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视频课题:第五届全国初中生物实验教学说课视频录像《气孔开闭实验改进》王星月-河北省石家庄
教学设计、课堂实录及教案:第五届全国初中生物实验教学说课视频录像《气孔开闭实验改进》王星月-河北省石家庄市裕华求实中学初中生物
气孔开闭实验改进
指导教师:王星月
指导年级:初中二年级
学校:河北省石家庄市裕华求实中学
气孔开闭实验改进
河北省石家庄市裕华求实中学 王星月
尊敬的各位评委、老师们,大家好!我是河北省石家庄市裕华求实中学王星月,我说课的题目是《气孔开闭实验改进》,我将从实验背景、实验目标、实验过程及实验总结四方面分享我的说课。
一、实验背景
在学习冀少版八年级上册第三单元第四章第二节《蒸腾作用》的课堂上,为了理解气孔开闭的原理,需要观察气孔开闭的过程。而目前教学中采用的方式有以下几种:(图一)
这些方式虽然直观,但加入人工修饰、看不到真实的开闭过程。于是学生提出:能否在显微镜下观察气孔开闭的过程?
学生分别用光学显微镜和数码显微镜进行了气孔开闭的观察实验,观察近20分钟,没看到气孔开闭的过程,究竟采用什么方法才能快速看到真实的气孔开闭过程?这是我们研究主题,为此我确定了以下的实验目标。
二、实验目标
知识与技能
观察气孔开闭过程,理解保卫细胞调节气孔开闭的原理。熟练使用数码显微镜和传感器
过程与方法
通过搜集、分析和使用资料,分析数据处理,将定性试验转化为定量实验。通过控制变量实验的探究,深化科学探究方法。
情感态度价值观
养成良好的实验习惯和实事求是的科学态度,培养勇于探索的科学精神,激发探究热情。
三、实验过程
1. 收集资料
要想快速看到真实的气孔开闭过程,首先得知道影响气孔开闭的因素有哪些?学生通过访问教师、查阅书籍及网络检索发现:
2.发现问题
影响气孔开闭速率的主要因素有:
a. 植物的种类;
b. 保卫细胞(控制气孔开闭)内外液体的浓度差;(甘油吸水能力强,保卫细胞中加入一定浓度的甘油可以促进气孔关闭)
c. 温度
3.提出问题
根据这些因素,学生提出:
哪种植物的叶片更适合做气孔开闭实验?
哪种浓度的甘油可促使气孔关闭?
哪个温度范围气孔开闭更快?
4.制定计划
根据提出的问题,师生共同交流,制定了以下的计划。
(1)选出合适的叶片材料
(2)选出最适浓度的甘油
(3)选出最适的温度范围
5.实施计划
首先准备相关仪器、器材及药品
数码显微镜、温度传感器;
载玻片、盖玻片、镊子、吸水纸、纱布、水浴锅、刀片;
纯甘油、3%甘油溶液、5%甘油溶液、7%甘油溶液、清水;
主要利用数码显微镜对气孔开闭观察和记录;温度传感器使实验数据更精确。
(1)选出合适的叶片材料
学生到户外收集多种植物的叶片,这些植物叶表皮有不易撕取的,采用透明胶带撕取法操作。具体操作(演示视频)是:用透明胶带粘在叶下表皮,缓慢撕取胶带,将带有表皮的胶带剪下,贴在载玻片上进行观察,可看到气孔形态。这些植物叶片虽不能进行气孔开闭的探究,但血色很难过看到了多种不同形态的气孔,开拓了眼界,丰富了知识。对易撕取的叶表皮制作成临时装片,在显微镜下进行观察。
以下是学生选出的植物,以及观察到的气孔。(图二)
对比气孔图片,发现这五种植物的气孔小、不清晰。不能做气孔开闭实验探究的材料。(图三)
这五种植物气孔大而清晰,但是相比较,紫鸭跖草气孔最大、最清晰、最利于实验过程的观察。故最适材料是紫鸭跖草。
紫鸭跖草的保卫细胞在加入哪种浓度甘油更适合气孔开闭实验的观察?
(2)选出最适浓度的甘油
学生分别用3%甘油、5%甘油、7%甘油及纯甘油进行了气孔开闭实验,发现纯甘油由于浓度过大,盖、载玻片粘在一起,无法继续操作;7%甘油气孔关闭过快,不利于实验过程的观察;5%甘油气孔关闭速度适宜,利于观察;3%甘油气孔关闭过慢,不利于实验过程的观察。得出结论选择:最适甘油的浓度是5%。
在探究甘油浓度实验中,学生发现加入清水或者甘油时,目标材料容易移出视野,影响气孔开闭过程的观察,怎样解决这一难题?通过摸索,学生将传统引流改为“T”字引流法,将①吸水纸固定,②吸水纸进行引流,这样做气孔不易移出视野。(图四)
选择哪种气孔状态(开、闭)更容易观察呢?
学生研究闭合状态的气孔,尝试让其打开,结果30分钟后,气孔未打开;研究打开状态的气孔,让其关闭再打开,虽过程不明显,但有开、闭的状态。实验说明:研究打开状态的气孔更适合气孔开闭的实验。怎样让叶表皮气孔打开呢?查阅资料发现:用温水浸泡叶片可以促进气孔打开!哪个温度范围更适宜气孔开闭实验呢?
(3)选出最适的温度范围
学生将紫鸭跖草的叶片浸泡在不同清水的温度中,浸泡30分钟,在显微镜下观察并用秒表记录气孔开、闭以及开和闭的总时间。将数据整理成电子表格的形式。
组别 情况 |
浸泡温度 |
原始气孔情况 |
5%甘油处理,气孔关闭时间 | 清水处理,气孔开放时间 | 开闭共用时间 | 效果 |
第1组 | 20℃ | 完全闭合 | -- | 20+m | 20+m | 气孔未张开 |
第2组 | 22℃ | 完全闭合 | -- | 20+m | 20+m | 气孔未张开 |
第3组 | 24℃ | 气孔开度小 | 10m | 6m | 16m | 不明显 |
第4组 | 25℃ | 气孔开度较小 | 3m | 5m | 8m | 较明显 |
第5组 | 26℃ | 气孔开度适中 | 2m | 3m | 5m | 较明显 |
第6组 | 27℃ | 气孔开度适中 | 1m30s | 3m | 4m30s | 明显 |
第7组 | 28℃ | 气孔开度大 | 1m | 2m | 3m | 明显 |
第8组 | 29℃ | 气孔开度大 | 1m | 1m | 2m | 明显 |
第9组 | 30℃ | 部分闭合 | 30s | 30s | 1m | 不明显 |
第10组 | 31℃ | 大部分闭合 | 2m | 3m | 5m | 较明显 |
第11组 | 32℃ | 大部分闭合 | 2m | 3m | 5m | 较明显 |
第12组 | 34℃ | 完全闭合 | ---- | 20+m | 20+m | 气孔未打开 |
第13组 | 36℃ | 完全闭合 | --- | 20+m | 20+m | 气孔未打开 |
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