探究植物細胞的吸水和失水教學設計

探究“植物細胞的吸水和失水”教學設計 五華縣田家炳中學曾志蓮一、教材分析人教版高中生物必修一《分子與細胞》的探究植物細胞吸水和失水的實驗，是倡導探究性學習、發(fā)展探究能力的良好素材，它是讓學生通過探究活動自主發(fā)現原生質層是否相當于一層半透膜，以及水分子進出細胞的條件等問題，探究植物細胞的吸水和失水實驗重在做好引導。另外，這在高中生物里是第一次講“探究”，學生在如何提出問題、作出假設和設計實驗等環(huán)節(jié)都缺乏訓練，因此，我們要讓學生從自己已有的知識和日常生活經驗出發(fā)，設計好教學的各個環(huán)節(jié)，一步一步地引導學生思考，通過合作和自主探究，初步掌握科學探究的一般方法，從中得到一定的體驗和感悟，從而為后面的探究活動打下基礎。二、學情分析高中階段的學生具備有一定的知識水平，思維能力和學習能力也具有一定程度的發(fā)展，但動手能力比較差，尤其在實驗技能方面還相當欠缺，發(fā)現問題、分析問題、解決問題的探究思維還處于不成熟階段。三、教學策略在教學中，我覺得應當針對現在學校學生現有的水平，在教學過程中以問題驅動式展開探究，通過一個個有層次的問題串，由淺入深一步步進行啟發(fā)，激發(fā)學生的學習興趣，讓學生主動進行思考和探究，獨立自主地完成探究實驗。四、教學目標1、知識目標：觀察植物細胞吸水和失水現象，闡明其原理。2、能力目標：嘗試提出問題、作出假設并且設計實驗方案。3、情感、態(tài)度和價值觀目標：體驗探究的一般過程，培養(yǎng)良好的探究性學習思維方法。五、教學重點和難點重點：嘗試提出問題，作出假設，設計實驗，驗證假設難點：通過觀察發(fā)現問題、提出問題六、教學方法設問法，探究法，實驗法，討論法七、教學實施的程序學生自己提出探究的問題→作出假設→設計實驗方案→進行實驗并探究→分析實驗現象和數據，并得出結論→表達交流并反思。八、教學過程1、實物展示，激趣生疑，提出假設我們學校的學生大多來自農村，用實物展示，學生比較容易理解。因此上課時我準備了兩棵大小相近、狀態(tài)不同的番茄植株，讓學生進行觀察并說出它們的不同（一棵的葉堅挺，另一棵的葉萎蔫）；然后讓幾位學生手摸，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買的，買來時很新鮮，但我作了不同處理后就出現這種情況，你能猜測可能作了怎樣的處理嗎？學生：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，葉片堅挺，還有一棵，可能沒作處理，目的是用于對照。老師：我肯定了學生的回答并設問：番茄植株與其他植物經上述處理后情況一樣嗎？學生非?？隙ǖ鼗卮穑阂粯樱礋o論哪種植株，只要放在高濃度的溶液中就會失水，就會變軟；放在低濃度的溶液中就會吸水，就會變硬。植物體組成的基本單位是細胞，上面番茄株變萎蔫，是因為失水了，失去的水就來自細胞中嗎？番茄株變硬挺，是因為吸水了，吸收的水是否就進到細胞中呢？學生：是，但少數學生有不同的想法：“植物失水，這些水還可能是細胞間隙中出來的呢？相反，吸收的水也可能到細胞間隙中去了呢？老師：面對這兩種不同的觀點，我沒作評判，而是順勢引導，實驗最具有說服力，能否設計一個實驗，證明植物失去的水是細胞中的還是細胞間隙的？細胞是微觀結構，我們肉眼無法看見，若要觀察細胞，就得借助顯微鏡，而水是無色的，怎樣知道有無水分進出細胞？為此，對實驗的材料有什么要求？高濃度的試劑用什么？低濃度的試劑呢等細節(jié)問題？經老師的點撥，再通過學生的討論，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的蔗糖溶液當作外界高濃度溶液，清水當作外界低濃度溶液。2、師生共同討論，由學生設計實驗并確定步驟通過討論，學生確定實驗的基本步驟：制作洋蔥鱗片的外表皮的臨時裝片，并在低倍鏡下觀察此時細胞的狀態(tài)。用0.3g/ml蔗糖溶液處理，并在低倍鏡下觀察細胞狀態(tài)的變化。用清水處理，再在低倍鏡下再觀察細胞的變化。通過前后細胞在不同濃度的溶液中洋蔥變化的比較，得出細胞在什么情況下吸水和失水，從而間接證明原生質層是否相當于一層半透膜。3、組織學生進行分組實驗（三個學生一組）老師：上課前，我把洋蔥放在太陽下曬，目的是為了在做實驗時比較容易撕取洋蔥表皮，且在制成的臨時裝片里，低倍鏡下看到的細胞紫色較深但細胞不重疊。學生：在蓋玻片的一側滴加0.3g/ml蔗糖溶液，使洋蔥表皮細胞浸在高濃度的溶液中，再觀察細胞的狀態(tài)，并與之前進行比較。驚訝細胞前后狀態(tài)的變化，紛紛叫老師觀察他們的實驗現象。老師：借助多媒體，我把部分學生的實驗結果，在大屏幕中展示，學生看到自己的實驗：現象明顯，結果正確，且可以在全班同學面前展示，非常高興，之后，再讓學生用清水處理，比較前后的不同……4、分析實驗現象和數據，并得出結論老師：生物學上把細胞膜、液泡膜及兩膜之間的細胞質叫原生質層。根據剛剛學生所做的實驗，與學生共同探討，然后由學生自己總結、分析實驗時觀察到的現象。學生：經過老師的幫助，小組的團結力量，同學生們把實驗現象與結論總結如下：現象：(1)生活狀態(tài)的洋蔥表皮細胞：原生質層與細胞壁是緊貼的；(2）當洋蔥表皮細胞處于0.3g/ml蔗糖溶液中，即外界溶液的濃度高于細胞液的濃度時：液泡體積變小，顏色變深，推測此時細胞失水了，細胞壁和原生質層之間存在間隙，這種現象叫質壁分離；（3）當把質壁分離的細胞及時放在清水中時：原生質層體積慢慢變大，并與細胞壁逐漸靠近，最后完全緊貼，推測此時細胞吸水了，這種現象叫質壁分離復原。結論：原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性，原生質層是一層選擇透過性膜，在質壁分離過程中，宏觀上表現出細胞失水，即水分子順著濃度梯度擴散，從水分子多的向水分子少的方向擴散，植物細胞一般排列緊密，細胞間隙小，因此，植物失去的水就來自細胞中的水，吸收的水也到細胞中了。通過分析，學生以表格的形式把結果記錄下來：中央液泡大小原生質層位置細胞大小蔗糖溶液清水5、表達交流小組同學將探究的問題、過程、結果和結論與其他小組同學交流，并解決個別質疑問題。通過表達交流，培養(yǎng)同學們的的表達能力，交流能力，合作能力。九、教學反思本節(jié)課從學生日常生活中比較常接觸現象入手，并通過問題串的形式引導學生進行自主探究，從而領悟科學探究的一般方法。小組合作自主完成實驗，學生積極性高，參與意識強，學生已初步掌握了科學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探究實驗，在教學中還存在不