探究植物細胞的吸水和失水實驗設計

1、“探究植物細胞的吸水和失水”實驗教學設計一、教學目標：知識目標：（1）進行植物細胞失水和吸水的探究，觀察植物細胞的質壁分離和復原。（2）說明植物細胞失水和吸水的條件。能力目標：（1）初步學會觀察植物細胞質壁分離和復原的方法；（2）培養(yǎng)“假設一實驗一結論一應用”的基本科學探究能力。 態(tài)度情感與價值觀：（1）領悟科學探究思想方法，體念探究活動中的成功感，增強學科興趣和自信 心；（2）培養(yǎng)尊重科學、事實求是的學風；（3）培養(yǎng)交往合作能力。二、重難點：重點：觀察植物細胞的質壁分離和復原 難點：進行植物細胞失水和吸水的探究，說明植物細胞失水和吸水的條件三、實驗原理當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞

2、液中的水分就透過原生質層進 入外界溶液中，使細胞壁和原生質層都出現(xiàn)一定程度的收縮。由于原生質層比細 胞壁的伸縮性大，當細胞不斷失水時，原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來， 也 就是逐漸發(fā)生了質壁分離。四、教學方法層進設問法討論法探究法層進設問法：使學生容易開展科學探究，這也符合學生的認知規(guī)律。在探究 過程中，讓學生參與討論。這樣，既深化知識，又訓練了學生的表達能力、交流 能力，培養(yǎng)了學生合作學習的能力。選用探究法教學適宜開展教學，能充分訓練學生的觀察能力、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習方式， 學生通過科學探究體驗、獲得 知識技能，培養(yǎng)能力。故采用討論學習法，發(fā)現(xiàn)性學習

3、法。五、課前準備（1）實驗課前，教師要求學生復習滲透作用原理及其發(fā)生條件，并做好預習， 理解實驗原理，了解實驗目的要求和方法步驟；（2）材料器具：紫色洋蔥、蔗糖、KN03清水；顯微鏡及其他實驗器材等。六、教學設計1 提出問題引導學生結合生活經(jīng)驗，如做糖拌西紅柿、鹽腌雪菜時觀察到的現(xiàn)象，以及 制備細胞膜的經(jīng)驗，通過小組成員的討論，提出與植物細胞吸水和失水相關的問 題。例如，“植物細胞與動物細胞吸水和失水的異同點有哪些？” “植物細胞在什 么情況下會吸水？細胞有怎樣的變化？” “植物細胞在什么情況下會失水？細胞 有怎樣的變化？”“能否通過植物細胞吸水和失水來測量細胞液的濃度？如果可 以，測量細胞液

4、濃度的過程是怎樣的？” 之后要指導學生對問題進行篩選， 確定 有探究價值的問題。2作出假設要求小組成員依據(jù)已有知識和生活經(jīng)驗， 對提出的問題進行推測， 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： “植物細胞 與動物細胞吸水和失水的異同點有哪些？” 教師可引導他們先回憶植物細胞和動 物細胞在結構上有哪些異同點， 再聯(lián)想動物細胞吸水和失水的現(xiàn)象， 以及與植物 細胞吸水和失水有關的生活經(jīng)驗，通過小組討論作出以下假設： “植物細胞和動 物細胞在吸水和失水過程中有相同點， 吸水和失水取決于細胞液與外界溶液的濃 度差；由于植物細胞有細胞壁， 動物細胞沒有， 所以在吸水過程中動物

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

6、 于細胞，在細胞外溶液濃度大于細胞液濃度時，水分滲透出細胞，細胞皺縮。因 為植物細胞有細胞壁， 所以出現(xiàn)了原生質層與細胞壁分離的現(xiàn)象。 在細胞外溶液 濃度小于細胞液濃度時， 水分滲入細胞， 細胞膨脹。 因為小鼠血細胞沒有細胞壁 阻擋，所以一直吸水直至脹破； 植物細胞有細胞壁， 出現(xiàn)了質壁分離復原的現(xiàn)象。 雖然細胞壁有一定的彈性， 植物細胞可因吸水而比原來的細胞體積略大， 但因吸 水產(chǎn)生的膨壓，作用于細胞壁，細胞壁產(chǎn)生壁壓， 兩相抵消，細胞不再吸水脹大。 至于用什么植物的什么細胞作材料，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進行實驗 教師可要求各小組先根據(jù)

7、擬訂的實驗方案設計記錄表格， 再檢查所需要的材料用 具和試劑是否準備齊全，確定小組內(nèi)的分工。然后，各小組開始實驗，將觀察的 結果記錄在表格中，教師在各小組巡回指導。組織學生分組實驗，兩個學生一組，分 28 個小組進行實驗強調探究過程中應注意的問題 :(1) 取材的厚薄是實驗成功的關鍵。 (讓學生比較，再探究！ )表皮撕取太薄 ,容易撕破液泡 ,色素外溢 ,只能觀察到細胞壁 ,無法進行質壁 分離實驗 ;表皮撕取太厚 ,細胞層數(shù)重疊 ,不方便觀察 ,并且分離試劑滲入到細胞 中需要較長時間 ,細胞發(fā)生質壁分離速度慢。 只有表皮細胞撕得恰如其分 , 實驗效 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，從蓋玻片的一側滴入蔗糖溶液(或清水),在蓋玻片的另一側用 吸水紙吸引，重復三次。在引流的過程中移動了裝片就會影響到對特定細胞的觀 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胞又帶色素的部位進行觀察。(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；原生質層與細胞壁的位置5. 分析結果，得出結論學生代表匯報實驗結果，引導學生對實驗結果與預期對比， 得出正確結論。6. 表達和交流組織各小組同學向全班報告本小組提出的探究問題、探究過程、實驗結果和 得出的結論，其他同學發(fā)表評

9、論和質疑，報告人或本小組其他同學回答質疑， 聽 取其他小組的建議，完善本小組的實驗方案或結論。七、板書設計提出問題 一作出假設一設計實驗一進行實驗一分析結果，得出結論一表達和交 流課后反思學生能夠真正的探究，必需基于一定的背景知識，在這節(jié)課中，要先讓學生 具備必要知識背景，再進行探究就存在可能。整體思路是：先引導式探究再自主 性探究，先讓學生在老師的引導下能夠進行細胞吸水和失水的基本實驗， 熟悉基 本的實驗操作，接下來在問題情景中運用所掌握的知識進行探究實驗，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，關于原生質層的滲透作用和蔗糖溶 液的作用指導的有點少了，在以后的上課中會及時補救和改進；問題探討的過程 中有同學提出“