质壁分离与复原教学设计和反思

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《观察植物细胞的质壁分离与复原》教学设计和反思

一、实验内容分析

本实验是必修一第四章第一节中的探究实验，该实验从问题的提出、做出假设到最后的结果预测，教

材均已给出，学生在实验之前已经学习了相关内容，对半透膜、渗透作用有了一定的了解，结合本实验，学生会产生很多想法，可以引导学生进一步探究。

二、实验设计思路

本节课设计成一节实验探究课。在教师的引导下学生先完成课本实验的探究，再进一步自主探究以下

问题：

1、探究不同浓度蔗糖溶液对洋葱细胞质壁分离和质壁分离复原的影响。

2、探究不同种类溶液（尿素、KNO3）对洋葱细胞质壁分离和质壁分离复原的影响。

通过设计实验，让学生经历“提出问题—做出假设—设计实验—结果分析—得出结论”的探究历程，培养学生严谨的科学态度，勇于探索的科学精神。

三、教学目标

在知识方面，能说出植物质壁分离与复原的原理；掌握显微镜的正确使用方法；掌握临时装片的制作方法。

在能力方面，尝试进行问题的探究，小组讨论制定探究方案并对结果进行讨论分析。

在情感态度价值观方面，体验小组合作学习的乐趣，培养实事求是的科学精神。

四、重点和难点

重点：植物细胞质壁分离和复原的条件。

难点：探究实验的设计过程。

五、课前准备

1、知识准备：学生复习渗透作用的原理和发生的条件；做好实验预习，理解实验原理，了解实验目的和方法步骤。

2、分组：组成8-9个小组，每组约6人，每组选出一名组长，组长负责组内分工。

3、材料器具：

紫色洋葱、白色洋葱；

质量浓度为0.1g/ml、0.3g/ml、0.5g/ml、0.7g/ml的蔗糖溶液、7％尿素溶液、0.1g/ml KNO3溶液、清水；

刀片、镊子、滴管、载玻片`、盖某某、吸水纸、显微镜。

六、教学过程

（一）引导性探究

问题串导入：1、植物细胞通过什么方式吸水和失水？

2、发生渗透作用的条件是什么？

3、植物细胞中哪个结构充当半透膜？

4、选择什么样的实验材料？

5、如何创造水分进出细胞的实验环境？

6、怎样观察水分进出细胞？

学生根据所提出的问题，小组讨论回答。

展示探究实验的一般步骤：提出问题—做出假设—设计实验—结果分析—得出结论。

学生以小组为单位讨论并完成课本实验，教师给予适当的指导。

学生展示：

提出问题：成熟植物细胞能否发生渗透失水和吸水？

做出假设：成熟植物细胞能发生渗透失水和吸水。

设计实验：将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小变化；再将其浸润在清水中，

观察其大小变化。

分析结果：将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，原生质层收缩，发生质壁分离的现象；将

其浸润在清水中，发生质壁分离的复原。

得出结论：成熟植物细胞能发生渗透失水和吸水，制成临时装片用显微镜可以观察到渗透失水和

吸水的现象。

学生交流在实验中遇到的问题及出现问题的原因:

用白色洋葱做实验材料，观察的现象不明显；紫色洋葱表皮液泡呈紫色，便于观察。（所给实验材

料中有白色洋葱和紫色洋葱）

观察不到实验现象。用的洋葱最外层的表皮，可能细胞已经死亡；蔗糖溶液的浓度不合适；实验

操作不规范，洋葱细胞未浸润在蔗糖溶液中。

根据本实验，能提出其他探究性问题吗？

小组讨论回答：

课题1、探究不同浓度蔗糖溶液对洋葱细胞质壁分离和质壁分离复原的影响。

课题2、探究不同种类溶液（尿素、KNO3）对洋葱细胞质壁分离和质壁分离复原的影响。

（二）自主探究

每小组从上述2个课题中任选一个，小组成员共同讨论，按照科学探究的过程设计实验并完成实验。

（以课题探究一为例）

提出问题：不同浓度蔗糖溶液对洋葱细胞质壁分离和质壁分离复原的影响不同。

做出假设：浓度越大，质壁分离越明显。

设计实验：分别用质量浓度为0.1g/ml、0.3g/ml、0.5g/ml、0.7g/ml的蔗糖溶液处理洋葱表皮

细胞，观察质壁分离的情况；再将其浸润在清水中，观察其变化。

分析结果：蔗糖溶液浓度越高，质壁分离的现象越明显；加入清水后，用0.1g/ml、0.3g/ml的

蔗糖溶液处理的洋葱细胞可以复原，而用0.5g/ml、0.7g/ml的蔗糖溶液处理的洋葱

细胞不能复原。

得出结论：0.1g/ml的蔗糖溶液浓度较低，现象不明显；0.5g/ml、0.7g/ml的蔗糖溶液浓度过高，

导致细胞失水死亡，所以观察不到复原的现象；最好选用0.3g/ml的蔗糖溶液。

在设计完成实验的过程中，鼓励学生勇于探索、大胆质疑，遇到问题及时交流。

七、教学反思

本节课把科学知识作为培养学生探究能力的载体，从引导是探究课本实验到自主探究拓展实验，为学生提供了自主学习的平台，体现了新课标的思想。探究实验的目的不在于统一的实验结果，而重在学生参与探究过程，懂得科学的探究方法，培养严谨的科学态度、勇于探索的科学精神。探究教学使学生成为知识的探索者，成为了学习的主体，在讨论交流中，体验了小组学习的乐趣。通过自己的教学设计和课堂实际教学的达成比对，还是有一定的差距，主要的问题是学生对显微镜的熟练程度不够，导致很难展开自己的预设。这和平时对实验的教学还不够重视有一定的关系，前一阶段一直在重视实验教学和概念教学的结合，看上去不是说说的，确实有它存在的必要性。很多学生做实验和学习知识是脱离的，没有结合，很难理解概念，导致概念性的错误频率过高。

教材中的实验需要挖掘，需要拓展。例如，质壁分离的实验教材中出现是定性实验，是不是可以借助数码显微镜进行定量实验？测量液泡大小，探究细胞液浓度的大小，如果用其他试剂（NaCl、KNO3）需要多少浓度？?再如，材料需要挖掘，是不是可以用黑藻更好？洋葱内表皮晒一下，是不是可以做实验？通过一定的设问，开发学生的创新能力，通过操作过程中出现的问题，更能开发学生的创新能力。不拘泥于教学内容，学生可以在操作过程中出现问题，自主探究。例如，内表皮做和外表皮做比对，其他植物也可以做材料进行观察。

高中生物课程是普通高中科学学习领域中的一个科目，生物学是一门实验性很强的学科，新课标重视实验不仅体现在考纲有20个基础实验上，体现在课本大量的科学史上，更体现在对科学探究能力的明确要求上。实验教学既要让学生掌握一些基本的实验操作技能，又要增加学生对知识的鲜活认识，破除对知识产生过程的神秘感，不再觉得创造知识是高不可攀的。对实验教学我们要有一个整体的计划，不可为了实验而实验。譬如科学探究能力的培养我们要把它细分成不同的细节，融入20个基础实验教学中，要在回顾科学史中让学生体会科学家的科学思维科学方法，科学史的教学重点不是为了让学生记住哪些人在何时做了哪些事。实验不仅是学习的内容，也是促进学生学习的手段和策略。以什么形式开展实验教学，要根据实际情况来考虑。学生动手能力强，可以多以探究的形式，基础差的可以先学习理论再实验验证，学校硬件环境差，可以多做演示实验。

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