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视频标签：植物细胞的吸水和失水
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视频课题：高中生物人教版必修一第四章实验课《探究植物细胞的吸水和失水》天津市优质课一等奖
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高中生物人教版必修一第四章实验课《探究植物细胞的吸水和失水》天津市优质课一等奖
《探究植物细胞的吸水和失水》教学设计
一．教学指导思想
《普通高中生物课程标准》倡导以探究为核心的多样化的教学方式，倡导学生在动手和动脑的学习活动中全面达成课程目标，对生物实验教学提出了更高的要求。生物学实验突出科学研究的过程、学习科学研究的方法，通过实验能培养学生以实践能力为基础的实验观察能力、实验操作能力、收集和处理信息的能力、思维能力、初步研究能力和创造能力。在实验活动中，努力创设适宜的探究情境，以探究式教学方法为主线，利用多种教学资源引导学生合作学习、积极参与讨论交流，不断地发现问题和解决问题，让学生在体验的过程中构建新认知，逐步形成实事求是、探索创新的科学态度，提高学生的科学素养。
二．教学内容分析
《探究植物细胞的吸水和失水》是高中生物新课程的第一个探究实验，旨在倡导探究性学习、熟悉探究过程、发展探究思维，从而为完成后面各章节的探究活动打下基础。在常规实验中，我们利用紫色洋葱、0.3g/ml蔗糖溶液和清水探究植物细胞的吸水与失水。我们对于这个实验的创新之处在于在常规实验的基础上，对实验材料和实验试剂进行了一定程度的改进和创新，指导学生对植物细胞的吸水与失水做了进一步的探究。实验材料我们选用紫色洋葱是因为细胞有紫色大液泡，但是发生质壁分离时观察不到细胞壁和细胞膜之间充满了外界溶液，因此我们还采用了白色洋葱和添加红墨水的0.3g/ml蔗糖溶液，在细胞发生质壁分离时可以清楚看到细胞壁和细胞膜之间充满了外界溶液。苔藓植物莫斯叶片很薄，只由一层细胞组成，细胞质因存在叶绿体而呈现绿色，所以我们可以根据原生质层位置的变化观察细胞的质壁分离及质壁分离复原现象。实验试剂除了0.3g/ml蔗糖溶液，还提供了0.1g/ml蔗糖溶液和0.5g/ml蔗糖溶液，使学生体验在不同浓度的溶液中细胞吸水与失水的状态，进一步理解教材中选用0.3g/ml蔗糖溶液的原因。利用0.06g/mlKNO3溶液和2.5%NaCl溶液我们可以观察到细胞发生先质壁分离后自动复原的现象，而在0.2g/ml葡萄糖溶液中细胞不能自动复原，通过这种对比引导学生构建原生质层的选择透过性的认知。
三．学情分析
我们学校是天津市重点中学，学习者是理科实验班的学生，他们思维活跃，有较强的动手操作能力，对生物课尤其是实验课有浓厚的兴趣。我们还成立了生物兴趣小组，小组成员帮我准备实验材料，在准备实验的过程中提前做一遍实验。在实验课中他们作为实验小组的组长，指导小组成员顺利完成实验，解决了实验课时间紧的问题。经过几次实验课的锻炼，学生实验操作能力大大提高。
四．教学目标
1.知识目标 ：
观察植物细胞吸水和失水现象，阐明其原理。 2.能力目标：
培养学生实验探究的能力以及观察、总结和分析问题的能力。 3.情感态度与价值观：
培养学生的科学探究思维和批判性思维；
学会合作分工，与他人分享实验成果。
五．教学重难点
教学重点：理解植物细胞吸水和失水原理，通过探究实验构建植物细胞膜具有选择透过性的认知。 教学难点：掌握科学探究的一般过程以及科学探究思维。
六．教学策略与手段
实验探究式教学
七．教学准备
教师：1.查找资料，制作smart白板课件
2.将观察植物细胞质壁分离和质壁分离复原常规实验视频推送到微信公众平台 3．进行预实验，摸索实验条件
学生：1.通过微信公众平台预习植物细胞质壁分离和质壁分离复原常规实验
2.课前生物兴趣小组的成员帮我准备实验材料（紫色洋葱、白色洋葱和莫斯）和试剂（蒸馏水、0.1g/ml蔗糖溶液、0.3g/ml蔗糖溶液、0.5g/ml蔗糖溶液、添加红墨水的0.3g/ml蔗糖溶液、0.06g/mlKNO3溶液、0.2g/ml葡萄糖溶液和2.5%NaCl溶液），并且将探究植物细胞吸水与失水的常规实验提前做了一遍。
图1 实验材料 图2实验试剂
八．教学过程
教学 内容
教师的组织和引导
学生活动
教学意图
创设情境，导
入新课
联系身边的生活现象，如卖菜的阿姨经常向青菜
上洒水，让青菜变得硬挺；糖拌西红柿、醋腌黄瓜等例子，提出问题。
思考后发表自己的见解:植物细胞能够吸水和失水。 从身边的生活现象出发，符合学生认知的一般规律，也便于激发学生的探究兴趣。
常规 实验
引导学生利用紫色洋葱、0.3g/ml蔗糖溶液、清水探究植
物细胞的吸水和失水。
生物兴趣小组的成员指导本组同学利用紫色洋葱、0.3g/ml蔗糖溶液、清水探究植物细胞的吸水和失水。 正常细胞 质壁分离 质壁分离复原 图3 0.3g/ml蔗糖溶液对紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的影响
观察植物细
胞吸水与失水现象，熟悉实验操作，为进一步探究打下基础。
进一步探究
鼓励学生对上述实验大胆质疑，提出问题。
思考后提出问题，主要集中在三个方面：
（1）为什么要用紫色洋葱鳞片叶呢？能否用其他材料代替呢？ （2）为什么要用蔗糖溶液呢？能否用其他溶液代替呢？
培养学生的批判性思维能力。
将全班分为9组，每3个小组探究一个的问题。提供更多的实验材料和试剂，引导学生根据提出的问题，选择合适的实验材料和试剂进行实验。
（3）蔗糖溶液的浓度为什么是0.3g/ml 呢？能否用其他浓度的蔗糖溶液代替呢？
以小组为单位提出要探究的问题，并做出合理假设，选择合适的实验材料及试剂进行实验。
图4 学生分组进行实验
Ⅰ 探究不同浓度的蔗糖溶液对紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的影响
正常细胞 质壁分离 质壁分离复原
图5 0.1g/ml蔗糖溶液对紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的影响
在合作与交流过程中，体验科学探究的过程，掌握探究实验的方法。
体现科学探究实验的重复性原则。
体验在不同浓度的蔗糖溶液中细胞吸水与失水的状态，进一
步理解教材中
选
用
0.3g/ml蔗糖溶液的原因。
关注各小组的活动，对实验中出现
的问题提出建议。
正常细胞 质壁分离 质壁分离复原
图6 0.3g/ml蔗糖溶液对紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的影响
正常细胞 质壁分离 不能复原
图7 0.5g/ml蔗糖溶液对紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的影响 Ⅱ 探究不同试剂对紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的影响
正常细胞 质壁分离 自动复原
图8 0.06g/mlKNO3溶液对紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的影响
亲自观察细胞质壁分离后自动复原的现象。
正常细胞 质壁分离 自动复原
图9 2.5%NaCl溶液对紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的影响
正常细胞 质壁分离 质壁分离复原 图10 0.2g/ml葡萄糖溶液对紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的影响
Ⅲ 探究0.3g/ml蔗糖溶液对不同植物细胞的影响
正常细胞 质壁分离 质壁分离复原
图11 添加红墨水的0.3g/ml蔗糖溶液对白色洋葱鳞片叶表皮细胞的影响
细胞发生质壁分离后，观察外界溶液的存在位置。
正常细胞 质壁分离 质壁分离复原 图12 0.3g/ml蔗糖溶液对莫斯细胞的影响
通过原生质层的位置变化观察细胞失水与吸水水现象。
汇报 交流
引导学生总结本组的实验结果，并进行汇报交流。
在小组交流过程中，引导小组间相
互评价，总结成功与不足之处，在今后的实验中进一步改进。
每个问题的实验结果由一个小组以图片或视频的形式进行讲解，其余两个探究同一问题的小组进行补充，并对其他小组提出的问题进行答辩。
培养学生分析问题、归纳总结以及表达交流的能力。 使学生学会分工合作，与他人分享实验成果，每个小组的收获不止于本组的研究，使知识得到了升华。
课堂 反馈 提供试题，引发 学生思考
思考后回答
检测知识目
标达成的情况，及时反馈 课堂 小结
引导学生概括总结本节课收获 总结本节课的收获
总结收获，构
建完整知识体系。
作业
提供条件并指导学生进行进一步探究，指导学生完成实验报告。
完成实验报告。有些同学有了新的想法，课下进行进一步探究，把自己认为有价值的图片拍摄下来，在课下继续分析和讨论。
拓展知识，使交流不再局限于课堂上。
九．板书设计 探究植物细胞的吸水与失水
一． 常规实验
二． 拓展延伸 实验材料
实验试剂
十．教学反思
1.由于这节课给学生提供了充分的实验材料和充足的时间去探究，学生实验的积极性特别高，充分利用课上探究的时间，每个小组都有自己的收获，增强了学生探究实验的信心。课下学生还把探究进一步延伸到“探究植物细胞细胞液的浓度”、“探究不同浓度的KNO3溶液对洋葱鳞片叶表皮细胞的影响”等问题。在课后的练习和测验中我也看到了学生在这节实验课上的收获。
2.教师在组织学生开展自主探究的时候，把握好“度”。既不能包办代替，也不能“放羊式”。要扮演好指导者的角色，引导学生自己解决问题。不同的小组解决不同的问题，通过组间汇报交流，分享彼此的探究结果，学生的收获不止于本组的探究，增大了课容量，对教学内容进行了适当的拓展，使知识得到了升华。
3.通过探究活动，使学生对科研有了初步的了解，好的设备和自身良好的素质缺一不可，对学生今后专业的选择有一定参考。 附学生实验报告
一．选择题
1.将已发生质壁分离的细胞再置于较低浓度的蔗糖溶液中，观察到质壁分离复原，直到细胞体积稳定下来，这时对恢复原状的细胞来说，可以肯定的情况是（ ）
A.细胞液和外界溶液浓度相同 B.细胞液浓度高于外界溶液浓度
C.水分子不再出入细胞 D.水分子出入细胞处于动态平衡
2.观察植物细胞的质壁分离与复原，常用紫色洋葱做材料，这是因为（ ）
A.紫色洋葱容易发生质壁分离 B.细胞液呈紫色便于观察
C.液泡较大便于观察 D.细胞膜呈紫色便于观察
3.下列哪种细胞被放入高渗溶液中将会出现质壁分离现象（ ）
A.刚撕下的蚕豆叶表皮细胞 B.尚未萌发的菜豆胚芽细胞
C.用95%乙醇浸泡过的洋葱鳞片叶上表皮细胞
D.刚切下的小麦根尖生长点细胞
4.下列说法中，哪些是植物细胞发生质壁分离的原因（ ）
①外界溶液浓度小于细胞液浓度②细胞液浓度小于外界溶液浓度③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A.①④ B.②④ C.②③ D.③④
5.在缺少医药的战争年代，常常利用高浓度的盐水对伤员的伤口做消毒杀菌处理，原因是（ ）
A.盐水中的氯有杀菌作用 B.钠具有杀菌作用
C.高浓度的盐水中水分少，不利于细菌生长
D.细菌会由于渗透作用而脱水死亡
6.通过质壁分离实验可以鉴定（ ）
①细胞的死活 ②原生质层与细胞壁伸缩性大小的差异 ③原生质层相当于半透膜 ④水分子进出细胞的方式 ⑤细胞壁由纤维素构成 ⑥细胞膜是单层膜
A.①②③ B.②④⑥ C.②③⑤ D.①②⑥
7.夏天，很多人都爱吃拌黄瓜，细心的同学会发现虽然拌黄瓜时加了盐和醋及其他一些调味品，黄瓜的外表面是有味的，但黄瓜果肉内却是淡的。这是因为（ ）
A.拌的时间短 B.细胞壁阻止盐进入细胞内
C.细胞膜有选择透过性 D.盐溶在醋中，无法进入细胞内
8.将紫色洋葱表皮细胞置于30%的蔗糖溶液中，光镜下所观察到的现象是（ ）
①液泡逐渐变小，颜色由浅变深 ②液泡逐渐变小，颜色由深变浅 ③原生质层与细胞壁逐渐分离形成球形小团 ④细胞膜、液泡膜结构明显 ⑤原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。
A.①③ B.①③④ C.②③ D.①③⑤
9.以下哪种情况会发生渗透作用（ ）
①干种子萌发时的吸水 ②萎蔫的青菜放进清水中变得硬挺 ③根毛细胞吸水 ④水由气孔进入外界环境 ⑤插在花瓶中的玫瑰花枝由瓶中吸水 ⑥洋葱表皮细胞放在盐水中发生质壁分离 ⑦兔的血液红细胞放在盐水中发生皱缩
A.①②③⑤⑦ B.②③⑤⑥⑦ C.②③④⑥⑦ D.②③⑥⑦
10.把一个已发生质壁分离的植物细胞投入清水中，细胞的吸水能力将（ ）
A.逐渐增强 B.逐渐降低C.保持不变 D.先升高后降低
二．填空题
下图是某同学画的几个植物细胞的示意图，请回答：
(1)注明图中各标号所指结构的名称：1_________；2_________；3_________。
(2)表示质壁分离的正确图解是_________。
(3)发生质壁分离的原因是____________________________。
(4)发生质壁分离的结构基础是________________________________。
(5)将发生了质壁分离的细胞置于清水中，如果不能复原，则说明_________________。
(6)质壁分离和复原的实验说明：成熟的植物细胞的____________可以通过_________(由_________、_________和_________________构成)与外界环境的溶液发生渗透作用从而进行__________________。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
