人教版必修1 探究植物細(xì)胞的失水和吸水 教案.docx

探究植物細(xì)胞的失水和吸水一、使用教材人教版高中生物必修1分子與細(xì)胞第四章第一節(jié)第二課時。二、實驗器材自制實驗教具：充氣泵，果蔬盤，氣球。實驗材料及試劑：蔗糖溶液，清水，硝酸鉀溶液，洋蔥，菠菜，庫爾勒香梨等。實驗器材：數(shù)碼顯微鏡，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，刀片，鑷子，滴管，燒杯。三、實驗創(chuàng)新要求/改進要點1.為了使學(xué)生對實驗現(xiàn)象更直觀的理解，選擇自制實驗用品來源于生活，實驗裝置演示實驗現(xiàn)象簡易明了；2.實驗原材料選擇上不局限與課本上的實驗，引導(dǎo)學(xué)生探究怎樣的實驗材料適合用來做質(zhì)壁分離的實驗；3、原教材中只提到用低倍顯微鏡觀察質(zhì)壁分離，改進為用數(shù)碼顯微鏡觀察，學(xué)生可以嘗試用高倍鏡觀察質(zhì)壁分離；4、原實驗中沒有硝酸鉀溶液，現(xiàn)加入以便學(xué)生觀察質(zhì)壁分離自動復(fù)原現(xiàn)象。四、實驗原理/實驗設(shè)計思路從生活情境中引入，利用自制實驗用品和學(xué)生親自操作來理解植物細(xì)胞失水和吸水的原理，層進設(shè)問法，使學(xué)生容易開展科學(xué)探究，這也符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。類比教學(xué)法，通過知識的類比和遷移，讓學(xué)生覺得知識是一脈相承的。探究法教學(xué)，適宜開展教學(xué)，能充分訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力、分析能力和創(chuàng)造性思維。五、實驗教學(xué)目標(biāo)（1）知識性目標(biāo)：通過探究實驗理解植物的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜；能理解植物細(xì)胞在什么情況下吸水和失水（2）技能性目標(biāo)：能嘗試設(shè)計實驗方案，獨立完成該實驗內(nèi)容； 具有初步的探究能力，會提出問題、作出假設(shè)等。 （3）情感態(tài)度價值觀：通過自主探究，增加自信，參與小組合作交流，迸發(fā)團隊合作精神,通過實驗增強節(jié)約用水的意識。 六、實驗教學(xué)內(nèi)容“探究植物細(xì)胞的吸水和失水” 與舊版教材中“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原” 的驗證性實驗不同。它是讓學(xué)生通過一系列探究活動自主發(fā)現(xiàn)原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜，以及水分子進出細(xì)胞的條件等問題。教師在教學(xué)中旨在讓學(xué)生理解植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的原理。七、實驗教學(xué)過程提出問題做出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗分析結(jié)果，得出結(jié)論表達交流進一步探究1、 提出問題創(chuàng)設(shè)情境，聯(lián)系身邊的生活現(xiàn)象進行科學(xué)探究，如將庫爾勒香梨泡在清水中，香梨會變腫嗎？這樣幽默的設(shè)問便于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過觀察生活中的實驗現(xiàn)象學(xué)生發(fā)表自己的見解:植物細(xì)胞會吸水和失水。2、設(shè)計實驗問題問題一：應(yīng)選擇哪些材料進行實驗?zāi)兀?提示學(xué)生：選活細(xì)胞還是死細(xì)胞做實驗？進出植物細(xì)胞的h2o是無色的。 學(xué)生討論得出：應(yīng)選擇活的有顏色的成熟植物細(xì)胞。 教師舉例：紫色洋蔥外表皮細(xì)胞，菠菜葉肉細(xì)胞、新鮮的水綿、紅莧菜葉片等。 問題二：用什么試劑可以使細(xì)胞失水和吸水？ 教師提供備選試劑：0.3g/ml的蔗糖溶液、鹽酸、清水、酒精。 學(xué)生分析得出：0.3g/ml蔗糖溶液，清水。 問題三：用什么方法觀察實驗現(xiàn)象？ 提示學(xué)生：植物細(xì)胞吸水和失水是一個微觀過程。 學(xué)生思考得出：制作臨時裝片，用顯微鏡觀察。 問題四：制定怎樣的實驗步驟？（學(xué)生分組制定并展示） 實驗步驟：載玻片上滴清水取材材料放于清水展平蓋蓋玻片 低倍鏡觀察正常狀態(tài)細(xì)胞、中央大液泡、細(xì)胞核位于細(xì)胞邊緣、細(xì)胞液呈紫色。 對側(cè)引流法：一側(cè)滴加30%蔗糖溶液 (重復(fù)多次)，低倍鏡觀察：液泡縮小，紫色加深、原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離。 顯微鏡下繪制洋蔥表皮質(zhì)壁分離圖像。預(yù)期實驗結(jié)果： 由于原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，水分子可以自由通過，而蔗糖分子不能；細(xì)胞壁具有全透性，水分子和蔗糖分子均可自由通過。因此在蔗糖溶液中，植物細(xì)胞質(zhì)壁分離；在清水中植物細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原。 4、 進行實驗（15分鐘） 各組學(xué)生根據(jù)自己制定的實驗方案開展實驗。通過實驗，訓(xùn)練學(xué)生實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生合作能力。5、 分析結(jié)果，得出結(jié)論 學(xué)生代表匯報實驗結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生對實驗結(jié)果與預(yù)期結(jié)果對比，得出正確結(jié)論。實驗結(jié)果：中央液泡大小原生質(zhì)層位置細(xì)胞大小0.3g/ml的蔗糖溶液變小原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁基本不變清水逐漸恢復(fù)原來大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置基本不變實驗結(jié)論：（1）成熟植物細(xì)胞能與外界溶液發(fā)生滲透作用： 外界溶液濃度細(xì)胞液濃度 植物細(xì)胞失水 外界溶液濃度細(xì)胞液濃度 植物細(xì)胞吸水（2）植物細(xì)胞原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。6、表達與交流（5分鐘） 組織學(xué)生組間交流，將探究實驗過程中遇到的問題，自己分析的原因及改進方案等與其他同學(xué)交流，同時鍛煉學(xué)生的表達能力。7、 進一步探究 用庫爾勒香梨做實驗是否也可以觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象？怎樣宏觀的觀察到質(zhì)壁分離以及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象？如果用 5%的硝酸鉀溶液作為試劑，會得出什么樣的實驗結(jié)果？（深化本節(jié)內(nèi)容并為后面學(xué)習(xí)物質(zhì)跨膜運輸做鋪墊）探究實驗材料是否可以選用其他植物細(xì)胞，實驗過程并非和預(yù)計的效果相同，在白洋蔥和紅墨水搭檔的過程中發(fā)現(xiàn)紅墨水無法進入到細(xì)胞壁內(nèi)，使用怎樣的染色劑應(yīng)該進一步探究。庫爾勒香梨由于果肉細(xì)胞由于堆疊存在，無法獲得很薄的切片，無法實驗。最好的觀察植物細(xì)胞的吸水和失水的實驗材料是洋蔥紫色外表皮細(xì)胞和紫色內(nèi)表皮細(xì)胞。用氣球和果盤宏觀模擬植物細(xì)胞失水和吸水所出現(xiàn)的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象學(xué)生表示非常形象和生活化，效果十分顯著。由于課堂時間有限，用硝酸鉀溶液替換蔗糖溶液的實驗無法在一節(jié)課內(nèi)完成。八、實驗效果評價1.分析能力的提升：通過引導(dǎo)學(xué)生對實驗材料發(fā)散思維的訓(xùn)練，讓學(xué)生眼界放寬，敢于思考使用課本以外更好的實驗材料。2.徒手切片的能力上升，實驗中學(xué)生通過洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞臨時裝片的制作提高自身