《用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體》說課稿

-CAL-FENGHAI.NetworkInformationTechnologyCompany.2020YEAR-CAL-FENGHAI.NetworkInformationTechnologyCompany.2020YEAR《用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體》說課稿《用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體》說課稿一、教學指導思想《用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體》是人教版高中生物必修1《分子與細胞》中的第5個實驗，本實驗的主要內容是利用顯微鏡進行觀察，在之前的4個實驗以及初中的學習過程中，學生已經初步掌握了低倍與高倍顯微鏡的操作觀察以及臨時裝片的制備方法，通過本實驗學生可以進一步訓練和鞏固該能力。本實驗安排在《細胞器——系統(tǒng)內的分工合作》章節(jié)中，由于細胞器不是肉眼能夠觀察到的，因此僅通過理論知識的學習，學生無法切身體會到多樣性細胞器的真實存在。學生通過親手操作觀察，不僅鞏固和訓練了實驗操作特別是顯微鏡使用技能，同時也促進了學生對細胞微觀結構的認識，真實地感受到細胞器的存在。“提高生物科學素養(yǎng)，注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系”是高中生物課程的基本理念。生物多樣性與統(tǒng)一性是生物學一個重要特征，豐富多彩的自然界猶如萬花筒，向人們展示著生命的獨特之美。本實驗教學過程中鼓勵學生利用身邊的資源盡可能選擇自己感興趣的生物材料進行觀察，提升學生對生物多樣性與統(tǒng)一性的感性認識。選擇不同的材料進行觀察時，必然會遇到不同的操作難題，學生必須以已知的生物學知識以依托，發(fā)揮創(chuàng)新精神解決問題。教學時不僅指導學生完成實驗操作，更重視引導學生理解各種實驗操作的深層原因，達到知其然且知其所以然的水平，然后才可能打破課本傳統(tǒng)實驗方法的束縛，提高解決問題的能力，形成敢于質疑的勇氣和不斷創(chuàng)新的精神二、實驗教學分析1、教學重點難點教學重點：（1）高倍顯微鏡的操作以及臨時裝片的制作方法（2）觀察活細胞中的葉綠體與線粒體的形態(tài)大小分布與運動教學難點：（1）制作人的口腔上皮細胞臨時裝片并染色，使用高倍顯微鏡觀察線粒體（2）使用目鏡測微尺測量葉綠體、線粒體大小的方法2、突破策略：教師做好預實驗進行觀察分析，并拍攝較好的實驗照片以供學生觀察；提前解決學生實驗過程中可能遇到的問題；提供比較好的觀察材料給學生選擇；課前做好充分材料儀器準備；提前設置好板書以及實驗導學案；通過多媒體展示圖文材料；對學生進行分組并安排小組長，布置課前預習任務；通過實驗導學案的問題串化解學生設計實驗方法步驟中遇到的難題。三、實驗教學目標1、知識目標：說出葉綠體與線粒體的形態(tài)和分布；體會葉綠體和線粒體的大?。徽J同細胞質流動；2、能力目標：熟練完成高倍顯微鏡的操作與活細胞臨時裝片的制作，體驗目鏡測微尺的使用方法；3、情感態(tài)度價值觀目標：認同細胞微觀結構的真實存在以及生物多樣性與統(tǒng)一性；通過手機拍攝自己的實驗結果，學生體驗成功的喜悅，同時學會分享交流。

四、實驗內容設計與創(chuàng)新本實驗是一個相對簡單的觀察實驗，包括觀察教材所推薦的菠菜葉和黑藻葉中的葉綠體形態(tài)分布，人的口腔上皮細胞中的線粒體形態(tài)和分布，主要是幫助學生加強對細胞微觀結構的認識。通過對這個相對簡單的觀察實驗進行內容上的拓展，學生可以更加深刻全面地理解細胞微觀結構并提升生物學素養(yǎng)。1、要求學生盡可能采集多種新鮮綠色植物，比如校園中的綠色植物、超市里販賣的新鮮蔬菜等，同時教師也通過預實驗觀察的效果，合理地選擇收集植物材料供學生觀察。通過對不同植物、植物不同部位葉綠體的觀察，學生會切實體會到生物多樣性與統(tǒng)一性；2、本節(jié)理論課不僅學習眾多細胞器，還強調細胞器分布場所——細胞質這個概念，活細胞中由于各項生命活動的進行，會出現(xiàn)細胞質流動現(xiàn)象，葉綠體形態(tài)比較大且顏色明顯，可以用來作參照物，通過葉綠體的流動來體會細胞質流動，學生經過觀察可以感受到生命的神奇；3、教材中觀察線粒體采用人口腔上皮細胞作為材料，優(yōu)點在于就地取材，學生能夠親自看到自身的細胞和細胞器，使實驗內容貼近生活，激發(fā)學習興趣。然而不足之處在于，刮取口腔上皮細胞前需漱口，通常即使漱口后還是會刮取到各種雜質和細菌，用力刮容易導致出血，刮得太輕細胞數(shù)量不足，而且通常是最上層的死細胞，這些情況都會給觀察帶來困難。而且這樣的實驗設計容易導致學生產生一個思維誤區(qū)——只有植物細胞內含有葉綠體，只有動物細胞內含有線粒體。因此本實驗內容中創(chuàng)新性地加入了植物細胞線粒體的觀察，為了避免植物細胞中葉綠體對線粒體染色觀察的影響，采用不含葉綠體的植物細胞進行觀察，比如洋蔥鱗片葉內表皮細胞、避光培養(yǎng)的綠豆幼苗細胞。采用洋蔥鱗片葉內表皮細胞觀察線粒體效果比較好，內表皮細胞為單層，學生容易撕取，線粒體數(shù)量也比較多，而且通過材料的選擇，學生可以認識到并不是所有植物細胞都含有葉綠體，動植物細胞中均含有線粒體等生物特征。4、教材實驗要求觀察葉綠體和線粒體的形態(tài)和分布，通過細胞質流動現(xiàn)象，學生還可以觀察到活細胞中兩種細胞器的流動，為了讓學生對細胞微觀結構有進一步的認識，本實驗設計創(chuàng)新性地提出了利用目鏡測微尺來測量葉綠體和線粒體的大小，如此學生可以準確地計算出兩種細胞器的大小并且加以比較。五、實驗方法設計與創(chuàng)新1、教材實驗中采用人的口腔上皮細胞臨時裝片觀察線粒體，并提供了相應的實驗方法。在實際操作過程中出現(xiàn)一些不足之處，本實驗對其進行了改進：①使用新配制的質量分數(shù)為1%的健那綠染液后，發(fā)現(xiàn)細胞內染色過重，無法很好地將線粒體與細胞質基質區(qū)分開來。逐步稀釋后發(fā)現(xiàn)質量分數(shù)為0.2%時，染色效果較好；②配制過程中發(fā)現(xiàn)常有少部分健那綠顆粒難以溶解，可以加熱至30-40℃后用濾紙過濾2-3遍；③教材中沒有明確提及染色時間，線粒體的細胞色素氧化酶能使健那綠染料始終保持在氧化狀態(tài)而呈藍綠色，為了使材料充分氧化，以質量分數(shù)為0.2%的健那綠進行染色，時間在10min左右效果較好；④實驗過程中發(fā)現(xiàn)口腔上皮細胞中線粒體數(shù)量比較少，不利于觀察，可能是因為表面的上皮細胞已經衰老，代謝不旺盛，線粒體數(shù)量少，而內層上皮細胞代謝相對較活躍，因此建議采集口腔上皮細胞時，可分兩次用牙簽在口腔粘膜同一位置刮兩次，將第二次刮得的黏液狀物質均勻涂于染液中；⑤教材中染色后直接觀察不洗脫多余染液，經實驗發(fā)現(xiàn)這樣細胞中會滯留較多健那綠染液，影響觀察。建議染色后將載玻片平放在實驗臺上，在載玻片2、本實驗創(chuàng)新性地引入測微尺來測量葉綠體和線粒體的大小，加深學生對細胞微觀結構的認識。由于測微尺在高中生物實驗中并未涉及到，因此教師需要在實驗前做好以下準備：將目鏡測微尺裝在每臺顯微鏡的目鏡上，然后在不同放大倍數(shù)條件下，通過物鏡測微尺較準得到目鏡測微尺每格所代表的實際長度，如下表1（以實驗導學案形式呈現(xiàn)）所示，這樣學生可以直接通過數(shù)出目鏡測微尺的格數(shù)得到葉綠體和線粒體的大小。表1低倍與高倍鏡下目鏡測微尺每格所代表實際長度（um）目鏡放大倍數(shù)物鏡放大倍數(shù)放大總倍數(shù)目鏡測微尺每格所代表實際長度（um）10101009.85710404002.6533、本實驗中觀察葉綠體所用的材料如果是蘚類或藻類等葉片較薄的植物，操作時比較簡單，但是學生可能對一些蔬菜或者校園植物感興趣，這樣以教材中提供的方法用鑷子取菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮，其實有些困難，通常難以撕下或者撕下的下表皮上沒有帶葉肉。本實驗介紹一種較為簡便的方法：將菠菜去除不新鮮葉片后洗凈，在無直射光和強光處晾干葉片。當菠菜葉稍微變軟時（此時葉片失去一部分水，下表皮與葉肉結合力較強），取下一片較大菠菜葉，用鑷子撕取下表皮，從葉中部逐步向邊緣慢慢撕開，速度不要太快，鑷子要貼近葉面，如此操作，下表皮上可帶一定量的葉肉，效果較好。六、教學準備1、材料用具顯微鏡、載玻片、蓋玻片、滴管、鑷子、消毒牙簽、目鏡測微尺、生理鹽水、新配制的質量分數(shù)為0.2%的健那綠染液、處于生活狀態(tài)的黑藻、狐尾藻、新鮮菠菜、韭菜、洋蔥、綠豆幼苗、校園常見植物天門冬、蘆薈等。2、教師準備進行預實驗，解決實驗中可能發(fā)生的問題，并拍攝示范用的葉綠體和線粒體照片，課堂上通過課件展示；安裝好目鏡測微尺，并在黑板上展示表1供學生參考；設計布置好板書和課件，節(jié)約課堂時間；制作實驗導學案，上課前分發(fā)給每組。3、學生準備對學生進行分組，4人一組并選出小組長；提前以小組為單位在校園或超市等選擇并準備本小組要觀察的材料；預習教材實驗作為參考，每組思考討論針對不同的材料應該如何對實驗方法步驟進行改進；每組由小組長課前準備好可以拍攝的手機，強調規(guī)范管理與使用。七、教學過程設計本實驗課設置了兩個教學環(huán)節(jié)：課前準備與課堂教學。教學設計思路如圖1所示：課前準備課前準備：材料用具準備、教師準備、學生準備復習舊知導入實驗利用實驗導學案設置問題串，引導學生設計合理的實驗方法步驟學生分組實施實驗方案，完成觀察任務，并記錄結果，教師進行適當指導教師引導回答問題，各小組匯報、展示、交流實驗結果。教師總結，完成實驗課堂教學圖1教學設計思路教學過程教學步驟教師的組織和引導學生活動教學意圖（一）復習舊知，導入實驗（3min）1、提問：細胞中有哪些細胞器？這些細胞器分布于哪里？2、講解細胞器具有一定的結構和功能。3、提問：肉眼能否觀察到細胞器怎樣才能觀察到微小的細胞器

4、引導學生回憶高倍顯微鏡的使用以及臨時裝片的制作方法5、參考教材實驗方法步驟，利用小組選擇的材料觀察葉綠體和線粒體，根據(jù)不同材料可進行實驗方法步驟改進。1、學生回憶并回答問題，簡要說出細胞器名稱和分布場所；肉眼不能觀察到細胞器，必須借助顯微鏡才能夠觀察；2、回憶并通過教材復習高倍顯微鏡使用以及臨時裝片的制作方法；3、以小組為單位，參考教材實驗，根據(jù)本組材料開始設計并實施具體實驗步驟；在學生復習的基礎上創(chuàng)設新情境，引入實驗內容的學習，提供學生自主動手的機會，激發(fā)學生親自動手的興趣。（二）實驗材料選擇，設計改進實驗方法步驟（10min）1、教師簡單介紹實驗桌上提供的材料和用具，特別是明確指出目鏡測微尺的作用和測量方法（以實驗導學案形式展示表1供學生參考）；2、教師通過實驗導學案展示實驗觀察的內容、匯報內容以及注意要點：①利用高倍顯微鏡觀察活細胞中葉綠體和線粒體的形態(tài)分布與運動情況并通過目鏡測微尺測量兩種細胞器的大小；②盡可能多地觀察不同材料不同部位的葉綠體和線粒體分布情況，發(fā)現(xiàn)多樣性與統(tǒng)一性；③利用手機拍攝下本組較好的觀察照片，匯報交流實驗設計方法以及成敗經驗。注意：健那綠染色需要10min，可以先觀察線粒體，利用染色時間觀察葉綠體；制作人口腔上皮細胞臨時裝片要把握力度，以防受傷。（板書展示）3、教師指導學生根據(jù)本組所選擇材料制定實驗方法步驟，設計環(huán)環(huán)相扣的問題串引發(fā)學生思考，引導小組根據(jù)材料設計出合理的實驗方案。（重點問題提示如下，以實驗導學案形式分發(fā)給每組）：①本實驗要求觀察活細胞內的葉綠體和線粒體，制作臨時裝片和實驗過程中應注意哪些問題？教材中健那綠配制時為何要溶解于生理鹽水中？②通過觀察思考所有植物細胞中都含有葉綠體嗎？哪些部位細胞可能不含葉綠體？③線粒體只存在于動物細胞中嗎能否利用植物細胞觀察線粒體，選擇材料時應注意什么問題

④活細胞中由于生命活動的進行，會出現(xiàn)細胞質流動現(xiàn)象，但細胞質接近無色，如何觀察細胞質流動現(xiàn)象？

⑤如果正確操作，但觀察不到線粒體可能的原因有哪些？可以如何改進實驗方法步驟？⑥根據(jù)觀察結果，思考哪些材料有利于觀察，有哪些共同優(yōu)點？根據(jù)不同材料制作裝片時有哪些注意要點？1、學生傾聽，明確實驗所提供的材料和用具以及目鏡測微尺的使用方法；2、學生觀看板書，明確本組實驗內容、任務以及注意要點；3、學生以小組為單位，在教師的指導下，思考回答實驗導學案上的問題串，并得到啟發(fā)，以教材為參考，根據(jù)本組選擇材料，分步設計實驗方法；1、使學生了解基本實驗材料和用具；2、為提高課堂效率設置好學生需完成的任務、應達到的目標；提醒學生注意的問題，體現(xiàn)人文關懷；3、設置問題串提出核心問題，幫助學生構建實驗整體框架，引導學生思考細節(jié)的問題，達到改進完善實驗方法的目的，提高學生解決實際問題的能力；培養(yǎng)學生分析實驗操作的原因，做到知其然且知其所以然，然后才能升華，突破思維定勢，不囿于陳規(guī)，培養(yǎng)根據(jù)具體情況解決新問題能力，做到具體問題具體分析。（三）根據(jù)實驗方案，進行正式實驗（18min）教師密切關注學生實驗情況，注意以下幾點：1、對于不熟悉操作過程的小組，教師可以親手示范，強調操作規(guī)范，提高效率；2、強調健那綠染色最佳時間為10min，提醒學生先進行染色，利用染色時間觀察葉綠體，提醒學生注意時間安排；3、根據(jù)學生每組不同材料，適當給予建議指導；4、發(fā)現(xiàn)學生有無法解決的問題就及時給予幫助。5、提醒學生注意實驗安全。各實驗小組按照自行設計的實驗方案進行實驗；根據(jù)實驗過程中遇到的問題合理調整實驗方法，如果無法解決可以在教師的指導下進行；按照教師提供的實驗內容和任務，觀察并記錄實驗結果，對比較好的實驗結果進行拍攝，并記錄成敗經驗。訓練鞏固高倍顯微鏡使用以及臨時裝片制作技能；培養(yǎng)學生解決具體問題的能力；通過組內分工增強學生的團隊意識；提高學生對實驗結果的觀察紀錄分析能力。（四）小組展示交流實驗結果與成敗經驗（6min）教師組織各小組展示實驗結果，并交流分享成敗經驗；教師根據(jù)實驗導學案中的某些問題要求代表作答，并根據(jù)實際解決情況，指出本組是如何在實驗中解決該問題的，教師適當適時地進行改進；教師協(xié)助利用多媒體展示學生手機所拍攝圖片；教師要求其他組給出合理評價與建議；教師根據(jù)匯報情況給予鼓勵性的評價，并提出建議。小組代表分享成功的實驗結果，交流實驗中小組利用特殊材料獲得成功的經驗和遇到的瓶頸問題；學生根據(jù)組內的實際情況，回答導學案上的問題，并交流本組在具體實驗中如何化解難題；小組針對其他組出現(xiàn)的問題進行合理評價并給出適當建議。培養(yǎng)學生語言表達能力，養(yǎng)成與他人交流合作的習慣；培養(yǎng)學生給出合理評價的能力；學生體驗成功的喜悅；（五）總結（3min）教師展示準備好的清晰照片并總結；結束實驗，要求學生收拾好材料用具，做好實驗室衛(wèi)生。學生觀看照片并傾聽教師總結，升華知識；做好實驗后歸位與清洗任務。培養(yǎng)學生有始有終的實驗精神，養(yǎng)成良好的實驗習慣。八、板書與實驗導學案設計用高倍顯微鏡觀察葉綠體與線粒體一、實驗原理用高倍顯微鏡觀察葉綠體與線粒體一、實驗原理1、健那綠染液是將活細胞中線粒體染色的專一性染料，可以使活細胞中的線粒體呈現(xiàn)藍綠色，而細胞質接近無色；2、活細胞由于生命活動的進行，會出現(xiàn)細胞質流動現(xiàn)象。二、材料用具（僅給出與教材不同）目鏡測微尺、新配制的質量分數(shù)為0.2%的健那綠染液、處于生活狀態(tài)的狐尾藻、新鮮韭菜、洋蔥、綠豆幼苗、校園常見植物天門冬、蘆薈等。三、方法步驟參考教材，可自行改進注意：健那綠染色需要10min，可以先觀察線粒體，利用染色時間觀察葉綠體；制作人口腔上皮細胞臨時裝片要把握力度，以防受傷。2、實驗導學案設計《用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體》實驗導學案表1低倍與高倍鏡下目鏡測微尺每格所代表實際長度（um）《用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體》實驗導學案表1低倍與高倍鏡下目鏡測微尺每格所代表實際長度（um）目鏡放大倍數(shù)物鏡放大倍數(shù)放大總倍數(shù)目鏡測微尺每格所代表實際長度（um）10101009.85710404002.653小組思考并回答下列問題：①本實驗要求觀察活細胞內的葉綠體和線粒體，制作臨時裝片和實驗過程中應注意哪些問題教材中健那綠配制時為何要溶解于生理鹽水中②通過觀察思考所有植物細胞中都含有葉綠體嗎哪些部位細胞可能不含葉綠體③線粒體只存在于動物細胞中嗎能否利用植物細胞觀察線粒體，選擇材料時應注意什么問題④活細胞中由于生命活動的進行，會出現(xiàn)細胞質流動