要求各小組先根據(jù)擬

7、訂的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計記錄表格， 再檢查所需要的材料用 具和試劑是否準(zhǔn)備齊全，確定小組內(nèi)的分工。然后，各小組開始實(shí)驗(yàn)，將觀察的 結(jié)果記錄在表格中，教師在各小組巡回指導(dǎo)。組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，兩個學(xué)生一組，分 28 個小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)探究過程中應(yīng)注意的問題 :(1) 取材的厚薄是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。 (讓學(xué)生比較，再探究！ )表皮撕取太薄 ,容易撕破液泡 ,色素外溢 ,只能觀察到細(xì)胞壁 ,無法進(jìn)行質(zhì)壁 分離實(shí)驗(yàn) ;表皮撕取太厚 ,細(xì)胞層數(shù)重疊 ,不方便觀察 ,并且分離試劑滲入到細(xì)胞 中需要較長時間 ,細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離速度慢。 只有表皮細(xì)胞撕得恰如其分 , 實(shí)驗(yàn)效 果才能既好又快。因此在撕取表皮時可以多取幾次

8、, 選擇較好的一塊進(jìn)行觀察。 (2) “引流法”時不要移動裝片。用引流的方法，從蓋玻片的一側(cè)滴入蔗糖溶液(或清水),在蓋玻片的另一側(cè)用 吸水紙吸引，重復(fù)三次。在引流的過程中移動了裝片就會影響到對特定細(xì)胞的觀 察。(3) 在觀察時選擇低倍鏡即可。觀察時要善于移動裝片，選擇材料中只有一層細(xì)胞又帶色素的部位進(jìn)行觀察。(4) 觀察的對象。主要注意這幾個方面：液泡大小和顏色的變化；原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的位置5. 分析結(jié)果，得出結(jié)論學(xué)生代表匯報實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期對比， 得出正確結(jié)論。6. 表達(dá)和交流組織各小組同學(xué)向全班報告本小組提出的探究問題、探究過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和 得出的結(jié)論，其他同學(xué)發(fā)表評論

9、和質(zhì)疑，報告人或本小組其他同學(xué)回答質(zhì)疑， 聽 取其他小組的建議，完善本小組的實(shí)驗(yàn)方案或結(jié)論。七、板書設(shè)計提出問題 一作出假設(shè)一設(shè)計實(shí)驗(yàn)一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)一分析結(jié)果，得出結(jié)論一表達(dá)和交 流課后反思學(xué)生能夠真正的探究，必需基于一定的背景知識，在這節(jié)課中，要先讓學(xué)生 具備必要知識背景，再進(jìn)行探究就存在可能。整體思路是：先引導(dǎo)式探究再自主 性探究，先讓學(xué)生在老師的引導(dǎo)下能夠進(jìn)行細(xì)胞吸水和失水的基本實(shí)驗(yàn)， 熟悉基 本的實(shí)驗(yàn)操作，接下來在問題情景中運(yùn)用所掌握的知識進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，把探究放 到課的后半部分。在本節(jié)課，我也有幾個不盡人意的地方，關(guān)于原生質(zhì)層的滲透作用和蔗糖溶 液的作用指導(dǎo)的有點(diǎn)少了，在以后的上課中會及時補(bǔ)救和改進(jìn)；問題探討的過程 中有同學(xué)提出“