《观察植物细胞的质壁分离与复原》实验设计.docx

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《观察植物细胞的质壁分离与复原》实验设计

《观察植物细胞的质壁分离与复原》实验设计

我设计的内容是高一生物新课程必修1第四章第一节的实验《植物细胞的质壁分离与复原》。

下面从实验分析、教学目标、教学重点难点、教法分析、教学过程分析等几个方面加以说明。

一、实验分析

《植物细胞的吸水与失水》一节共包含4个二级标题：

渗透的条件与原理、动物细胞的吸水与失水、植物细胞的吸水与失水、物质跨膜运输的其他事例。

根据逻辑顺序该实验安排在第三个小标题后，旨在将动、植物细胞加以区别。

针对本实验《植物细胞的质壁分离与复原》是本章的重点、难点，也是高中生物教学中的第一个经典性的实验。

该实验的功能在于理论探究中的假设：

原生质层具有选择透过性，是一层半透膜。

因而学生要明确实验原理、步骤，亲自动手并观察实验现象。

为了充分发挥实验的功能，教师要充分引导学生对实验现象进行论证分析。

为进一步理解植物细胞发生渗透作用的原理。

课后，可在将不同试剂不同浓度设置下对植物细胞质壁分离和复原的影响”的探究性实验，并且提供了该探究性实验的教学设计方案，以期能更好地落实探究性学习的新课程理念。

二、与学生经验的联系

本节内容虽然属于微观水平，又比较抽象，但是与学生的生活经验并非毫无联系。

生活中有好多现象都与植物细胞的吸水与失水有关。

例如，学生在初中做过或见过这样的实验：

泡在盐水中的萝卜条会缩软，泡在清水中的萝卜条会更加硬挺。

学生也有这样的生活经验：

做菜馅时加一些盐，会有水分渗出;很多同学知道对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象等等，这些生活经验对学习本节内容都有帮助。

为了顺利完成教学任务，确保教学目标的落实，本节课的教学目标、教学重难点为：

三、三维教学目标

1、知识目标

①初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法。

②理解成熟植物细胞发生渗透作用的原理。

2、能力目标

①培养学生设计实验、动手操作、分析处理实验数据、解释实验现象的能力。

②培养学生观察、分析解决问题的能力。

③提高学生的语言表达能力，发展学生的科学探究能力。

3、情感目标

①培养学生实事求是的科学态度和不断创新的精神；

②增强学生的合作意识；

③激发学生对生物科学的兴趣和热情，培养学生理论联系实际，关心农业生产实践。

四、教学重点、难点

1、重点

观察和探究细胞质壁分离和复原现象，进一步理解渗透作用的原理和应用。

2、难点

①洋葱鳞片叶表皮临时装片的制作。

②实验结果的分析、讨论与总结。

3、突出重点和突破难点采用的方法

①利用多媒体课件形象、生动的展示了渗透作用、质壁分离以及质壁分离复原的实验现象，以此来突出重点。

②通过一些生活中的实例，层层深入、分类讨论、比较的方法来突破难点。

③通过观察、比较实验现象、小组讨论的方式让学生明白实验原理。

五、课前准备：

  ①学生要课前做萝卜吸水和失水的实验。

②教师准备本节课的多媒体课件。

六、课时安排     1 课时

七、教学设计

程

序

教 学 活 动

设 计 意 图

教 师 活 动

学 生 活 动

课前

准备

布置各项准备事宜：

指导学生预习、课前做萝卜条吸水和失水的试验。

多媒体课件的制作。

学生课前进行萝卜条吸水和失水的试验，并且做好预习和资料收集工作

让学生自己动脑、动手，亲自实践，亲身体会植物细胞吸水与失水的状况，在实践中学习、探索，初步培养学生的探究能力。

复习

导课

提问：

1、细胞膜的功能？

2、动、植物细胞的基本结构？

回答问题

让前后知识得到衔接

导入

新课

讲述：

大家思考一下我们生活中的一些生活现象。

1、盐溶液中萝卜条会发生什么变化。

2、黄瓜凉拌前后会发生什么变化。

本节着重探讨细胞中含量最多的化合物——水的跨膜运输。

《植物细胞的质壁分离与复原》

边听、边思考

联系生活实际，渗透科学、社会相关联系的思想，激发并培养学生热爱生物科学的情感兴趣，激发学生的求知欲。

讲授

新课：

提出问题、做出假设

大家都知道探究实验是我们科学研究的一种常用方法，那么我们就利用这种方法来解决自己的疑惑。

提出问题、作出假设、设计实验、实验验证、得出结论、表达交流

针对上面的现象，结合你的疑惑，（水分有进出）你会提出一个怎样的问题，针对这个问题你又会做出一个什么样的假设呢？

请大家分组讨论，确定自己的问题，并作出一个合理的假设。

认真考虑，为什么会出现这些现象

倾听，获取科学研究的方法

学生分组讨论，找出疑惑点并针对疑惑作出假设

大多数同学第一次接触探究性实验，目的旨在激发学生的兴趣，培养学生进行科学探究的能力。

通过问题讨论分析，培养学生创新意识

设计

实验：

教师引导学生完成

同学们都想到了用我们上节课学习的渗透装置来作为思路设计，那请大家结合这个思路商量下具体该如何去完成实验，实验中应如何选材、如何操作，注意哪些方面，并预期一下你的实验结果应该是怎样的。

教师利用多媒体再次展示渗透原理实验

提问：

渗透系统的组成

      植物细胞的渗透系统

植物细胞的原生质层相当半透膜

假设成立的实验预期结果

外界溶液浓度高于细胞液浓度的环境，则细胞失水

外界溶液浓度低于细胞液浓度的环境，则细胞吸水

学生讨论：

如何利用实验检测植物细胞吸水和失水，

植物细胞失水  质壁分离

植物细胞吸水  质壁分离复原

学生们结合自己的讨论结果，认真听老师的讲解，将自己的实验设计和注意事项加以完善

对于学生的思路，给予评价。

引导学生在这个思路的指引下讨论出实验的材料具体的操作并预期现象结果，相互提示实验中应该注意的地方。

使本节课达到一个高潮，使重点、难点知识得到突出与突破。

进行

实验

我给大家提供了0.3g/ml的蔗糖和蒸馏水以及相应的实验器材，请大家设计好实验，来验证你的假设并认真观察实验现象（正常状态、分离状态、复原状态）。

通过多媒体展示质壁分离实验的过程：

步骤一：

制作洋葱表皮的临时装片并观察

1、取材：

选用紫色特别深的洋葱外表皮，用刀片划“井”字，用镊子轻轻撕取一小块

2、制片：

在载玻片上滴一滴水，将撕取的洋葱鳞片叶外表皮放在水滴中展平，盖上盖玻片（盖盖玻片应让盖玻片的一侧先触及载玻片，然后轻轻放平，防止装片产生气泡）

3、观察洋葱细胞

可看到：

液泡大，呈紫色，原生质层紧贴着细胞壁。

步骤二：

观察质壁分离及复原

1、观察质壁分离现象

从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次。

2、观察细胞质壁分离的复原现象

从盖玻片的一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次。

巡回指导，帮助学生们解决实验中出现的问题，纠正学生们的一些错误

学生独立完成实验

选材、观察正常状态、失水（质壁分离）并观察、吸水（质壁分离复原）并观察。

注意学习引流法的操作。

培养学生设计实验、动手操作、分析处理实验数据、解释实验现象的能力

培养学生实事求是的科学态度和不断创新的精神

观察现象、得出结论表达交流

同学们的实验都已经完成了，请一名同学上来展示下自己制作的临时装片，并简单说明下自己看到的现象。

质壁分离  植物细胞失水

质壁分离复原  植物细胞吸水

 大家都看看自己提出的假设，再结合自己的实验结果，你得出了什么样的结论？

学生上台展示自己的临时装片，进行简单的讲解

学生分析实验结果，各小组进行交流评估，小组长代表发言，各小组相互进行评估，交流心得（成功的经验、出现的问题及其改进的措施等）

提高学生的语言表达能力，发展学生的科学探究能力。

通过交流，使学生之间互相学习，取长补短，达到共同提高的目的。

同时也增强了学生认真、谦虚、团结、合作的学习精神。

总结

让学生分组总结学习内容：

讲述：

最后请同学结合自己所做的实验尝试解释下我们刚上课时所提出的问题：

萝卜条形态为什么发生了变化？

学生总结

对本节课进行总结，并给下节课的学习埋下伏笔，激发学生的兴趣，培养学生进行科学研究的能力。

教师指导

完成实验

报告手册

巩固所学的知识，了解学生对知识的理解情况，及时纠正、补充。

布置作业：

不同试剂（KNO3等）不同浓度（0.1g/m1、0.5g/m1、0.7g/m1）蔗糖设置下对植物细胞质壁分离和复原的影响”的探究性实验

进一步探究

培养学生科学素养

八、教学反思:

    “探究实验”的教学是不给学生现成的实验步骤和方法，学生自主选择实验材料，独立运用已有知识去设计方案，然后实施实验，再对实验结果进行分析、研究、判断，得出结论。

在实验过程中，学生敢想敢说敢做，敢对不同问题发表不同的看法和观点，敢与老师争论，敢犯错误。

在整个实验中老师只是作为学生的合作伙伴，组织者和引导者，只有当学生思维遇到了障碍和矛盾时，才要及时地点拔，老师会与学生一起查阅资料，寻求答案。

老师会给同学们一个宽松的思维空间。

在这里，教师由教学中的主角转向“平等中的首席”，从传统知识的传授者转向现代学生发展的促进者。

       在观察《植物细胞的质壁分离和复原》的实验中，按课本上的要求，蔗糖溶液只有一种浓度0.3g/m1 。

根据本学校学生情况，我们按照课本要求实验，但为进一步理解植物细胞发生渗透作用的原理，课后，可在将不同试剂（KNO3）不同浓度（0.1g/m1、0.5g/m1、0.7g/m1）蔗糖设置下对植物细胞质壁分离和复原的影响”的探究性实验，并且提供了该探究性实验的教学设计方案，以期能更好地落实探究性学习的新课程理念。

      当然实验过程中也可能存在许多问题，需课后进行进一步改正。