探究植物細(xì)胞的吸水和失水教學(xué)設(shè)計(jì)

探究“植物細(xì)胞的吸水和失水”教學(xué)設(shè)計(jì) 五華縣田家炳中學(xué)曾志蓮一、教材分析人教版高中生物必修一《分子與細(xì)胞》的探究植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)，是倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)、發(fā)展探究能力的良好素材，它是讓學(xué)生通過探究活動(dòng)自主發(fā)現(xiàn)原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜，以及水分子進(jìn)出細(xì)胞的條件等問題，探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)重在做好引導(dǎo)。另外，這在高中生物里是第一次講“探究”，學(xué)生在如何提出問題、作出假設(shè)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)都缺乏訓(xùn)練，因此，我們要讓學(xué)生從自己已有的知識(shí)和日常生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，設(shè)計(jì)好教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，一步一步地引導(dǎo)學(xué)生思考，通過合作和自主探究，初步掌握科學(xué)探究的一般方法，從中得到一定的體驗(yàn)和感悟，從而為后面的探究活動(dòng)打下基礎(chǔ)。二、學(xué)情分析高中階段的學(xué)生具備有一定的知識(shí)水平，思維能力和學(xué)習(xí)能力也具有一定程度的發(fā)展，但動(dòng)手能力比較差，尤其在實(shí)驗(yàn)技能方面還相當(dāng)欠缺，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的探究思維還處于不成熟階段。三、教學(xué)策略在教學(xué)中，我覺得應(yīng)當(dāng)針對(duì)現(xiàn)在學(xué)校學(xué)生現(xiàn)有的水平，在教學(xué)過程中以問題驅(qū)動(dòng)式展開探究，通過一個(gè)個(gè)有層次的問題串，由淺入深一步步進(jìn)行啟發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行思考和探究，獨(dú)立自主地完成探究實(shí)驗(yàn)。四、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)目標(biāo)：觀察植物細(xì)胞吸水和失水現(xiàn)象，闡明其原理。2、能力目標(biāo)：嘗試提出問題、作出假設(shè)并且設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)：體驗(yàn)探究的一般過程，培養(yǎng)良好的探究性學(xué)習(xí)思維方法。五、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：嘗試提出問題，作出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假設(shè)難點(diǎn)：通過觀察發(fā)現(xiàn)問題、提出問題六、教學(xué)方法設(shè)問法，探究法，實(shí)驗(yàn)法，討論法七、教學(xué)實(shí)施的程序?qū)W生自己提出探究的問題→作出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并探究→分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論→表達(dá)交流并反思。八、教學(xué)過程1、實(shí)物展示，激趣生疑，提出假設(shè)我們學(xué)校的學(xué)生大多來自農(nóng)村，用實(shí)物展示，學(xué)生比較容易理解。因此上課時(shí)我準(zhǔn)備了兩棵大小相近、狀態(tài)不同的番茄植株，讓學(xué)生進(jìn)行觀察并說出它們的不同（一棵的葉堅(jiān)挺，另一棵的葉萎蔫）；然后讓幾位學(xué)生手摸，說出感受。接著，我再出示另一棵大小相似的番茄株，并講明：這三棵番茄株是同時(shí)買的，買來時(shí)很新鮮，但我作了不同處理后就出現(xiàn)這種情況，你能猜測可能作了怎樣的處理嗎？學(xué)生：一棵可能放在濃鹽水中，植株失水，葉片萎蔫；另一棵可能放在清水中，植株吸水，葉片堅(jiān)挺，還有一棵，可能沒作處理，目的是用于對(duì)照。老師：我肯定了學(xué)生的回答并設(shè)問：番茄植株與其他植物經(jīng)上述處理后情況一樣嗎？學(xué)生非?？隙ǖ鼗卮穑阂粯?，即無論哪種植株，只要放在高濃度的溶液中就會(huì)失水，就會(huì)變軟；放在低濃度的溶液中就會(huì)吸水，就會(huì)變硬。植物體組成的基本單位是細(xì)胞，上面番茄株變萎蔫，是因?yàn)槭?，失去的水就來自?xì)胞中嗎？番茄株變硬挺，是因?yàn)槲?，吸收的水是否就進(jìn)到細(xì)胞中呢？學(xué)生：是，但少數(shù)學(xué)生有不同的想法：“植物失水，這些水還可能是細(xì)胞間隙中出來的呢？相反，吸收的水也可能到細(xì)胞間隙中去了呢？老師：面對(duì)這兩種不同的觀點(diǎn)，我沒作評(píng)判，而是順勢引導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)最具有說服力，能否設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明植物失去的水是細(xì)胞中的還是細(xì)胞間隙的？細(xì)胞是微觀結(jié)構(gòu)，我們?nèi)庋蹮o法看見，若要觀察細(xì)胞，就得借助顯微鏡，而水是無色的，怎樣知道有無水分進(jìn)出細(xì)胞？為此，對(duì)實(shí)驗(yàn)的材料有什么要求？高濃度的試劑用什么？低濃度的試劑呢等細(xì)節(jié)問題？經(jīng)老師的點(diǎn)撥，再通過學(xué)生的討論，確定：用紫色洋蔥的磷片葉的外表皮做材料，并要制成裝片；用0.3g/ml的蔗糖溶液當(dāng)作外界高濃度溶液，清水當(dāng)作外界低濃度溶液。2、師生共同討論，由學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并確定步驟通過討論，學(xué)生確定實(shí)驗(yàn)的基本步驟：制作洋蔥鱗片的外表皮的臨時(shí)裝片，并在低倍鏡下觀察此時(shí)細(xì)胞的狀態(tài)。用0.3g/ml蔗糖溶液處理，并在低倍鏡下觀察細(xì)胞狀態(tài)的變化。用清水處理，再在低倍鏡下再觀察細(xì)胞的變化。通過前后細(xì)胞在不同濃度的溶液中洋蔥變化的比較，得出細(xì)胞在什么情況下吸水和失水，從而間接證明原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜。3、組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)（三個(gè)學(xué)生一組）老師：上課前，我把洋蔥放在太陽下曬，目的是為了在做實(shí)驗(yàn)時(shí)比較容易撕取洋蔥表皮，且在制成的臨時(shí)裝片里，低倍鏡下看到的細(xì)胞紫色較深但細(xì)胞不重疊。學(xué)生：在蓋玻片的一側(cè)滴加0.3g/ml蔗糖溶液，使洋蔥表皮細(xì)胞浸在高濃度的溶液中，再觀察細(xì)胞的狀態(tài)，并與之前進(jìn)行比較。驚訝細(xì)胞前后狀態(tài)的變化，紛紛叫老師觀察他們的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。老師：借助多媒體，我把部分學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在大屏幕中展示，學(xué)生看到自己的實(shí)驗(yàn)：現(xiàn)象明顯，結(jié)果正確，且可以在全班同學(xué)面前展示，非常高興，之后，再讓學(xué)生用清水處理，比較前后的不同……4、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論老師：生物學(xué)上把細(xì)胞膜、液泡膜及兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)叫原生質(zhì)層。根據(jù)剛剛學(xué)生所做的實(shí)驗(yàn)，與學(xué)生共同探討，然后由學(xué)生自己總結(jié)、分析實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到的現(xiàn)象。學(xué)生：經(jīng)過老師的幫助，小組的團(tuán)結(jié)力量，同學(xué)生們把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論總結(jié)如下：現(xiàn)象：(1)生活狀態(tài)的洋蔥表皮細(xì)胞：原生質(zhì)層與細(xì)胞壁是緊貼的；(2）當(dāng)洋蔥表皮細(xì)胞處于0.3g/ml蔗糖溶液中，即外界溶液的濃度高于細(xì)胞液的濃度時(shí)：液泡體積變小，顏色變深，推測此時(shí)細(xì)胞失水了，細(xì)胞壁和原生質(zhì)層之間存在間隙，這種現(xiàn)象叫質(zhì)壁分離；（3）當(dāng)把質(zhì)壁分離的細(xì)胞及時(shí)放在清水中時(shí)：原生質(zhì)層體積慢慢變大，并與細(xì)胞壁逐漸靠近，最后完全緊貼，推測此時(shí)細(xì)胞吸水了，這種現(xiàn)象叫質(zhì)壁分離復(fù)原。結(jié)論：原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性，原生質(zhì)層是一層選擇透過性膜，在質(zhì)壁分離過程中，宏觀上表現(xiàn)出細(xì)胞失水，即水分子順著濃度梯度擴(kuò)散，從水分子多的向水分子少的方向擴(kuò)散，植物細(xì)胞一般排列緊密，細(xì)胞間隙小，因此，植物失去的水就來自細(xì)胞中的水，吸收的水也到細(xì)胞中了。通過分析，學(xué)生以表格的形式把結(jié)果記錄下來：中央液泡大小原生質(zhì)層位置細(xì)胞大小蔗糖溶液清水5、表達(dá)交流小組同學(xué)將探究的問題、過程、結(jié)果和結(jié)論與其他小組同學(xué)交流，并解決個(gè)別質(zhì)疑問題。通過表達(dá)交流，培養(yǎng)同學(xué)們的的表達(dá)能力，交流能力，合作能力。九、教學(xué)反思本節(jié)課從學(xué)生日常生活中比較常接觸現(xiàn)象入手，并通過問題串的形式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究，從而領(lǐng)悟科學(xué)探究的一般方法。小組合作自主完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生積極性高，參與意識(shí)強(qiáng)，學(xué)生已初步掌握了科學(xué)探究的一般方法和步驟，整體效果較好。但由于這是高中生物的首個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)中還存在不