视频标签:植物细胞吸水与失水
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视频课题:高中生物人教版必修一第四章第一节植物细胞吸水与失水的延伸探究_江苏省 - 镇江
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高中生物人教版必修一第四章第一节植物细胞吸水与失水的延伸探究_江苏省 - 镇江
植物细胞吸水与失水的延伸探究
一、设计理念
生物学是一门实验科学,学生在生物实验教学除了能了解掌握一定的原理、技巧和方法外,还能提高学生对生物的学习兴趣,而数字显微镜的使用就很好的加强了生物实验的这一功能。在数码显微镜实验教学中,我们对于典型的美观的物象进行资源共享,对于实验中的难点和重点进行实时的指导,对于异常的错误的操作步骤进行及时改正。以上的方方面面都可以提高学生的实验完成度和成功率,从而提高学生的生物学习兴趣。
“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原”是高中生物中的一个经典实验,该实验的实施可以帮助学生更好的掌握植物细胞失水和吸水的原理;帮助学生从不同的角度思考、分析、解释观察到的现象;帮助学生排除观察中各种无关因素的干扰,帮助学生树立善于发现问题并积极参与讨论探求新知的态度。
本节课是在教材实验的基础上结合学生在自主探究活动中发现的新问题,进行进一步探究;通过实验帮助学生形成渗透作用、质壁分离和原生质层相当于一层半透膜等重要概念,同时在实验中落实培养学生“科学探究和理性思维”的生物学科核心素养的要求。 二、教学目标与教学重难点 教学目标
1、直接证明细胞壁具有全透性,原生质层具有选择透过性。 2、熟练掌握临时装片的制作和数码显微镜的使用。
3、通过实验现象的观察、对比和分析,激发学生思考,培养学生的创造性思维能力和生物科学素养。 教学重点和难点
重点:引导学生实施探究实验,确定实验的材料、试剂的种类与浓度,并进行应用创新。
难点:在探究实验过程中培养学生的实践能力和创新能力。 三、教学方法
本节课以自主探究为主要学习方式,学生通过科学探究,体验过程、获得知识和技能,培养能力。故采用:讨论学习法、发现性学习法。 四、教学过程设计 1课前设计
2
学生先依据教材步骤与微视频演示完成教材案例中的实验操作并观察实验结果。通过亲身体验实验操作教师指导,获取操作技巧,为后续探究提供支持。
教师请同学分别提出自己想探究的问题,例如:有同学提出选材是否可以用洋葱鳞片叶的内表皮细胞,甚至鳞片叶的叶肉细胞呢?有同学提出除了洋葱鳞片叶的紫色外表皮,是否还有其他易得的替代实验材料也能得出较好的实验效果?还有同学提出是否所有植物细胞液的浓度都小于0.3g/ml蔗糖溶液的浓度呢?等等。
学生在明确选材、改进溶液、确定浓度后,对于实验思路已基本明确了,再由师生共同讨论实验步骤,最后确定实验步骤。这种做法就十分符合高一学生的认知水平,也能让更多的学生参与进来。
确定实验步骤后,学生就可以分组进行实验了,学生在实验操作的过程中,我对学生的操作进行一定的指导、评价。 2课堂实施 材料用具
紫色洋葱鳞片叶,刀片,镊子,滴管,载玻片,盖玻片,吸水纸,数码显微镜,清水,0.3g/ml蔗糖溶液,0.3g/ml蔗糖红墨水溶液 ,0.5g/ml蔗糖溶液,10%KNO3溶液
2.实验流程(分成两组)
仔细观察实验中紫色、红色分布区域!
3.过程分析:
(1)制作好临时装片就在低倍镜下观察的目的是什么?
(2)有同学发现植物细胞质壁分离后不能复原,可能的原因是什么?
(3)盖盖玻片中,将盖玻片的一侧先接触液滴,然后将另一侧轻轻缓慢放下,操作目的是什么?
(4)滴加外界溶液时,从盖玻片的一侧滴入,另一侧用吸水纸吸引,反复几次
3
的目的是什么? 找出并标出接近A组和B组质壁分离时的现象:
进一步探究:
1、若用高浓度蔗糖溶液做实验,会出现质壁分离吗,加入清水会复原吗?
2、若用尿素、乙二醇、KNO3做实验会出现自动质壁分离复原现象,为什么? 请尝试用老师所提供的材料完善实验流程并进行实验(分成两组)
学生展示实验设计并实施过程 课后设计:
该实验操作难度较大,而课堂时间有限,所以分析结果得出结论,表达与交流放在课后,以避免课堂上时间有限而导致的浅层次交流,避免形式主义。要求各个小组在课后制作实验报告,针对问题、过程、结果、结论、操作技巧进行阐述;然后利用课余时间集中展示与交流,小组之间相互质疑,听取他人的意见,利用证据与逻辑对自己的结论进行辩护,以及做出积极的反思修改。最后形成材料上交,教师进行评价。 五、创新与反思 1.创新之处
(1)实验教学设计上的创新,一是教学程序上课前、课堂、课后整体设计,实验的探究性更体现在实施前思考的创造性上,避免单纯的实验后的“现象总结式”的低层次学习过程;二是从植物细胞吸水与失水的原因的角度从内在原因、外界原因两个层面递进式探究设计,尽量为学生创造更多探究活动机会。
① 红色
无色
②
红色 无色
③ 紫色 无色
4
(2)实验材料的创新,在新的实验中选择洋葱鳞片叶内表皮更便于观察,撕取洋葱鳞片叶内表皮比撕取洋葱鳞片叶外表皮易操作,使学生充分认识到在不同实验要求中正确选材的重要性,而不是拘泥于教材。
(3)实验所用溶液创新,本实验中采用加入红墨水的蔗糖溶液作外界溶液,颜色对比鲜明;当质壁分离时,原生质层与细胞壁之间是红色的,可知这些红色的溶液就是加入红墨水的蔗糖溶液,而内表皮液泡始终是无色的,也就说明红墨水能进入细胞壁,而不能进入原生质层,因此直接说明细胞壁具有全透性,原生质层具有选择透过性,从而使学生充分理解质壁分离的内在条件。
探究实验的目的并不在于学生得到完全一致的结果,而重在使学生真正参与探究过程,在实验中获得具体的经验体会,培养学生科学的探究方法、严谨的科学态度,让他们的创新意识得到充分发挥,激发学生的探究欲望和学习兴趣,让学生受益终身。 2.不足之处及改进方法
很多学生显微镜操作不熟练,不规范。改进:实验课之前应该复习显微镜的使用方法并操作;有些学生没有看见紫色细胞,或滴加蔗糖溶液太多,而且不用吸水纸引流,导致蔗糖溶液从盖玻片表面流走;有的同学甚至不盖盖玻片。 改进:在做实验之前要先回顾临时装片的制作方法,尤其要强调本实验里“用吸水纸引流”这一步骤。
“植物细胞吸水和失水”的延伸探究
班级: 姓名:
一.探究准备:
1.渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜的扩散。
发生的条件:一是具有 ;二是半透膜两侧的溶液具有 。
2.实验原理:成熟植物细胞的 相当于半透膜 (标出下图中的原生质层!)
当外界溶液浓度 细胞液浓度时,细胞失水,发生 现象
当外界溶液浓度 细胞液浓度时,细胞吸水,发生 现象
二.探究活动:观察植物细胞质壁分离与复原
1.材料用具
紫色洋葱鳞片叶,刀片,镊子,滴管,载玻片,盖玻片,吸水纸,数码显微镜,清水,0.3g/ml蔗糖溶液,0.3g/ml蔗糖红墨水溶液 ,0.5g/ml蔗糖溶液,10%KNO3溶液
2.实验流程
仔细观察实验中紫色、红色分布区域!
3.过程分析:
(1)制作好临时装片就在低倍镜下观察的目的是什么?
(2)有同学发现植物细胞质壁分离后不能复原,可能的原因是什么?
(3)盖盖玻片中,将盖玻片的一侧先接触液滴,然后将另一侧轻轻缓慢放下,操作目的是什么?
(4)滴加外界溶液时,从盖玻片的一侧滴入,另一侧用吸水纸吸引,反复几次的目的是什么?
找出并标出接近A组和B组质壁分离时的现象:
进一步探究:
1、若用高浓度蔗糖溶液做实验,会出现质壁分离吗,加入清水会复原吗?
2、若用尿素、乙二醇、KNO3做实验会出现自动质壁分离复原现象,为什么?
请尝试用老师所提供的材料完善实验流程并进行实验:
三.表达与交流:(辨一辨)
(1)质壁分离的内因是原生质层比细胞壁的伸缩性大。 ( )
(2)质壁分离中的“质” 是指细胞质,“壁”是指细胞壁。 ( )
(3)由于细胞壁是全透性,质壁分离时原生质层和细胞壁之间的是外界溶液 。 ( )
(4)质壁分离后滴加清水没有复原说明该植物细胞失去活性。 ( )
(5)质壁分离后滴加清水过多,植物细胞会因为过多的吸水而涨破。 ( )
(6)细胞的吸水和失水都是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的方式,即从高浓度
溶液一侧到低浓度溶液一侧。 ( )
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