觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復(fù)原

1、實驗七觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復(fù)原作者：郭文娟 【教材分析】這是人教版生物高中第一冊第三章第四節(jié)植物對水分的吸收和利用中的一節(jié)實驗課是幫助學(xué)生理解細胞吸水原理的有力實例，但是這個實驗的操作相對簡單，因此在教學(xué)目標(biāo)上，1. 初步學(xué)會觀察植物細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的方法2理解植物細胞發(fā)生滲透作用的原理我在原有的基礎(chǔ)上，添加了用課本實驗的方法，讓學(xué)生體驗實驗設(shè)計的幾個重要基本原則的目標(biāo)【教學(xué)重難點】1. 觀察植物細胞的質(zhì)壁分離2. 理解植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原的原理根據(jù)我對高二學(xué)生的了解，他們具備了以下四個特征，而且在以往的實驗課中經(jīng)常想嘗試做一些自己的實驗，也正是由于這點，使我在這節(jié)課中作了一個新設(shè)計

2、實驗的嘗試【教學(xué)方法】保證學(xué)生能在上完這節(jié)課后，要留下對學(xué)習(xí)過程的記錄和今后作為復(fù)習(xí)的第一手資料，因此我使用了學(xué)案教學(xué)的方法，【學(xué)案教學(xué)法】學(xué)案的使用分為課前預(yù)習(xí)、課堂導(dǎo)學(xué)、課后鞏固測試三部分【教學(xué)過程】一、導(dǎo)課用導(dǎo)學(xué)案的預(yù)習(xí)部分，以回憶知識的方式，講解實驗原理，了解實驗用具和材料，同時將方法步驟中的難點和注意事項交代清楚。用大約5-6分鐘的時間，學(xué)生已經(jīng)對課本實驗已經(jīng)了解透徹，可這個實驗操作很簡單，那我們能不能完成這個實驗的同時再多做一些觀察呢？有些學(xué)生就想觀察一些其他的植物。導(dǎo)學(xué)案上就提出可不可以根據(jù)課本實驗，用質(zhì)壁分離的原理比較其他植物細胞與洋蔥表皮細胞吸水能力的強弱嗎？問題提出后教師就

3、利用導(dǎo)學(xué)案上的“課堂導(dǎo)學(xué)”部分對學(xué)生進行引導(dǎo)，學(xué)生通過討論完成導(dǎo)學(xué)案上實驗設(shè)計。這里我在導(dǎo)學(xué)案的實驗設(shè)計中把它分解為以下這三個問題，為什么這樣設(shè)置呢？首先變量是實驗的核心；設(shè)計實驗的核心歸根到底就是要確定實驗變量的選擇；學(xué)生只有抓住了這個核心，才能抓住這個實驗設(shè)計的要訣。而接著對照實驗組的確定無非就是對實驗變量的控制，保證實驗中對照實驗組之間只有一個變量不同，無關(guān)變量盡量控制在相同的條件下。第三觀察現(xiàn)象的確定，在這一步里學(xué)生必須找到一個能確定實驗結(jié)果的可觀測指標(biāo)，使這個實驗具有可操作性。這樣的設(shè)置看似簡單，但其中卻恰恰包含了新課標(biāo)對學(xué)生思維培養(yǎng)的一種期待，這種期待是什么呢？通過這個簡單的實驗，

4、學(xué)生掌握的不僅僅是專業(yè)知識，更是在這個過程中潛移默化地培養(yǎng)他們的思維，這種思維不僅僅可以用在今后的生物學(xué)習(xí)中，更可以用來解決人生道路上的各種問題。就這個案例來說，從討論實驗設(shè)計的方法中，學(xué)生可以體會到單一變量原則、對照原則、可行性原則，事實上這些原則提煉出來就是實事求是、嚴謹全面、正視困難的精神，當(dāng)學(xué)生在今后學(xué)習(xí)生活當(dāng)中遇到問題的時候，遵循這樣的精神，去尋找解決問題的方法。當(dāng)然，這節(jié)課中，學(xué)生對學(xué)案中提出的問題大感興趣，他們找到了很多植物，除了課本上的洋蔥，還有紅花羊蹄甲、菠菜、香蔥、美人蕉等等植物，確定實驗變量為不同植物細胞。在設(shè)計對照實驗的過程中，同學(xué)們設(shè)計了各種各樣的對照實驗，我選了幾個

5、比較有特色的三組同學(xué)的設(shè)計進行討論，第一組是同時做兩個玻片，分別是洋蔥和其他植物細胞，第二組設(shè)計在一個載玻片上分別作兩個裝片，第三組設(shè)計在一個蓋玻片下同時做兩種植物細胞，最后大家經(jīng)過討論，認為第三組的方法能盡可能使兩種細胞處于同樣條件下，最能體現(xiàn)單一變量的原則。在確定要觀察的實驗指標(biāo)時，一個細胞發(fā)生質(zhì)壁分離需要的時間這時難題來了，發(fā)現(xiàn)無色的植物細胞無法觀察，怎么辦？集思廣益之下，居然有同學(xué)想出，在蔗糖中加紅墨水，蔗糖溶液是無法通過細胞膜的，液泡是無色的，而外側(cè)溶液是紅色。問題不就解決了。實驗方案確立后，進入學(xué)生動手操作環(huán)節(jié)教師首先要求核對實驗材料用具，實驗中，教師巡回進行個別指導(dǎo)，并及時發(fā)現(xiàn)和

6、處理學(xué)生實驗中出現(xiàn)的問題，學(xué)生填寫導(dǎo)學(xué)案上的實驗記錄。這是實驗中觀察到的正在質(zhì)壁分離的細胞，包括課本要求的洋蔥紫色表皮細胞，這是無色細胞的質(zhì)壁分離，包括洋蔥內(nèi)表皮細胞的。學(xué)生操作結(jié)束后教師組織交流總結(jié)教師針對一些實驗中出現(xiàn)的問題討論。得出結(jié)論：失水速度越快，質(zhì)壁分離越快，說明細胞液濃度越低，細胞吸水能力越弱。細胞質(zhì)壁分離過程中，液泡顏色變深、說明細胞液濃度變大、細胞失水，細胞吸水能力上升結(jié)束實驗教師安排學(xué)生收拾實驗用具，清洗玻片，整理實驗臺，結(jié)束實驗。三、實驗評價課后針對性小測試這里我特意在測試題后面，加入了一則科學(xué)家的小故事，學(xué)生進一步體會科學(xué)的方法和精神。雖然這一節(jié)課對學(xué)生的改變也許不大，

7、但是我相信通過長期這樣的訓(xùn)練和引導(dǎo)，對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神一定會有所幫助。四、板書設(shè)計導(dǎo)學(xué)案【實驗七】觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復(fù)原目標(biāo) 1初步學(xué)會觀察植物細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的方法2理解植物細胞發(fā)生滲透作用的原理3體驗實驗設(shè)計的過程和原則預(yù)習(xí)案 【實驗原理】閱讀課本和完成練習(xí)冊自學(xué)導(dǎo)引【材料用具】刀片，鑷子，滴管，載玻片，蓋玻片，吸水紙，顯微鏡，【方法步驟】取 色洋蔥鱗片葉表皮在載玻片上滴一滴清水1.制作洋蔥鱗片葉表皮細胞的臨時裝片 2.用顯微鏡觀察，看到洋蔥鱗片葉表皮中紫色的為 （先低倍鏡，后高倍鏡觀察，選無重疊、無氣泡的部位觀察）3.從蓋玻片一側(cè)滴入 ，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。這樣重復(fù)幾次

8、，蓋玻片下面的洋蔥鱗片葉表皮細胞就浸潤在 中。注意： 必須在實驗臺上進行滴加操作，不能在顯微鏡上進行，以免污染鏡頭。4.用高倍鏡觀察細胞中央大液泡的變化。5.從蓋玻片一側(cè)滴入清水，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。這樣重復(fù)幾次，蓋玻片下面的洋蔥鱗片葉表皮細胞就又浸潤在清水中。6.用高倍鏡觀察細胞中央大液泡的變化。課堂導(dǎo)學(xué)提出問題：可以根據(jù)課本實驗，用質(zhì)壁分離的原理比較其他植物細胞與洋蔥表皮細胞吸水能力的強弱嗎？實驗設(shè)計實驗變量：對照組：實驗組：觀察現(xiàn)象：提示：設(shè)計實驗要注意單一變量原則，對照原則和實驗現(xiàn)象的可操作性?！緦嶒炗涗洝窟x用材料一個細胞發(fā)生質(zhì)壁分離需要時間（分鐘）質(zhì)壁分離復(fù)原需要時間（分鐘

9、）洋蔥表皮細胞 （植物細胞） （植物細胞） （植物細胞）交流總結(jié)1.根據(jù)上述實驗結(jié)果，你能比較出各種細胞吸水能力的強弱嗎，為什么？2.討論在質(zhì)壁分離的過程中細胞吸水能力的變化？實驗七觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復(fù)原鞏固測試時間：1015分鐘一、 單選題（每個小題只有一個正確答案）1.以下主要發(fā)生滲透作用的是_.A.煮熟的馬鈴薯條放入水中 B.把干種子放在清水中C.烈日下菠菜葉子下垂 D.放在鹽水中的蘿卜變軟2.植物細胞吸水的方式有兩種，一種是通過相鄰的細胞一層層向里吸收，如圖所示，則根部三個細胞丙，丁，戊的濃度應(yīng)該是（ ） A、丙 丁戊 B、丙戊丁 C、丁丙戊 D、丙丁戊3.通過質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗可

10、以鑒定的是（ ）A.細胞壁是由纖維素構(gòu)成的B.細胞膜是單層膜C.一個成熟的植物細胞就是一個滲透系統(tǒng)D.植物種子的吸脹作用4.用質(zhì)量分數(shù)50%的蔗糖溶液做質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗，質(zhì)壁分離明顯，但不能復(fù)原，原因是（ ）A.蔗糖分子進入細胞，細胞液濃度增大B.細胞沒有浸入清水C.蔗糖溶液的濃度太大，細胞嚴重失水而死亡D.液泡膜被破壞，液泡消失5.選擇蔗糖溶液作質(zhì)壁分離試劑，其主要的原因是（ ）A.糖是生命活動的主要供能物質(zhì)B.糖是生物體的重要組成物質(zhì)C.蔗糖分子溶于水能透過半透膜D.蔗糖分子不能透過半透膜二、填空題6.原生質(zhì)層主要包括細胞膜、 和這兩層膜之間的細胞質(zhì)，可看做是一層 。7.當(dāng)細胞液的濃度 外界溶液的濃度時，細胞液中的水分就透過原生質(zhì)層進入外界溶液中， 就會與 逐漸分離開來，也就是逐漸發(fā)生了 。8.實驗室里有三瓶蔗糖溶液，濃度分別是0.2g/mL、0.3g/mL、0.4g/mL，但是它們的標(biāo)簽被不小心弄丟了，（1）現(xiàn)在實驗室里還有實驗用的洋蔥，我們可以利用洋蔥的 現(xiàn)象對它們加以區(qū)分。（2）出現(xiàn) 現(xiàn)象的是濃度為0.4g/mL的蔗糖溶液。小資料路易斯·巴斯德（公元1822-1895年），法國微生物學(xué)家、化學(xué)家。奠定了工業(yè)微生物學(xué)和醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的基礎(chǔ)