《探究植物细胞的吸水和失水》实验优秀教学设计

1《植物细胞的吸水和失水》探究实验课教学设计（西安市东城第一中学赵燕燕）一、教材分析《植物细胞的吸水和失水》是人教版高中生物必修一第四章第一节内容。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。该实验是高中生物课程第一个探究实验，与老教材中的“观察植物细胞的质壁分离和复原”验证性实验不同，它是让学生通过探究自主发现“原生质层是一层半透膜及水分子进出植物细胞的条件等问题”，从而掌握科学探究的思维方法，为后面各章节的探究活动打下基础。同时也为后面学习物质跨膜运输的方式做了良好的铺垫。二、学情分析学生已经掌握植物细胞的结构、渗透作用的原理和条件，了解临时装片的制作和显微镜的使用等。这些知识和技能为学生完成本实验奠定了良好的基础。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：初步学会观察植物细胞的质壁分离与复原的方法；理解植物细胞发生渗透作用的原理。2.能力目标：培养学生提出问题，作出假设的能力；进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。3.情感态度与价值观目标：通过学生的自主探究，增强学生的自信心，同时也让学生具备团队合作精神。四、教学重点和难点教学重点：理解植物细胞发生渗透作用的原理。教学难点：尝试提出问题，作出假设，设计实验，验证假设。五、教学方法1.引导式探究即层进设问法，容易开展，符合认知规律2.自主式探究即分组实验法，真实体验,训练能力和创造性思维23.讨论法深化知识，训练表达、交流、合作学习等能力六、实验材料紫色的洋葱鳞片叶，白色洋葱鳞片叶、洋葱根尖组织块；刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、牙签、显微镜，小烧杯、清水、0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/ml蔗糖溶液、8%KON3溶液、15%KON3溶液。七、教学过程提出问题---作出假设---设计实验---进行实验---分析结果，得出结论---表达交流---进一步探究课前准备：1.材料：每一组实验台上放置鲜活的紫色洋葱鳞片叶、白色洋葱鳞片叶、洋葱根尖组织块。2.试剂：第一组放置0.3g/ml蔗糖溶液和清水；第二组放置0.5g/ml蔗糖溶液和清水；第三组利用8%KON3溶液；第四组利用15%KON3溶液。3．准备实验其他相关用具和试剂。4．准备相关图片和课件材料。（一）、演示渗透作用实验，归纳复习（二）、植物细胞的吸水和失水的探究程序教师的组织和引导学生活动设计意图1、导入回顾渗透作用的两个条件：一，半透膜；二，半透膜两侧存在浓度差；引发学生思考：植物细胞能不能发生渗透作用？（1）问：集市卖菜的人洒水能保鲜蔬菜：渗透吸水，保持新鲜度；农作物施肥过多，会造成“烧苗”：外界浓度过高，植物发生渗透失水，后死亡。（2）提出问题：植物细胞什么情况下吸水？什么情况下失水？通过举例，回忆，设问，讨论，引导学生发现问题，提出问题，透过现象看本质。学生在教师创设的情境下发现问题、提出问题联系学生已有的知识回顾旧知识。2.作出假设：提示学生：成熟的植物细胞有中央大液泡，占细胞体积很大比例。细胞壁是全透性的。细胞膜、液泡膜是选择透过性膜，根据这些结构的特点，学生作出假设：原生质层相当于一层半透膜学生作出假设33.设计实验指导学生思考：假设只是一种推测，需要实验来检验，如何设计实验？设计实验应明确实验目的，掌握科学的实验原理，讨论出验证假设的基本思路。问题一、应选择哪些材料进行实验呢？在实验桌上预先准备白色洋葱和紫色洋葱，牙签（获取口腔上皮细胞）等。教师举例：紫色洋葱表皮细胞，紫色鸭趾草表皮细胞、水绵等符合要求。问题二：用什么试剂可以达到细胞失水、吸水的更好效果？备选试剂：质量浓度为0．3g/ml的蔗糖溶液，1mol/lKON3溶液，清水。问题三：用什么方法观察实验现象？提示学生：植物细胞吸水和失水是一个微观过程。学生讨论得出：紫色洋葱，并解释选材的原因----活的，有颜色的成熟植物细胞。学生讨论分析得出：0.3g/ml蔗糖溶液，清水。学生思考得出：制作临时装片，用显微镜观察。通过问题串的形式引导学生进行实验探究，让学生体验实验设计的方法步骤，训练学生分析问题解决问题的能力，培养学生严密的创造性思维，从而为完成后面各章的探究活动打下一个坚实的基础。4.进行实验分组实验两个学生一组进行实验，通过实验，训练学生实验技能，培养学生合作能力组织学生分组进行实验，指导学生按照实验方案认真操作，仔细观察，将每一步的观察结果记录下来。学生按照实验方案认真操作，仔细观察记录结果通过分组实验，训练学生实验的技能，培养学生团队合作的精神5.实验结果指导学生列表记录实验结果学生列表记录实验结果6.分析结果，得出结论，分析实验原理请学生代表展示实验结果，培养学生的表达能力。实验结果可能有多种，播放以前的实验视频，引导学生对实验结果与预期对比，得出正确结论，让学生进行小组内分析讨论实验结果，引导学生对实验结果与实验预期结果进行对比，进而思考实验结果是否支持所作的假设，最后得出小组结通过对比分析，组内讨论，培养学生综合分析的能力，也锻炼学生与人沟通的能力。4论。7.表达交流对学生实验结果的解释：无变化可能是蔗糖溶液浓度过低，或者观察时间不对，植物细胞已经完成质壁分离复原。学生总结该实验的应用通过表达和交流，让学生对知识进一步内化，对实验探究有更深入的理解。8.进一步探究如果改变实验试剂，又会得出什么样的实验结果呢？（这为后面学习物质跨膜运输的方式做铺垫）。或者植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？供选材料a0.3g/ml蔗糖溶液b0.5g/ml蔗糖溶液c0.1g/mlkno3溶液d0.1g/mlhcl溶液e5％nacl溶液实验现象学生进一步实验列表记录实验结果9.课堂小结板书小结八、板书设计实验观察植物细胞质壁分离和复原——探究植物细胞的吸水和失水一、提出问题：二、作出假设：三、设计实验：四、分析实验结果，得出结论：⑴植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。⑵当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞会失水；⑶当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,植物细胞会吸水；⑷质壁分离与复原的条件：半透膜、浓度差、有细胞壁、有液泡、保持细胞活性，（活的成熟的植物细胞）九、总结与反思1.在实验材料、试剂上供学生选择，极大激发学生积极性52.教学过程中综合使用了层进设问法、讨论法、探究法等，训练了学生各项技能3.重在体验科学探究的一般过程，培养学生科学探究精神和严谨的思维品质目前的实验教学，基本上都是先由老师讲解，然后学生按规定程序进行实验操作。像这种教学方法，学生完全是被动的，基本上不用思考，这样就达不到预期效果。为此，我对本节实验课进行了改进，先以问题串的形式引导学生进行探究，从中领悟科学探究的一般方法，在实验材料、试剂上供学生选择，极大激发学生积极性。真正体验探究过程，能过很好的锻炼学生实验设计、实验操作、表达交流等技能，有助于提升思维品质，培养学生的生物学素养。