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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：福建省高中生物优质课比赛《探究植物细胞的吸水和失水》福州
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福建省高中生物优质课比赛《探究植物细胞的吸水和失水》福州第四十中学 林荣榕
探究“植物细胞的吸水和失水”
一、教材分析
1、教材地位和作用
人教版高中《生物•分子与细胞(必修1)》的探究植物细胞吸水和失水的实验，是倡导探究性学习、发展学生核心素养的良好素材。本实验以植物细胞的吸水和失水为知识点进行探究，重在让学生通过探究活动发现原生质层是否相当于一层半透膜，以及水分子进出细胞的条件等问题。探究植物细胞的吸水和失水实验重在做好引导，学生能够提出问题，作出假设，体验实验的科学方法和理性思维过程。
2、教学目标
（1）知识目标：
①学生通过探究实验，能理解植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；并能说出在什么情况下植物细胞吸水和失水。
②学生理解植物细胞发生吸水和失水的原理和条件。
（2）能力目标：
①学生获得植物生命活动需要水这个生命观，以及植物细胞吸水和失水与其结构密切相关的结构与功能相适应的生物学观点。
②学生掌握基本的科学方法，具有批判性思维品质；能提出科学问题，寻求证据、合理解释；在探究过程中能与人良好地合作交流。
（3）情感、态度和价值观目标：
①学生在实验操作和现象分析中具有尊重事实的科学态度和理性质疑的科学精神，理解科学的本质。
②学生在对农作物浇水和施肥的实际例子中体现出愿意并能在社会生活中运用所掌握的知识、方法解释生命现象，做出合理的决策，关注生物学与社会的关系。
3、重点难点
（1）重点：
①教师通过帮助学生尝试提出问题，作出假设等，体验科学探究的过程。
②教师引导学生自主设计实验方案，并进行小组间的合作与交流。
（2）难点：
①学生如何提出问题和作出假设。
②学生如何进行有效的小组合作学习并进行交流。
二、学情分析
高二学生已经学习了渗透作用的条件和原理等相关的理论知识，并能分析动物细胞吸水和失水的情况。在日常生活经验（例如：农业生产中植物的“烧苗”现象等）已获得了一些直观的认识，但对植物细胞吸水和失水的基本原理、所需要的条件，缺乏感性认识。学生的动手操作能力较差，探究创新和设计实验能力较为薄弱。通过本节课引导学生探究实验，让学生在观察教师演示实验和教师引导下的探究实验，尝试提高创新设计实验的能力和发展学生的核心素养。
三、教学方法
为了让学生通过在教师引导下的探究活动，自主发现原生质层是否相当于一层半透膜，以及水分子进出细胞的条件等问题，采用了以下方法：
①层进设问法：通过设问题串，例如：植物细胞是否具有渗透吸水和失水的条件？植物细胞的吸水和失水与动物细胞有何不同？这个过程我们应该看细胞什么的结构变化？等等，步步引导组织学生动手做探究实验，提高学生实际动手能力，并让学生掌握探究实验的基本过程。
②类比推理教学法：让学生通过渗透装置和动物细胞吸水和失水的情况来类比推理如何让细胞处于失水状态，让学生了解所用教材的作用并会应用。
③自主合作探究法 ：四个人为一组进行合作学习，共同分享实验现象和分析，把渗透作用的原理这个难点直接感知，突破此难点。使学生的形象思维和抽象思维相结合，形成深刻的印象。
注重培养学生独立观察、发现问题、探索交流的能力。多鼓励学生相互讨论，取长补短，并进行归纳总结，充分发挥学生的智慧。
四、学法指导
在学法上，从学生的心理、知识障碍和兴趣上进行分析并采用以下方法：
①动手实践法：看不如说，说不如做，自己操作，才知道问题在哪里，才去想怎样才能达到预期效果。
②观察法：让学生仔细观察实验结果。
③交流学习法：通过合作学习小组的形式展开交流，锻炼学生的语言表达能力和自信心，把成功分享给大家，激发学生探究创新的动力和学习的兴趣。
五、设计思路
本节课是人教版高中生物必修一《物质跨膜运输的实例》中的探究实验，也是必修部分第一个探究实验。本实验以植物细胞的吸水和失水为知识点进行探究，重在让学生通过探究活动发现原生质层是否相当于一层半透膜，以及水分子进出细胞的条件等问题。探究植物细胞的吸水和失水实验重在做好引导，要求学生能够提出问题，作出假设，体验实验的科学方法和思维过程。本节课的创新点在于：通过在白萝卜条的吸水和失水的演示实验中，学生形成植物细胞的生命活动需要水分的基本生命观；在探究植物细胞需要具备的渗透作用的条件才能吸水和失水的过程中，学生认识到植物细胞的吸水和失水的功能与其细胞结构中的原生质层等结构相适应的观点；在探究植物细胞中原生质层是否能充当半透膜的实验设计过程中，学生掌握科学探究的一般步骤，从提出问题，作出假设，设计实验，进行实验，分析结果，表达与交流的一般步骤中体会科学探究中蕴含的理性思维。在从对农作物施肥的过程中提出对植物细胞细胞液浓度的范围再探究中，通过小组合作学习，共同研究探究方案。
六、教学过程
（一）【情境创设】
教师引导：前面我们以哺乳动物成熟的红细胞为例，学习了动物细胞的吸水和失水，我们知道这是水分子发生的什么作用？那么植物细胞会不会发生吸水和失水呢？
学生回答：这是水分子的渗透作用。猜测：植物细胞会发生吸水和失水。
（二）【演示实验】
1、“白萝卜条渗透吸水和失水”演示实验步骤：
（1）教师：事先用相同孔径的打孔器制出大小相同的白萝卜条。提问：用相同孔径的打孔器的目的？白萝卜条演示的是植物细胞的什么过程？
学生回答：得到的白萝卜条直径体积大小相同。白萝卜条的吸水和失水。
（2）教师：将白萝卜条分别放入等量的水和浓度分别为0.1g/mL 、0.2g/mL 、0.3g/mL的蔗糖溶液中。
教师引导学生回顾：哺乳动物成熟的红细胞吸水和失水情况。
学生分析：动物细胞中（1）外界溶液浓度< 细胞质浓度，细胞吸水，膨胀。
（2）外界溶液浓度> 细胞质浓度，细胞失水，皱缩。
教师引导学生预测实验现象：
| 溶液 | 现象 |
| 清水 | 吸水膨胀 |
| 0.1g/mL的蔗糖溶液 | 轻微失水皱缩 |
| 0.2g/mL的蔗糖溶液 | 失水皱缩 |
| 0.3g/mL的蔗糖溶液 | 失水皱缩最明显 |
| 白萝卜条变化 | 水 | 0.1g/mL蔗糖 | 0.2g/mL蔗糖 | 0.3g/mL蔗糖 |
| 能否放回打孔器 | 不能 | 较容易 | 容易 | 很容易 |
| 体积大小变化 | 变大 | 变小 | 变小 | 变小 |
| 黑藻细胞装片 | 水 | 0.1g/mL蔗糖 | 0.2g/mL蔗糖 | 0.3g/mL蔗糖 |
| 中央液泡大小 | 变大 | 轻微变小 | 变小 | 变小明显 |
| 原生质层的位置 | 紧贴细胞壁 | 原生质层脱离细胞壁（轻微） | 原生质层脱离细胞壁 | 原生质层脱离细胞壁（明显） |
| 细胞大小 | 基本不变 | 基本不变 | 基本不变 | 基本不变 |
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学生显微镜观察临时装片的照片 |
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视频来源：优质课网 www.youzhik.com
