觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：1. 學(xué)會(huì)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的方法。2. 了解植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原的原理。3. 規(guī)范顯微鏡的操作方法。2、 重點(diǎn)及解決策略重點(diǎn)：1.學(xué)會(huì)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的方法。2.了解植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原的原理。解決策略： 多媒體展示實(shí)驗(yàn)方法及過(guò)程。通過(guò)教師引導(dǎo)、學(xué)生自己動(dòng)手探究，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，了解實(shí)驗(yàn)原理。3、 難點(diǎn)及突破辦法難點(diǎn)：1. 熟練掌握洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片的制作方法。2. 在高倍顯微鏡下觀察紫色液泡擴(kuò)大與縮小的過(guò)程。3. 規(guī)范顯微鏡的操作方法。突破辦法： 學(xué)生觀看多媒體展示，教師指導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手操作，在實(shí)驗(yàn)操作

2、過(guò)程中，熟練掌握臨時(shí)裝片的制作及顯微鏡的使用方法。4、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分析 本節(jié)是高中生物學(xué)中的一個(gè)經(jīng)典性探究實(shí)驗(yàn)，目的在于讓學(xué)生通過(guò)自主性探究，了解植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原的原理，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、解決問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力。本節(jié)在介紹完滲透原理之后提出，學(xué)生已初步掌握了水分跨膜運(yùn)動(dòng)的原理，因此，對(duì)本節(jié)內(nèi)容的理解更為容易。同時(shí)，本節(jié)的學(xué)習(xí)又在為第3節(jié)做鋪墊，因此，學(xué)習(xí)好本節(jié)內(nèi)容至關(guān)重要。 5、 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備紫色的洋蔥鱗片葉、質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液、清水、刀片、鑷子、滴管、載玻片、蓋玻片、吸水紙、顯微鏡。6、 設(shè)計(jì)思路 本節(jié)是一節(jié)探究性

3、實(shí)驗(yàn)課，因此，教學(xué)時(shí)，應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。在教學(xué)時(shí)，可采用“提出問(wèn)題解決問(wèn)題再提出問(wèn)題解決問(wèn)題”的教學(xué)方法，層層深入，逐步深化。通過(guò)多媒體、黑板畫等多種教學(xué)手段，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)原理、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終完成本節(jié)教學(xué)目標(biāo)。7、 教學(xué)流程圖過(guò)渡學(xué)生觀看幻燈，聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)，思考提問(wèn)生活中常見(jiàn)實(shí)例 情景創(chuàng)設(shè) PPT學(xué)生回憶哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞吸水與失水原理知識(shí)回顧開(kāi)始學(xué)生聯(lián)系實(shí)驗(yàn)結(jié)果，小組討論分析學(xué)生觀看幻燈，親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，思考提問(wèn)學(xué)生觀看幻燈展示，了解實(shí)驗(yàn)材料組織學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)原理、教師小結(jié) 新課教授PPT、黑板展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程、指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、提問(wèn)、小結(jié) 新課教授PPT、

4、黑板展示實(shí)驗(yàn)材料、講解實(shí)驗(yàn)材料 新課教授PPT、黑板學(xué)生聯(lián)系前后知識(shí)，引入本節(jié)內(nèi)容學(xué)生填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果問(wèn)題提升、教師小結(jié)學(xué)生完成課后作業(yè)學(xué)生思考問(wèn)題，討論分析課后作業(yè)組織學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果、并進(jìn)行記錄新課教授黑板黑板結(jié)束8、 教學(xué)過(guò)程教學(xué)活動(dòng)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)活動(dòng)目標(biāo)及說(shuō)明知識(shí)回顧教師提問(wèn)：在上一節(jié)課中，我們學(xué)習(xí)了滲透作用及水分是如何進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的，請(qǐng)同學(xué)們回憶一下，滲透作用的發(fā)生需具備哪些條件？動(dòng)物細(xì)胞吸水與失水的原理是什么？學(xué)生回答：1. 發(fā)生滲透作用需具備的條件是：半透膜、膜兩側(cè)有濃度差。2. 動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜，細(xì)胞吸水還是失水主要取決于細(xì)胞質(zhì)與外界溶液的濃度差，當(dāng)細(xì)胞質(zhì)濃

5、度低于外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，反之，細(xì)胞則吸水?；仡櫳瞎?jié)內(nèi)容，回憶相關(guān)知識(shí)。情景創(chuàng)設(shè)多媒體展示：圖片1（一婦女在腌咸菜）；圖片二（因施肥過(guò)多莊稼死亡）教師提問(wèn)：1. 圖片1展示的是日常生活中經(jīng)常遇到的腌咸菜的例子，將切好的蔬菜放入鹽水中，一段時(shí)間后，蔬菜會(huì)變成什么樣子？為什么會(huì)變蔫兒了？2. 圖片2展示的是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，由于對(duì)農(nóng)作物施肥過(guò)多，從而造成農(nóng)作物的死亡，這種現(xiàn)象叫做“燒苗”現(xiàn)象，為什么農(nóng)作物會(huì)死亡呢？教師講解：將蔬菜放入鹽水中，蔬菜會(huì)萎蔫，這是因?yàn)槭卟思?xì)胞失去水分的原因。施肥過(guò)多，農(nóng)作物會(huì)死亡，也是因?yàn)檗r(nóng)作物過(guò)度失水造成的。那么，植物細(xì)胞是如何吸水和失水的呢？觀看圖片展示，聯(lián)系生活

6、經(jīng)驗(yàn)，尋找答案。學(xué)生回答：1. 一段時(shí)間后，蔬菜會(huì)變蔫，因?yàn)槭恕?. 農(nóng)作物因失去水分而死亡。初步構(gòu)建學(xué)生對(duì)植物細(xì)胞吸水及失水過(guò)程的認(rèn)識(shí)。過(guò)渡教師講解：在第三章中，我們學(xué)習(xí)了動(dòng)、植物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)及不同點(diǎn)，植物細(xì)胞有細(xì)胞壁、液泡、葉綠體，而動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有。由于這種結(jié)構(gòu)上的差異，導(dǎo)致植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞在吸水與失水方面有所差異。植物細(xì)胞吸水與失水的原理是什么？植物細(xì)胞在吸水和失水過(guò)程中又會(huì)發(fā)生哪些現(xiàn)象？讓我們通過(guò)今天的探究實(shí)驗(yàn)來(lái)解決這些問(wèn)題。認(rèn)真聆聽(tīng)教師講解，回憶前面所學(xué)知識(shí)，積極思考教師提問(wèn)。聯(lián)系前后知識(shí)，引出本節(jié)課內(nèi)容。一、實(shí)驗(yàn)材料多媒體展示：實(shí)驗(yàn)材料。教師講解：屏幕上展示的是進(jìn)行本實(shí)

7、驗(yàn)所需的一些材料，需要注意以下兩點(diǎn)：1. 新鮮紫色洋蔥鱗莖外表皮是進(jìn)行此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的較理想材料，它既容易被剝離而制成臨時(shí)裝片，同時(shí)又很容易在顯微鏡下觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2. 此實(shí)驗(yàn)選用質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液，選用此濃度的蔗糖溶液很容易使鱗莖外表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，短時(shí)間內(nèi)對(duì)細(xì)胞的傷害很小。教師提問(wèn)：請(qǐng)同學(xué)們先思考一下，能不能用其他濃度的蔗糖溶液（例如0.1g/mL、0.5g/mL、0.7g/mL的蔗糖溶液）代替0.3g/mL的蔗糖溶液呢？為什么？等實(shí)驗(yàn)結(jié)束后我們?cè)賮?lái)解決這一問(wèn)題。觀看實(shí)驗(yàn)所需材料，認(rèn)真聆聽(tīng)教師講解，帶著問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。了解所用實(shí)驗(yàn)材料，為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作做準(zhǔn)備。二、實(shí)驗(yàn)過(guò)程多媒

8、體展示：實(shí)驗(yàn)過(guò)程。板書(shū)：高倍顯微鏡觀察（臨時(shí)裝片）清水吸水紙吸引高倍顯微鏡觀察（臨時(shí)裝片）吸水紙吸引0.3g/mL蔗糖溶液顯微鏡觀察制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片教師講解：1. 在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，要注意高倍顯微鏡的使用方法，可復(fù)習(xí)參考前面所學(xué)知識(shí)。2. 根據(jù)多媒體的演示操作，要熟練掌握臨時(shí)裝片的制作。注意在撕取洋蔥外表皮細(xì)胞時(shí)要盡量薄一些，這樣才能便于觀察。在蓋蓋玻片時(shí)要輕輕地從一側(cè)蓋下，避免氣泡產(chǎn)生，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3. 對(duì)于植物細(xì)胞而言，細(xì)胞最外面有一層細(xì)胞壁，細(xì)胞內(nèi)的絕大部分空間被液泡占據(jù)，因此，細(xì)胞內(nèi)部的液體環(huán)境主要是液泡內(nèi)的細(xì)胞液。我們將細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)統(tǒng)稱為原生質(zhì)層

9、。板書(shū)：原生質(zhì)層液泡膜細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞壁4. 實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行3次觀察，主要要注意兩個(gè)方面：一是液泡大小及顏色變化；二是原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的位置關(guān)系。教師逐一對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。教師提問(wèn)：1.經(jīng)觀察，可以看到什么樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？2.本實(shí)驗(yàn)中的“質(zhì)”與“壁”分別指什么？3.原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜？假設(shè)不是，還會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象嗎？教師小結(jié)：本實(shí)驗(yàn)中的“質(zhì)”指的就是原生質(zhì)層，而不是細(xì)胞質(zhì)，“壁”指的則是細(xì)胞壁。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)細(xì)胞處于0.3 g/mL的蔗糖溶液中時(shí)，由于外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，水分順著相對(duì)含量梯度進(jìn)行移動(dòng)，細(xì)胞失水，所以液泡變小，紫色變深，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離；同理，當(dāng)放入清水中

10、時(shí)，細(xì)胞吸水，所以液泡變大，紫色變淺，原生質(zhì)層逐漸恢復(fù)原來(lái)位置。對(duì)于植物細(xì)胞而言，原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，因此才會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象。觀看實(shí)驗(yàn)過(guò)程。認(rèn)真聆聽(tīng)教師講解。親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生回答：1.當(dāng)細(xì)胞處于0.3g/mL的蔗糖溶液中時(shí)，細(xì)胞液泡變小，顏色變深，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離；當(dāng)放入清水中時(shí)，液泡變大，顏色變淺，原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置。2.“質(zhì)”指的是原生質(zhì)層，“壁”指的是細(xì)胞壁。3.原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。明確實(shí)驗(yàn)操作具體過(guò)程，鍛煉學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手動(dòng)腦能力。三、實(shí)驗(yàn)原理教師提問(wèn)：結(jié)合本實(shí)驗(yàn)結(jié)果、植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的吸水與失水原理，請(qǐng)同學(xué)們

11、思考一下，植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原的原理是什么？在細(xì)胞吸水和失水方面，植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞有什么不同？組織學(xué)生討論，匯總討論結(jié)果。教師小結(jié)：不管是植物細(xì)胞還是動(dòng)物細(xì)胞，水分子都是順著相對(duì)含量梯度移動(dòng)的，即從含水量多的一側(cè)向含水量少的一側(cè)移動(dòng)。對(duì)于植物細(xì)胞而言，細(xì)胞壁是全通透性的，水分子、蔗糖分子都能通過(guò)。原生質(zhì)層則相當(dāng)于一層半透膜，具有選擇透過(guò)性，水分子可以通過(guò)，而蔗糖分子卻不能通過(guò)。同時(shí)，原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁的伸縮性大，所以，當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，原生質(zhì)層收縮，逐漸與細(xì)胞壁脫離，發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，反之，細(xì)胞吸水，原生質(zhì)層逐漸恢復(fù)原來(lái)位置，發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原。動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)

12、有細(xì)胞壁和中央大液泡，因此不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。板書(shū)：實(shí)驗(yàn)原理：1.原生質(zhì)層伸縮性 > 細(xì)胞壁伸縮性。2外界溶液濃度 > 細(xì)胞液濃度，細(xì)胞失水，質(zhì)壁分離。3.細(xì)胞液濃度 > 外界溶液濃度，細(xì)胞滲透吸水，質(zhì)壁分離復(fù)原。聯(lián)系實(shí)驗(yàn)結(jié)果，思考教師提問(wèn)，小組討論分析。學(xué)生回答：水分子通過(guò)植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞時(shí)，都是從含水量多的一側(cè)向含水量少的一側(cè)移動(dòng)。植物細(xì)胞會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離的復(fù)原現(xiàn)象，動(dòng)物細(xì)胞不會(huì)，這主要是因?yàn)橹参锛?xì)胞有細(xì)胞壁而動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與分析，讓學(xué)生自己總結(jié)實(shí)驗(yàn)原理，鍛煉學(xué)生的理解能力，分析能力，總結(jié)能力。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，組織學(xué)

13、生討論并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。板書(shū)：中央液泡大小中央液泡顏色原生質(zhì)層位置細(xì)胞大小蔗糖溶液清水觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，討論分析，填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)歸納。問(wèn)題提升教師提問(wèn)：前面我們提到過(guò)一個(gè)問(wèn)題，即能否用其它濃度的蔗糖溶液代替0.3g/mL的蔗糖溶液（例如0.1g/mL、0.5g/mL、0.7g/mL的蔗糖溶液）？通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的操作和觀察，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真思考一下這個(gè)問(wèn)題。組織學(xué)生討論分析，匯總討論結(jié)果。教師小結(jié)： 用其他濃度蔗糖溶液代替0.3g/mL的蔗糖溶液進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)不行。0.1g/mL蔗糖溶液雖然也能發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象，但現(xiàn)象不明顯，不宜觀察；0.5g/mL、0.7g/mL的蔗糖溶液雖可發(fā)生質(zhì)壁分

14、離現(xiàn)象，但由于溶液濃度過(guò)高，細(xì)胞過(guò)度失水而死亡，因此不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原，所以，用0.3g/mL的蔗糖溶液最適宜。 我們同樣可以通過(guò)設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)此結(jié)論，請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合本節(jié)實(shí)驗(yàn)，課后考慮一下應(yīng)該如何設(shè)計(jì)一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)其他濃度的蔗糖溶液對(duì)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的影響。認(rèn)真思考問(wèn)題，小組討論分析。學(xué)生回答：不能。分小組進(jìn)行課后的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。拓展思維，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，鍛煉學(xué)生的自主探究能力。課后作業(yè)教師講解：課后需完成兩個(gè)作業(yè)。1. 完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫2. 思考兩個(gè)討論題（1）高濃度食鹽水為什么可以殺菌防腐？ （2）鹽堿地為什么不適于種水稻？記錄課后作業(yè)，準(zhǔn)備認(rèn)真完成。鞏固知識(shí)，課后提升

15、。九、板書(shū)設(shè)計(jì)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原一、實(shí)驗(yàn)材料二、實(shí)驗(yàn)過(guò)程制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片顯微鏡觀察高倍顯微鏡觀察（臨時(shí)裝片）清水吸水紙吸引高倍顯微鏡觀察（臨時(shí)裝片）吸水紙吸引0.3g/mL蔗糖溶液原生質(zhì)層液泡膜細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞壁三、實(shí)驗(yàn)原理1.原生質(zhì)層伸縮性 > 細(xì)胞壁伸縮性。2外界溶液濃度 > 細(xì)胞液濃度，細(xì)胞失水，質(zhì)壁分離。3.細(xì)胞液濃度 > 外界溶液濃度，細(xì)胞滲透吸水，質(zhì)壁分離復(fù)原。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果中央液泡大小中央液泡顏色原生質(zhì)層位置細(xì)胞大小蔗糖溶液變小變深原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁基本不變清水逐漸恢復(fù)原來(lái)大小變淺原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置基本不變十、教學(xué)反思 本實(shí)驗(yàn)按照“提出問(wèn)題解決問(wèn)題再提出問(wèn)題解決問(wèn)題”的設(shè)計(jì)思路，逐步引領(lǐng)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)