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視頻標簽：物細胞的吸水和失水
所屬欄目：高中生物優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：人教版高一年級必修一第4章《探究植物細胞的吸水和失水》天津市優(yōu)課
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人教版高一年級必修一第4章《探究植物細胞的吸水和失水》天津市優(yōu)課
《探究植物細胞的吸水和失水》教學(xué)設(shè)計
一．教學(xué)指導(dǎo)思想
《普通高中生物課程標準》倡導(dǎo)以探究為核心的多樣化的教學(xué)方式，倡導(dǎo)學(xué)生在動手和動腦的學(xué)習(xí)活動中全面達成課程目標，對生物實驗教學(xué)提出了更高的要求。生物學(xué)實驗突出科學(xué)研究的過程、學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法，通過實驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生以實踐能力為基礎(chǔ)的實驗觀察能力、實驗操作能力、收集和處理信息的能力、思維能力、初步研究能力和創(chuàng)造能力。在實驗活動中，努力創(chuàng)設(shè)適宜的探究情境，以探究式教學(xué)方法為主線，利用多種教學(xué)資源引導(dǎo)學(xué)生合作學(xué)習(xí)、積極參與討論交流，不斷地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，讓學(xué)生在體驗的過程中構(gòu)建新認知，逐步形成實事求是、探索創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
二．教學(xué)內(nèi)容分析
《探究植物細胞的吸水和失水》是高中生物新課程的第一個探究實驗，旨在倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)、熟悉探究過程、發(fā)展探究思維，從而為完成后面各章節(jié)的探究活動打下基礎(chǔ)。在常規(guī)實驗中，我們利用紫色洋蔥、0.3g/ml蔗糖溶液和清水探究植物細胞的吸水與失水。我們對于這個實驗的創(chuàng)新之處在于在常規(guī)實驗的基礎(chǔ)上，對實驗材料和實驗試劑進行了一定程度的改進和創(chuàng)新，指導(dǎo)學(xué)生對植物細胞的吸水與失水做了進一步的探究。實驗材料我們選用紫色洋蔥是因為細胞有紫色大液泡，但是發(fā)生質(zhì)壁分離時觀察不到細胞壁和細胞膜之間充滿了外界溶液，因此我們還采用了白色洋蔥和添加紅墨水的0.3g/ml蔗糖溶液，在細胞發(fā)生質(zhì)壁分離時可以清楚看到細胞壁和細胞膜之間充滿了外界溶液。苔蘚植物莫斯葉片很薄，只由一層細胞組成，細胞質(zhì)因存在葉綠體而呈現(xiàn)綠色，所以我們可以根據(jù)原生質(zhì)層位置的變化觀察細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。實驗試劑除了0.3g/ml蔗糖溶液，還提供了0.1g/ml蔗糖溶液和0.5g/ml蔗糖溶液，使學(xué)生體驗在不同濃度的溶液中細胞吸水與失水的狀態(tài)，進一步理解教材中選用0.3g/ml蔗糖溶液的原因。利用0.06g/mlKNO3溶液和2.5%NaCl溶液我們可以觀察到細胞發(fā)生先質(zhì)壁分離后自動復(fù)原的現(xiàn)象，而在0.2g/ml葡萄糖溶液中細胞不能自動復(fù)原，通過這種對比引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建原生質(zhì)層的選擇透過性的認知。
三．學(xué)情分析
我們學(xué)校是天津市重點中學(xué)，學(xué)習(xí)者是理科實驗班的學(xué)生，他們思維活躍，有較強的動手操作能力，對生物課尤其是實驗課有濃厚的興趣。我們還成立了生物興趣小組，小組成員幫我準備實驗材料，在準備實驗的過程中提前做一遍實驗。在實驗課中他們作為實驗小組的組長，指導(dǎo)小組成員順利完成實驗，解決了實驗課時間緊的問題。經(jīng)過幾次實驗課的鍛煉，學(xué)生實驗操作能力大大提高。
四．教學(xué)目標
1.知識目標 ：
觀察植物細胞吸水和失水現(xiàn)象，闡明其原理。 2.能力目標：
培養(yǎng)學(xué)生實驗探究的能力以及觀察、總結(jié)和分析問題的能力。 3.情感態(tài)度與價值觀：
培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究思維和批判性思維；
學(xué)會合作分工，與他人分享實驗成果。
五．教學(xué)重難點
教學(xué)重點：理解植物細胞吸水和失水原理，通過探究實驗構(gòu)建植物細胞膜具有選擇透過性的認知。 教學(xué)難點：掌握科學(xué)探究的一般過程以及科學(xué)探究思維。
六．教學(xué)策略與手段
實驗探究式教學(xué)
七．教學(xué)準備
教師：1.查找資料，制作smart白板課件
2.將觀察植物細胞質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原常規(guī)實驗視頻推送到微信公眾平臺 3．進行預(yù)實驗，摸索實驗條件
學(xué)生：1.通過微信公眾平臺預(yù)習(xí)植物細胞質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原常規(guī)實驗
2.課前生物興趣小組的成員幫我準備實驗材料（紫色洋蔥、白色洋蔥和莫斯）和試劑（蒸餾水、0.1g/ml蔗糖溶液、0.3g/ml蔗糖溶液、0.5g/ml蔗糖溶液、添加紅墨水的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），并且將探究植物細胞吸水與失水的常規(guī)實驗提前做了一遍。
圖1 實驗材料 圖2實驗試劑
八．教學(xué)過程
教學(xué) 內(nèi)容
教師的組織和引導(dǎo)
學(xué)生活動
教學(xué)意圖
創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)
入新課
聯(lián)系身邊的生活現(xiàn)象，如賣菜的阿姨經(jīng)常向青菜
上灑水，讓青菜變得硬挺；糖拌西紅柿、醋腌黃瓜等例子，提出問題。
思考后發(fā)表自己的見解:植物細胞能夠吸水和失水。 從身邊的生活現(xiàn)象出發(fā)，符合學(xué)生認知的一般規(guī)律，也便于激發(fā)學(xué)生的探究興趣。
常規(guī) 實驗
引導(dǎo)學(xué)生利用紫色洋蔥、0.3g/ml蔗糖溶液、清水探究植
物細胞的吸水和失水。
生物興趣小組的成員指導(dǎo)本組同學(xué)利用紫色洋蔥、0.3g/ml蔗糖溶液、清水探究植物細胞的吸水和失水。 正常細胞 質(zhì)壁分離 質(zhì)壁分離復(fù)原 圖3 0.3g/ml蔗糖溶液對紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞的影響
觀察植物細
胞吸水與失水現(xiàn)象，熟悉實驗操作，為進一步探究打下基礎(chǔ)。
進一步探究
鼓勵學(xué)生對上述實驗大膽質(zhì)疑，提出問題。
思考后提出問題，主要集中在三個方面：
（1）為什么要用紫色洋蔥鱗片葉呢？能否用其他材料代替呢？ （2）為什么要用蔗糖溶液呢？能否用其他溶液代替呢？
培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力。
將全班分為9組，每3個小組探究一個的問題。提供更多的實驗材料和試劑，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)提出的問題，選擇合適的實驗材料和試劑進行實驗。
（3）蔗糖溶液的濃度為什么是0.3g/ml 呢？能否用其他濃度的蔗糖溶液代替呢？
以小組為單位提出要探究的問題，并做出合理假設(shè)，選擇合適的實驗材料及試劑進行實驗。
圖4 學(xué)生分組進行實驗
Ⅰ 探究不同濃度的蔗糖溶液對紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞的影響
正常細胞 質(zhì)壁分離 質(zhì)壁分離復(fù)原
圖5 0.1g/ml蔗糖溶液對紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞的影響
在合作與交流過程中，體驗科學(xué)探究的過程，掌握探究實驗的方法。
體現(xiàn)科學(xué)探究實驗的重復(fù)性原則。
體驗在不同濃度的蔗糖溶液中細胞吸水與失水的狀態(tài)，進一
步理解教材中
選
用
0.3g/ml蔗糖溶液的原因。
關(guān)注各小組的活動，對實驗中出現(xiàn)
的問題提出建議。
正常細胞 質(zhì)壁分離 質(zhì)壁分離復(fù)原
圖6 0.3g/ml蔗糖溶液對紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞的影響
正常細胞 質(zhì)壁分離 不能復(fù)原
圖7 0.5g/ml蔗糖溶液對紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞的影響 Ⅱ 探究不同試劑對紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞的影響
正常細胞 質(zhì)壁分離 自動復(fù)原
圖8 0.06g/mlKNO3溶液對紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞的影響
親自觀察細胞質(zhì)壁分離后自動復(fù)原的現(xiàn)象。
正常細胞 質(zhì)壁分離 自動復(fù)原
圖9 2.5%NaCl溶液對紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞的影響
正常細胞 質(zhì)壁分離 質(zhì)壁分離復(fù)原 圖10 0.2g/ml葡萄糖溶液對紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞的影響
Ⅲ 探究0.3g/ml蔗糖溶液對不同植物細胞的影響
正常細胞 質(zhì)壁分離 質(zhì)壁分離復(fù)原
圖11 添加紅墨水的0.3g/ml蔗糖溶液對白色洋蔥鱗片葉表皮細胞的影響
細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，觀察外界溶液的存在位置。
正常細胞 質(zhì)壁分離 質(zhì)壁分離復(fù)原 圖12 0.3g/ml蔗糖溶液對莫斯細胞的影響
通過原生質(zhì)層的位置變化觀察細胞失水與吸水水現(xiàn)象。
匯報 交流
引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本組的實驗結(jié)果，并進行匯報交流。
在小組交流過程中，引導(dǎo)小組間相
互評價，總結(jié)成功與不足之處，在今后的實驗中進一步改進。
每個問題的實驗結(jié)果由一個小組以圖片或視頻的形式進行講解，其余兩個探究同一問題的小組進行補充，并對其他小組提出的問題進行答辯。
培養(yǎng)學(xué)生分析問題、歸納總結(jié)以及表達交流的能力。 使學(xué)生學(xué)會分工合作，與他人分享實驗成果，每個小組的收獲不止于本組的研究，使知識得到了升華。
課堂 反饋 提供試題，引發(fā) 學(xué)生思考
思考后回答
檢測知識目
標達成的情況，及時反饋 課堂 小結(jié)
引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)課收獲 總結(jié)本節(jié)課的收獲
總結(jié)收獲，構(gòu)
建完整知識體系。
作業(yè)
提供條件并指導(dǎo)學(xué)生進行進一步探究，指導(dǎo)學(xué)生完成實驗報告。
完成實驗報告。有些同學(xué)有了新的想法，課下進行進一步探究，把自己認為有價值的圖片拍攝下來，在課下繼續(xù)分析和討論。
拓展知識，使交流不再局限于課堂上。
九．板書設(shè)計 探究植物細胞的吸水與失水
一． 常規(guī)實驗
二． 拓展延伸 實驗材料
實驗試劑
十．教學(xué)反思
1.由于這節(jié)課給學(xué)生提供了充分的實驗材料和充足的時間去探究，學(xué)生實驗的積極性特別高，充分利用課上探究的時間，每個小組都有自己的收獲，增強了學(xué)生探究實驗的信心。課下學(xué)生還把探究進一步延伸到“探究植物細胞細胞液的濃度”、“探究不同濃度的KNO3溶液對洋蔥鱗片葉表皮細胞的影響”等問題。在課后的練習(xí)和測驗中我也看到了學(xué)生在這節(jié)實驗課上的收獲。
2.教師在組織學(xué)生開展自主探究的時候，把握好“度”。既不能包辦代替，也不能“放羊式”。要扮演好指導(dǎo)者的角色，引導(dǎo)學(xué)生自己解決問題。不同的小組解決不同的問題，通過組間匯報交流，分享彼此的探究結(jié)果，學(xué)生的收獲不止于本組的探究，增大了課容量，對教學(xué)內(nèi)容進行了適當?shù)耐卣梗怪R得到了升華。
3.通過探究活動，使學(xué)生對科研有了初步的了解，好的設(shè)備和自身良好的素質(zhì)缺一不可，對學(xué)生今后專業(yè)的選擇有一定參考。 附學(xué)生實驗報告
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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