“植物细胞的吸水和失水”的探究实验教学设计

“植物细胞的吸水和失水”的探究实验教学设计

一.教材分析

“植物细胞的吸水和失水”是高中生物人教版必修一第四章第一节的内容，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。探究活动“植物细胞的吸水和失水” 与旧版教科书中“观察植物细胞的质壁分离和复原” 的验证不同，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。所以通过对植物细胞失水和吸水的实验探究，培养学生学会探究问题的一般方法和步骤。同时利用探究活动，积极提供机会让学生亲自尝试和实践，培养学生分析和解决问题的能力。

二.学情分析

本实验是高一学生第一次接触探究实验，对探究实验的步骤和方法还不是很了解，所以教师讲解探究实验的一般步骤和方法，让学生基本了解探究实验的过程，从而培养探究实验的解决问题的一般方法和步骤。

三.教学目标

1、知识目标：

①通过探究实验，能理解植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；

②能说出在什么情况下植物细胞吸水和失水。

2、能力目标：

①具有初步的探究能力，会提出问题、做出假设。

②尝试设计实验方案。

③能独立完成植物细胞质壁分离及复原实验。

3、情感、态度和价值观目标：

①能对生活中的一些现象大胆提问和假设，具有积极思考、大胆质疑的科学精神。

②在小组讨论和交流中学会合作学习。

四.教学重点和难点

1.重点：探究的一般过程和注意事项。

2.难点：如何提出问题和做出假设。

五.教学方法

探究法，实验法，讨论法 ,情景导入,小组合作，PBL教学策略。

六.实验材料

紫色的洋葱鳞片叶，刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜，小烧 杯、清水、0.3g/mL蔗糖溶液。

七.教学过程

程序

教师组织与指导

学生活动

设计意图

导入实验

联系生活，思考原因，提出问题

在正式实验之前，做这样一个实验：两盘黄瓜，一盘只加入蔗糖，一盘什么都不加，等待观察实验现象。

【回顾制备细胞实验】

提问：大家还记得我们是怎样得到细胞膜的吗？

教师PPT展示水分进出哺乳动物红细胞实验现象图。

为何这样做？

【让学生回忆日常生活的现象、观察图片】引导学生分析下述图片出示了什么现象

①白菜剁碎准备做馅时常常要放一些盐。稍等一会儿可见有水分。（失水）

②农作物施肥过多会造成烧苗。（失水）

③蔫了的青菜放入清水中浸泡一会儿，菜叶变得硬挺起来（吸水）。

回答：把细胞放到清水里。

水会进入细胞，细胞涨破，物质流出，得到细胞膜。

联系学生已有的知识回顾旧知识。

回忆、复习植物细胞结构

提出探究问题

小组讨论，设计实验

④观察刚才演示的黄瓜的对比实验。

【回忆提问】

成熟的植物细胞有哪些结构呢？

PPT复习植物细胞的结构。

总结：

①成熟植物细胞具有中央大液泡，占整个细胞很大比例，因此成熟植物细胞内的液体环境主要考虑液泡中的细胞液。

②细胞壁的特点：全透性的，伸缩性较小。

③介绍原生层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质成为原生质层。

教师引导学生提出：大家观察这些图片之后分组讨论，想提出什么问题。分组讨论这些问题的假设。

总结得出探究问题：植物细胞如何吸水与失水？

【分组进行讨论】

引导学设计实验：小组选择实验材料，讨论实验方案。

教师给出实验材料：（紫色的洋葱鳞片叶、白菜、菠菜，刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜，小烧 杯、清水、0.3g/mL蔗糖溶液）

请两个小组的代表发言，简述他们的实验方案，板书记录实验方案要点。

同学A方案一：1.用紫色的洋葱鳞片叶制作2个装片，一个是0.3g/mL蔗糖溶液中的洋葱装片，一个是清水中的洋葱装片，显微镜下观察现象并对比。

【预想回答】

1有水分析出。

2.植物叶片干枯，水分丧失。

3.菜叶坚挺，水分充足。

4.水分析出

细胞壁；细胞膜；细胞核；叶绿体；线粒体；液泡等

1.植物细胞为什么吸水与失水？

2.析出的水是哪里来的？是从细胞内吗？

3.细胞在什么情况下进行吸水与失水？

从生活实际观察现象，提出问题。

回忆结构

教师引导学生讨论，设计实验。

评价实验的可行性与正确性，完善具体实验步骤

进行实验

分析实验现象

同学B方案二：1.用白菜叶片2.制作白菜叶片装片，观察现象3.滴入蔗糖溶液，用低倍显微镜观察，看细胞的中央液泡有什么变化4.在盖玻片的一侧滴入清水，看细胞的中央液泡有什么变化。

图片展示，分析白菜叶片的特点，分析可行性。

图片展示洋葱鳞片叶细胞的结构，理解其作为实验材料的优点。图片展示菠菜叶细胞的结构，进一步思考菠菜用作实验材料的可行性。

完善实验步骤：1.从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，盖玻片下面的叶表皮就浸润在蔗糖溶液中2.在盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，用低倍显微镜观察，看细胞的中央液泡有什么变化。

进行实验

每4人一组，两人按照方案一进行实验，另外两人按照方案二进行实验，分别记录如下实验结果。

试剂

现象

中央液泡大小

原生质层位置

细胞大小

蔗糖溶液

清水

小组进行实验，讨论实验现象

教师在教室内指导实验。

分析结果：请小组代表汇报观察到的现象、实验结果。分析得出结论

【预想方案】

小组讨论得出实验方案：

同学A方案一，同学B方案二,同学C和方案一一样，用菠菜作为材料。

方案一，……

方案二，……

综合分析实验方案。

动手进行实验

八、板书设计

方案一，……

方案二，……

实验结果。

九、教学评价

本节探究性实验教学属于指导型探究性实验教学是由学生自主探究实验结果，老师知道学生设计实验过程，体现了新的教学理念“面向全体学生、提高学生科学素养、倡导探究性学习”注重培养了学生乐于探索精神、主动参与意识、勤于动手实践的学习习惯，使学生们初步学会生物科学探究的一般方法能提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、分析结果、得出结论。同时使学生们的表达、交流的能力提高。