探究植物细胞的吸水和失水 实验设计

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1、“探究植物细胞的吸水和失水”实验教学设计一、教学目标：知识目标：（1）进行植物细胞失水和吸水的探究，观察植物细胞的质壁分离和复原。（2）说明植物细胞失水和吸水的条件。能力目标：（1）初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法；（2）培养“假设—实验—结论—应用”的基本科学探究能力。态度情感与价值观：（1）领悟科学探究思想方法，体念探究活动中的成功感，增强学科兴趣和自信心；（2）培养尊重科学、事实求是的学风；（3）培养交往合作能力。二、重难点：重点：观察植物细胞的质壁分离和复原难点：进行植物细胞失水和吸

2、水的探究，说明植物细胞失水和吸水的条件三、实验原理当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。四、教学方法  层进设问法    讨论法     探究法  层进设问法：使学生容易开展科学探究，这也符合学生的认知规律。在探究过程中，让学生参与讨论。这样，既深化知识，又训练了学生的表达能力、交流能力，培养了学生合作学习的能

3、力。  选用探究法教学适宜开展教学，能充分训练学生的观察能力、分析能力和创造性思维。  讨论法：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、获得知识技能，培养能力。故采用讨论学习法，发现性学习法。五、课前准备（1）实验课前，教师要求学生复习渗透作用原理及其发生条件，并做好预习，理解实验原理，了解实验目的要求和方法步骤；（2）材料器具：紫色洋葱、蔗糖、KNO3、清水；显微镜及其他实验器材等。六、教学设计 1．提出问题引导学生结合生活经验，如做糖拌西红柿、盐腌雪菜时观察到的现象，以及制备细胞膜

4、的经验，通过小组成员的讨论，提出与植物细胞吸水和失水相关的问题。例如，“植物细胞与动物细胞吸水和失水的异同点有哪些？”“植物细胞在什么情况下会吸水？细胞有怎样的变化？”“植物细胞在什么情况下会失水？细胞有怎样的变化？”“能否通过植物细胞吸水和失水来测量细胞液的浓度？如果可以，测量细胞液浓度的过程是怎样的？”之后要指导学生对问题进行筛选，确定有探究价值的问题。2．作出假设要求小组成员依据已有知识和生活经验，对提出的问题进行推测，作出尝试性的回答，用陈述句的形式表述出来。例如，某小组提出的问题是：“植物

5、细胞与动物细胞吸水和失水的异同点有哪些？”教师可引导他们先回忆植物细胞和动物细胞在结构上有哪些异同点，再联想动物细胞吸水和失水的现象，以及与植物细胞吸水和失水有关的生活经验，通过小组讨论作出以下假设：“植物细胞和动物细胞在吸水和失水过程中有相同点，吸水和失水取决于细胞液与外界溶液的浓度差；由于植物细胞有细胞壁，动物细胞没有，所以在吸水过程中动物细胞会一直吸水直至胀破，而植物细胞有细胞壁，不至于吸水胀破。” 3．设计实验在这一环节，可先让学生在小组内根据假设讨论实验的初步方案，提出大致的思路。经老师认

6、可后，小组需要对实验方案进行细化，这必然要涉及用什么材料、试剂的具体浓度等细节，这时，教师可要求学生先阅读课本上提供的参考案例，从中找到可借鉴之处，再对本小组的实验方案进行细化。例如，上文提到的那个小组根据本小组作出的假设，设计了以下的实验。基本思路是：将植物细胞和小鼠血细胞分别浸润在高浓度蔗糖溶液中，观察其大小变化；再将上述细胞浸润在清水中，观察细胞变化。学生预期的结果是：由于植物细胞和动物细胞都属于细胞，在细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，水分渗透出细胞，细胞皱缩。因为植物细胞有细胞壁，所以出现了

7、原生质层与细胞壁分离的现象。在细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，水分渗入细胞，细胞膨胀。因为小鼠血细胞没有细胞壁阻挡，所以一直吸水直至胀破；植物细胞有细胞壁，出现了质壁分离复原的现象。虽然细胞壁有一定的弹性，植物细胞可因吸水而比原来的细胞体积略大，但因吸水产生的膨压，作用于细胞壁，细胞壁产生壁压，两相抵消，细胞不再吸水胀大。至于用什么植物的什么细胞作材料，高浓度蔗糖溶液的浓度到底是多少，等等，要待看过课本上参考案例后再讨论决定。 4．进行实验 教师可要求各小组先根据拟订的实验方案设计记录表格，再检查所

8、需要的材料用具和试剂是否准备齐全，确定小组内的分工。然后，各小组开始实验，将观察的结果记录在表格中，教师在各小组巡回指导。组织学生分组实验，两个学生一组，分28个小组进行实验  强调探究过程中应注意的问题:(1)取材的厚薄是实验成功的关键。（让学生比较，再探究！）  表皮撕取太薄,容易撕破液泡,色素外溢,只能观察到细胞壁,无法进行质壁分离实验;表皮撕取太厚,细胞层数重叠,不方便观察,并且分离试剂渗入到细胞中需要较长时间,细胞发生质壁分离速度慢。只有表皮细胞撕得恰如其分