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视频标签：植物细胞,吸水和失水
所属栏目：高中生物优质课视频
视频课题：必修一《分子与细胞》第四章第一节物质跨膜运输的实例实验课《植物细胞的吸水和失水再探究》
教学设计、课堂实录及教案：人教版高中生物必修一《分子与细胞》第四章第一节物质跨膜运输的实例（第3课时） 实验课《植物细胞的吸水和失水再探究》
人教版 高中生物 必修一《分子与细胞》
第四章 第一节 《物质跨膜运输的实例》（第3课时）
实验课《植物细胞的吸水和失水再探究》教学设计
郑州市第二中学 高中生物
【学习目标】
知识目标
1.通过微课翻转，掌握渗透作用的原理、质壁分离的概念、实验操作关键； 2.通过设计探究实验，学会探究实验的一般步骤； 3.通过分组合作操作，体验式理解植物细胞吸水和失水的条件及影响因素（选材；浓度；溶质种类）； 4.通过问题展示与交流，体会植物细胞的原生质层的选择透过性。
能力目标
1.尝试提出问题，作出假设，设计实验，分组合作，交流分析，探究式学习； 2.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
情感态度和价值观:
1.体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神； 2.体验实验乐趣，提升科学素养，并在讨论与交流中学会合作学习。
【学情分析】
学生在学习第三章《细胞的结构》——制备细胞膜实验过程中已观察过哺乳动物成熟的红细胞在低渗溶液吸水胀破、等渗溶液维持形态、高渗溶液失水皱缩现象；在生活中也见过这样的现象：泡在盐水中的萝卜条会软缩，泡在清水中的萝卜条会更加硬挺；做凉菜、菜馅时加入一些盐，蔬菜中的水分会大量渗出；对农作物施肥过多会造成“烧苗”现象等，这些学习、生活经验对学习本节内容都有帮助。
而本节内容的前2个课时学生已经通过微课翻转，已掌握渗透作用的原理、质壁分离的概念、实验操作关键及探究实验的一般步骤；通过学案导学，体会探究实验的基本流程；通过开放实验室已动手初探，在微观水平观察体会了水分子进出植物细胞的神奇、验证了教材建议的探究实验细节。
在此基础上，学生必然会在实验过程中生成新的问题：实验选材、外界溶液种类与浓度等对植物细胞吸水与失水的可能性影响等，进行生成问题再探究势在必行，这样背景下的合作式探究实验也是符合学科核心素养要求，实验课上的展示、交流、实验报告的整理、反馈练习也是对学生数理模型与语义逻辑培养的有效尝试。
【重点难点】
重点
1.观察不同材料细胞在不同溶液中的结构变化；
2.设计实验的原则：单一自变量设置，滴加溶液前后自身对照，无关变量的影响控制，因变量的观测指标等；
难点 分析引起植物细胞失水和吸水的原因
【学习方法】
实验法、合作式、探究式
【学习条件】
课前：微课翻转（PAD资源推送）+学案导学（纸质反馈）+实验操作技能训练（开放实验室，小组
活动，验证教材建议）+再生问题（PAD“发起话题”生成问题统计，分组子课题）
课堂：实验材料与用具：
1.普通光学显微镜（高中实操要求）、刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸等； 2.生物材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮、内表皮、黑藻、百合叶； 3.溶液试剂：
质量浓度为0.1g/ml、0.3g/ml、0.5g/ml、0.7g/ml、0.9g/ml、1.1g/ml的蔗糖溶液；
质量浓度为0.16g/ml的葡萄糖溶液、质量浓度为0.045g/ml的KNO3溶液、质量浓度为0.025g/ml的NaCl溶液（与0.3g/ml的蔗糖溶液等物质的量浓度）；清水。
4.IPAD实时拍照记录展示（APPLE TV、Seesaw软件提交展示结果）、电子白板等。
课后：实验报告+反馈练习（纸质反馈）
【评价任务】
课前：学案导学纸质反馈20%+发起话题、再生子课题10% 课堂：子课题小组课堂展示50%
课后：实验报告+反馈练习纸质反馈20%
【教学流程】
教师主要引导
学生主体活动 教学设计意图
一、前情回顾
1、微课翻转（“睿迅课堂”课前资源推送，学生端自学）【参考借
力微信公众平台《探寻生命奥秘》原作者：陈亮老师】
2、学案导学（纸质反馈） 3、动手初探（成功激励） 4、问题再生（数据说话） 一起回顾，梳理思路， 达成共识，体验收获
PPT快速展示，回顾学习历程， 储备反思已有学习体会，快速进入
再探究的合作式学习体验
二、展示实验分组 1、实验材料 2、溶液浓度 3、溶质种类
三个子课题小组代表PPT展示汇报： 1、选择课题理由 2、课题假设结论 3、实验设计 4、预期结果
学生团队合作，既有思维磨合，又有专业分工，展示交流，培养学生质疑、求实、创新科学态度和精神 三、组织学生实验
巡视、指导、互动、答疑
分组动手、分工合作、记录结果
体验实验乐趣，提升科学素养， 并在讨论与交流中学会合作学习。
四、组织学生展示、交流汇总实验结论
1、子课题1：探究植物细胞吸水和失水的理想材料
结论：易获取、易制片、有颜色、细胞大
预设意外：百合叶下表皮保卫细胞组成气孔，在0.3g/ml蔗糖溶液、清水中气孔导度变化，能否证明植物细胞的失水与吸水？ 2、子课题2：质壁分离中的溶液浓度
结论：高于细胞液；浓度适宜 发散思维：如何通过改变细胞外溶液浓度去测定细胞的细胞液浓度？
3、子课题3：溶质种类若被细胞吸收
结论：质壁分离会自动复原 激趣设疑：展示材料分析：不同细胞不同时间对不同物质的需求不同，质壁分离及自动复原存在差异，体现了生物膜的选择透过性，那么
（1）如何确定洋葱鳞片叶外表皮细胞对钾离子还是硝酸根离子的需求差异？你能进一步设计实验吗？
若实验在有限时间内未看到质壁分离自动复原，则
（2）可能与哪些因素有关？如何进一步通过实验验证与之有关的因素？（如温度）
3个子课题小组代表展示记录结果，陈述实验经历，分析实验结论，按照预设意外、发散思维、借资料分析，展示互动，激趣设疑，进一步探究。明确：
1、植物细胞的失水与吸水实验论据还可以通过观察植物细胞气孔导度变化做因变量观测指标；
2、设计等浓度差的不同梯度浓度细胞外溶液，观察质壁分离可测定细胞的细胞液浓度；
3、保证单一变量前提下，设计KCl、NaNO3、KNO3、NaCl等确定洋葱鳞片叶外表皮细胞对钾离子还是硝酸根离子的需求差异；若实验在有限时间内未看到质壁分离自动复原，则可能受影响溶质进入细胞的外界因素如温度影响，可通过在一定温度范围内适当升高温度，观测质壁分离及自动复原所需时间差异来验证。
借不同子课题分享实验经历中的体会、教训、新发现，激发新命题，激活新课题。培养学生质疑、求实、创新科学态度和精神。
完善思维，通过问题展示与交流，体会植物细胞的原生质层的选择透过性。
五、课堂小结：
1、探究实验的一般步骤； 2、三个子课题的结论；
3、事实证明：生物学科是一门以实验研究为基础的学科。
反思小结，梳理思路， 生成问题，继续探究 达成共识，体验收获
课堂反思，激发兴趣继续探究
六、作业布置：
完成反馈练习、完善实验报告
课堂思考、课上完善、课下反思汇总 巩固生成数理模型、训练语义逻辑
【作业设计】
反馈练习
1、如图表示处于不同生理状态的三个洋葱鳞片叶表皮细胞，请回答：
(1)图中细胞的细胞液浓度依次是______>______>______。
(2)如图所示，A、B、C三个细胞处于不同浓度的溶液中，且能维持这种状态，则A图与B图细胞所处的外界溶液浓度是______>______。
(3)假设将洋葱鳞片叶表皮细胞制作成装片，并使之处于高浓度溶液中而发生质壁分离，用显微镜观察一个细胞的质壁分离的复原过程，发现该细胞形状的顺序将如上图所示的从______→______→______。
(4)图中各细胞抵抗失水的能力，依次是______>______>______；三个细胞中最有可能先死亡的是______。
2、如图表示植物叶表皮上气孔的开放原理，取同一叶片的两块表皮A和B，A放在清水中，B放在0.3g/mlKNO3溶液中，K+
、NO3—
离子可通过主动运输进入细胞，将A和B制成临时装片在显微镜下持续观察一段时间，观察到的表皮气孔情况是（ ）
A.A开启、B关闭 B.A关闭、B开启 C.A关闭、B先开启后关闭 D.A开启、B先关闭后开启
实验报告
【教学反思】
本次实验课在打磨解读课程标准细化解读为可操性较强的学习目标，充分研究分析学情的基础上，借力信息化时代的微课视频，通过我校自主研发的课堂平台“睿迅课堂”提前推送学习资源，尝试了在有限课时情境下的课堂翻转，学生通过阅读教材、观看微课，同时糅合传统纸质媒介的学案导学设计评价任务单驱动其自主学习，通过开放实验室以小组为单位动手初探，在微观水平观察体会了水分子进出植物细胞的神奇，验证了教材建议的探究实验细节。各小组在实验的基础上提出新问题，完成了自选的探究实验方案；针对自己的实验设计方案进入实验室由老师引导、学生主体实验。
事实证明：放手去做，充分设计，翻转课堂，任务驱动，评价及时，体验式学习，在探究中合作，在动手中收获，通过科学探究培养理性思维，通过表达交流提升语义逻辑能力，收获知识、体验学习乐趣，终会影响孩子们的“三观”，树立正确的生命观念、明确自己的社会责任。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
