探究植物细胞的吸水和失水教学设计

探究“植物细胞的吸水和失水”教学设计 五华县田家炳中学曾志莲一、教材分析人教版高中生物必修一《分子与细胞》的探究植物细胞吸水和失水的实验，是倡导探究性学习、发展探究能力的良好素材，它是让学生通过探究活动自主发现原生质层是否相当于一层半透膜，以及水分子进出细胞的条件等问题，探究植物细胞的吸水和失水实验重在做好引导。另外，这在高中生物里是第一次讲“探究”，学生在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节都缺乏训练，因此，我们要让学生从自己已有的知识和日常生活经验出发，设计好教学的各个环节，一步一步地引导学生思考，通过合作和自主探究，初步掌握科学探究的一般方法，从中得到一定的体验和感悟，从而为后面的探究活动打下基础。二、学情分析高中阶段的学生具备有一定的知识水平，思维能力和学习能力也具有一定程度的发展，但动手能力比较差，尤其在实验技能方面还相当欠缺，发现问题、分析问题、解决问题的探究思维还处于不成熟阶段。三、教学策略在教学中，我觉得应当针对现在学校学生现有的水平，在教学过程中以问题驱动式展开探究，通过一个个有层次的问题串，由浅入深一步步进行启发，激发学生的学习兴趣，让学生主动进行思考和探究，独立自主地完成探究实验。四、教学目标1、知识目标：观察植物细胞吸水和失水现象，阐明其原理。2、能力目标：尝试提出问题、作出假设并且设计实验方案。3、情感、态度和价值观目标：体验探究的一般过程，培养良好的探究性学习思维方法。五、教学重点和难点重点：尝试提出问题，作出假设，设计实验，验证假设难点：通过观察发现问题、提出问题六、教学方法设问法，探究法，实验法，讨论法七、教学实施的程序学生自己提出探究的问题→作出假设→设计实验方案→进行实验并探究→分析实验现象和数据，并得出结论→表达交流并反思。八、教学过程1、实物展示，激趣生疑，提出假设我们学校的学生大多来自农村，用实物展示，学生比较容易理解。因此上课时我准备了两棵大小相近、状态不同的番茄植株，让学生进行观察并说出它们的不同（一棵的叶坚挺，另一棵的叶萎蔫）；然后让几位学生手摸，说出感受。接着，我再出示另一棵大小相似的番茄株，并讲明：这三棵番茄株是同时买的，买来时很新鲜，但我作了不同处理后就出现这种情况，你能猜测可能作了怎样的处理吗？学生：一棵可能放在浓盐水中，植株失水，叶片萎蔫；另一棵可能放在清水中，植株吸水，叶片坚挺，还有一棵，可能没作处理，目的是用于对照。老师：我肯定了学生的回答并设问：番茄植株与其他植物经上述处理后情况一样吗？学生非常肯定地回答：一样，即无论哪种植株，只要放在高浓度的溶液中就会失水，就会变软；放在低浓度的溶液中就会吸水，就会变硬。植物体组成的基本单位是细胞，上面番茄株变萎蔫，是因为失水了，失去的水就来自细胞中吗？番茄株变硬挺，是因为吸水了，吸收的水是否就进到细胞中呢？学生：是，但少数学生有不同的想法：“植物失水，这些水还可能是细胞间隙中出来的呢？相反，吸收的水也可能到细胞间隙中去了呢？老师：面对这两种不同的观点，我没作评判，而是顺势引导，实验最具有说服力，能否设计一个实验，证明植物失去的水是细胞中的还是细胞间隙的？细胞是微观结构，我们肉眼无法看见，若要观察细胞，就得借助显微镜，而水是无色的，怎样知道有无水分进出细胞？为此，对实验的材料有什么要求？高浓度的试剂用什么？低浓度的试剂呢等细节问题？经老师的点拨，再通过学生的讨论，确定：用紫色洋葱的磷片叶的外表皮做材料，并要制成装片；用0.3g/ml的蔗糖溶液当作外界高浓度溶液，清水当作外界低浓度溶液。2、师生共同讨论，由学生设计实验并确定步骤通过讨论，学生确定实验的基本步骤：制作洋葱鳞片的外表皮的临时装片，并在低倍镜下观察此时细胞的状态。用0.3g/ml蔗糖溶液处理，并在低倍镜下观察细胞状态的变化。用清水处理，再在低倍镜下再观察细胞的变化。通过前后细胞在不同浓度的溶液中洋葱变化的比较，得出细胞在什么情况下吸水和失水，从而间接证明原生质层是否相当于一层半透膜。3、组织学生进行分组实验（三个学生一组）老师：上课前，我把洋葱放在太阳下晒，目的是为了在做实验时比较容易撕取洋葱表皮，且在制成的临时装片里，低倍镜下看到的细胞紫色较深但细胞不重叠。学生：在盖玻片的一侧滴加0.3g/ml蔗糖溶液，使洋葱表皮细胞浸在高浓度的溶液中，再观察细胞的状态，并与之前进行比较。惊讶细胞前后状态的变化，纷纷叫老师观察他们的实验现象。老师：借助多媒体，我把部分学生的实验结果，在大屏幕中展示，学生看到自己的实验：现象明显，结果正确，且可以在全班同学面前展示，非常高兴，之后，再让学生用清水处理，比较前后的不同……4、分析实验现象和数据，并得出结论老师：生物学上把细胞膜、液泡膜及两膜之间的细胞质叫原生质层。根据刚刚学生所做的实验，与学生共同探讨，然后由学生自己总结、分析实验时观察到的现象。学生：经过老师的帮助，小组的团结力量，同学生们把实验现象与结论总结如下：现象：(1)生活状态的洋葱表皮细胞：原生质层与细胞壁是紧贴的；(2）当洋葱表皮细胞处于0.3g/ml蔗糖溶液中，即外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时：液泡体积变小，颜色变深，推测此时细胞失水了，细胞壁和原生质层之间存在间隙，这种现象叫质壁分离；（3）当把质壁分离的细胞及时放在清水中时：原生质层体积慢慢变大，并与细胞壁逐渐靠近，最后完全紧贴，推测此时细胞吸水了，这种现象叫质壁分离复原。结论：原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，原生质层是一层选择透过性膜，在质壁分离过程中，宏观上表现出细胞失水，即水分子顺着浓度梯度扩散，从水分子多的向水分子少的方向扩散，植物细胞一般排列紧密，细胞间隙小，因此，植物失去的水就来自细胞中的水，吸收的水也到细胞中了。通过分析，学生以表格的形式把结果记录下来：中央液泡大小原生质层位置细胞大小蔗糖溶液清水5、表达交流小组同学将探究的问题、过程、结果和结论与其他小组同学交流，并解决个别质疑问题。通过表达交流，培养同学们的的表达能力，交流能力，合作能力。九、教学反思本节课从学生日常生活中比较常接触现象入手，并通过问题串的形式引导学生进行自主探究，从而领悟科学探究的一般方法。小组合作自主完成实验，学生积极性高，参与意识强，学生已初步掌握了科学探究的一般方法和步骤，整体效果较好。但由于这是高中生物的首个探究实验，在教学中还存在不