探究植物细胞的吸水和失水》实验教学设计

（ 西安市东城第一中学 赵燕燕 ）

一、教材分析

《植物细胞的吸水和失水》是人教版高中生物必修一第四章第一节内容。探究植物细胞吸水和失水的实验，是倡导探究性学习、发展探究能力的良好素材。该实验是高中生物课程第一个探究实验，与老教材中的“观察植物细胞的质壁分离和复原”验证性实验不同，它是让学生通过探究自主发现“原生质层是一层半透膜及水分子进出植物细胞的条件等问题”，从而掌握科学探究的思维方法，为后面各章节的探究活动打下基础。同时也为后面学习物质跨膜运输的方式做了良好的铺垫。

二、学情分析

学生已经掌握植物细胞的结构、渗透作用的原理和条件，了解临时装片的制作和显微镜的使用等。这些知识和技能为学生完成本实验奠定了良好的基础。本实验是高一学生第一次接触探究实验，对探究实验的步骤和方法还不是很了解，所以教师讲解探究实验的一般步骤和方法，让学生基本了解探究实验的过程，从而培养探究实验的解决问题的一般方法和步骤。

三、教学目标

1.知识目标：初步学会观察植物细胞的质壁分离与复原的方法；理解植物细胞发生渗透作用的原理。

2.能力目标：培养学生提出问题，作出假设的能力；进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

3.情感态度与价值观目标：通过学生的自主探究，增强学生的自信心，同时也让学生具备团队合作精神。

四、教学重点和难点

教学重点：理解植物细胞发生渗透作用的原理。

教学难点：尝试提出问题，作出假设，设计实验，验证假设。

五、教学方法

1.引导式探究 即层进设问法，容易开展，符合认知规律

2.自主式探究 即分组实验法，真实体验,训练能力和创造性思维

3.讨论法 深化知识，训练表达、交流、合作学习等能力 六、实验材料 紫色的洋葱鳞片叶，白色洋葱鳞片叶、洋葱根尖组织块；刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、牙签、显微镜，小烧杯、清水、mL蔗糖溶液、ml蔗糖溶液、8% KON3溶液、15% KON3溶液。 七、教学过程 提出问题---作出假设---设计实验---进行实验---分析结果，得出结论---表达交流---进一步探究 课前准备： 1.材料：每一组实验台上放置鲜活的紫色洋葱鳞片叶、白色洋葱鳞片叶、洋葱根尖组织块。 2.试剂：第一组放置ml蔗糖溶液和清水；第二组放置ml蔗糖溶液和清水；第三组利用8% KON3溶液；第四组利用15% KON3溶液。 3．准备实验其他相关用具和试剂。 4．准备相关图片和课件材料。 （一）、演示渗透作用实验，归纳复习 （二）、植物细胞的吸水和失水的探究 程序 教师的组织和引导 1、导入 回顾渗透作用的两个条件： 一，半透膜； 二，半透膜两侧存在浓度差； 引发学生思考： 植物细胞能不能发生渗透作用 （1）问：集市卖菜的人洒水能保鲜蔬菜：渗透吸水，保持新鲜度；农作物施肥过多，会造成“烧苗”：外界浓度过高，植物发生渗透失水，后死亡。 （2）提出问题：植物细胞什么情况下吸水什么情况下失水 通过举例，回忆，设问，讨论，引导学生发现问题，提出问题，透过现象看本质。 2.作出假设： 学生活动 学生在教师创设的情境下发现问题、提出问题 设计意图 联系学生已有的知识回顾旧 知识。 提示学生：成熟的植物细胞有中央大液学生作出假泡，占细胞体积很大比例。细胞壁是全设 透性的。细胞膜、液泡膜是选择透过性膜，根据这些结构的特点，学生作出假设：原生质层相当于一层半透膜 3.设计实验

指导学生思考：假设只是一种推测，需要实验来检验，如何设计实验设计实验应明确实验目的，掌握科学的实验原理，讨论出验证假设的基本思路。 问题一、应选择哪些材料进行实验呢 在实验桌上预先准备白色洋葱和紫色洋葱，牙签（获取口腔上皮细胞）等。 教师举例：紫色洋葱表皮细胞，紫色鸭趾草表皮细胞、水绵等符合要求。 问题二：用什么试剂可以达到细胞失水、吸水的更好效果

备选试剂：质量浓度为0．3 g/ml的蔗糖溶液，1mol/lKON3溶液，清水。 问题三：用什么方法观察实验现象 提示学生：植物细胞吸水和失水是一个微观过程。

学生讨论得出：紫色洋葱，并解释选材的原因----活的，有颜色的成熟植物细胞。 学生讨论分析得出： ml蔗糖溶液，清水。 学生思考得出：制作临时装片，用显微镜观察。

通过问题串的形式引导学生进行实验探究，让学生体验实验设计的方法步骤，训练学生分析问题解决问题的能力，培养学生严密的创造性思维，从而为完成后面各章的探究活动打下一个坚实的基础。 通过分组实验，训练学生实验的技能，培养学生团队合作的精神

4.进行实验

分组实验 学生按照实两个学生一组进行实验，通过实验，训验方案认真练学生实验技能，培养学生合作能力 操作，仔细组织学生分组进行实验，指导学生按照观察记录结实验方案认真操作，仔细观察，将每一果 步的观察结果记录下来。

5.实验结果 6.分析结果，得出结论，分析实验原理

指导学生列表记录实验结果

请学生代表展示实验结果，培养学生的表达能力。实验结果可能有多种，播放以前的实验视频，引导学生对实验结果与预期对比，得出正确结论，

学生列表记 录实验结果 让学生进行小组内分析讨论实验结果，引导学生对实验结果与实验预期结果进行对比，进而思考实验结果是否支持所作的假设，最后得出小组结

通过对比分析，组内讨论，培养学生综合分析的能力，也锻炼学生与人沟通的能力。

论。 7.表达交流 对学生实验结果的解释：无变化可能是学生总结该通过表达蔗糖溶液浓度过低，或者观察时间不实验的应用 和交流，让学生对，植物细胞已经完成质壁分离复原。 对知识进一步内化，对实验探究有更深入的理解。 8.进一步探究 如果改变实验试剂，又会得出什学生进一步么样的实验结果呢（这为后面学习物质实验 跨膜运输的方式做铺垫）。或者植物细列表记录实胞会由于过多吸水而涨破吗 验结果 供选 a b 材料 ml ml mlk蔗糖溶液 蔗糖溶液 溶 实验 现象 9.课堂小结 板书小结 八、板书设计

实验 观察植物细胞质壁分离和复原

——探究植物细胞的吸水和失水 一、提出问题： 二、作出假设： 三、设计实验：

四、分析实验结果，得出结论：

⑴植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。

⑵当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞会失水； ⑶当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,植物细胞会吸水；

⑷质壁分离与复原的条件：半透膜、浓度差、有细胞壁、有液泡、保持细胞活性，（活的成熟的植物细胞）

九、总结与反思

1.在实验材料、试剂上供学生选择，极大激发学生积极性

2.教学过程中综合使用了层进设问法、讨论法、探究法等，训练了学生各项技能 3.重在体验科学探究的一般过程，培养学生科学探究精神和严谨的思维品质

目前的实验教学，基本上都是先由老师讲解，然后学生按规定程序进行实验操作。像这种教学方法，学生完全是被动的，基本上不用思考，这样就达不到预期效果。

为此，我对本节实验课进行了改进，先以问题串的形式引导学生进行探究，从中领悟科学探究的一般方法，在实验材料、试剂上供学生选择，极大激发学生积极性 。真正体验探究过程，能过很好的锻炼学生实验设计、实验操作、表达交流等技能，有助于提升思维品质，培养学生的生物学素养。