探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系（实验）优秀教学设计

《探究植物细胞的质壁分离与质壁分离复原实验》教学设计

海林市高级中学：于琨

一、教材分析

该实验课例为人教版必修一第四章第一节“物质跨膜运输的实例”中的探究实验。在此之前，学生已经学习了渗透作用的原理，对半透膜、渗透作用及渗透装置的组成有了一定程度的认识。在此知识基础上，教师引导学生探究植物细胞的吸水和失水，使学生能够充分理解一个成熟的植物细胞与外界溶液一起构成典型的渗透系统。通过一系列的实验，师生共同参与，学生自主探究，让学生经历“提出问题-作出假设-设计实验-实验操作-观察结果-得出结论”的探究历程，培养学生严谨的科学态度和勇于探索的精神。教师借助挂图辅助教学提高课堂效率。

二、学情分析

学生能够真正的探究，必需基于一定的背景知识，在这节课中，要先让学生具备必要知识背景，再进行探究就存在可能。并且与学生生活实际的联系，生活中很多现象都与植物细胞的吸水与失水有关，例如：用盐水腌制的青菜条会变软，泡在清水中的青菜条会更加坚挺；制作辣椒白菜、酸菜时加入一些盐，水分就会渗出来；农作物施肥过多，就会造成“烧苗”的现象等。通过本实验的学习，使学生更深入地理解生活中的这些现象，并作出科学合理解释。

三、教学目标

1、知识与技能：

（1）通过探究实验，理解植物细胞通过渗透作用吸水或失水的原理，并能说出在什么情况下植物细胞吸水和失水。

（2）拓展植物质壁分离及自动复原的条件。

2、过程与方法：

（1）通过实验操作，掌握临时装片的制作方法和实验过程的一般步骤；

（2）进一步巩固光学显微镜的使用；

（3）能独立完成植物细胞质壁分离及复原实验。

3、情感、态度与价值观：

（1）亲手实验，激发学习生命科学的兴趣，分析生活中与渗透作用有关的现象。

（2）体会科学实验的乐趣，培养在科学实验中实事求是的科学精神。。

（3）通过小组合作学习，学会小组相互学习与交流。

四、教学重点、难点

1、教学重点：引导学生探究实验，确定实验的材料、试剂浓度，并进行具体操作、小组合作得出结论并将实验延伸。

2、难点：临时洋葱装片的制作。

五、教学方法及课前准备

1、教学方法：探究法，实验法，讨论法，小组合作

2、课前准备

（1）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、材料用具和方法步骤；

（2）材料用具：紫色洋葱（原因：细胞中有较大的液泡，细胞液中带有花青素：材料易得，便于观察），质量浓度分别为0.3g/ml、0.7g/ml的蔗糖溶液，0.3g/ml的硝酸钾溶液，清水，显微镜（简单回顾显微镜的使用方法），镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸。

六、教学过程

（预计5min）（一）导入

（1）复习渗透装置，教师引导学生思考：①渗透作用的概念？

②渗透作用发生的条件有哪些？白纸黑板展示：渗透装置

（2）教师联系学生的生活：用盐水腌制的青菜条会变软，泡在清水中的青菜条会更加坚挺。

并提出问题：①为什么会出现这样的现象？

②植物细胞能否构成渗透装置？

③如果能，需要什么条件？

白纸展示：成熟的植物细胞结构，并与渗透装置作比较，找到半透膜和浓度差。 教师引导学生思考讨论：①若将一个成熟的植物细胞放置到浓度高的溶液中，细胞液中的水分子将向细胞的哪一侧运动？

②若将一个成熟的植物细胞放置到清水中，细胞液中的水分子将向细胞的哪一侧运动？

③如果细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，将会出现什么有趣现象？

（二）实验讲解

黑板展示：观察植物细胞的质壁分离与质壁分离复原的实验

（预计5min）(板书)1、实验原理：（教师提问，学生思考讨论并回答）

①当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，植物细胞发生质壁分离。

②当细胞液的浓度等于外界溶液的浓度时，水分子进出细胞保持动态平衡。

③当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，植物细胞逐渐发生质壁分离复原。

(板书)2、材料用具：（黑板展示）

（预计4min）教师引导学生思考讨论，设计实验，确定步骤

提出问题——作出假设——设计实验——进行实验（方法：引流法）——分析实验

（预计25min）(板书)3、方法步骤

⑴制作临时装片：用镊子撕取约0.5cm紫色洋葱鳞片叶的外表皮，放人载玻片预先准备的水滴中，平展后盖上盖玻片，制作临时装片。注意事项：制作临时装片，并强调制作时的注意点：材料要薄，不能有气泡等。

⑵并在低倍镜下观察此时细胞的状态；再用0.3g/ml的蔗糖溶液处理，并在低倍镜下观察细胞状态的变化；最后用清水处理，再在低倍镜下再观察细胞的变化。通过前后细胞在不同浓度的溶液中状态变化的比较，得出细胞在什么情况下吸水和失水，学生讨论展示结果。

利用教材展示：植物细胞的质壁分离与质壁分离复原的实验现象

（拓展）⑶0.1g/ml、0.7g/m的蔗糖溶液处理，再放到清水中，观察细胞有什么变化。用0.3g/ml的硝酸钾溶液代替0.3g/ml的蔗糖溶液再观察结果。学生自己动手，进行基本实验，展示结果。

教师此时做好以下几点引导：①所谓的质壁分离的“质”“

壁”分别代表什么结构？质和壁是如何分离的，是从四周平均开始分离、还是从某一处开始分离、或者是其他情况？

②除了蔗糖溶液，其它溶液是否能达到相同的实验效果？

③0.7g/mL蔗糖溶液是否会引起植物细胞质壁分离？

④引起植物细胞质壁分离后加清水是否会复原？

⑤0.7g/mL蔗糖溶液与0.3g/mL蔗糖溶液引起植物细胞质壁分离时间长短比较？

（预计3min）（三）实验总结

最后各小组合作讨论得出实验结果，进行展示，教师适时予以引导、分析总结。

七、教学反思

从这个实验的过程中让学生学到科学实验探索的基本过程：提出问题——作出假设——设计实验——进行实验——分析实验。在此过程中，体验科学实验探究的基本过程，学会质疑、拓疑、解疑、求实、创新的科学态度。本次实验是在教师“问题串”的引导下，学生逐步思考、讨论，逐步完成整个实验，学生积极思考，学生学习效果较好，但是教师应该注意掌控时间，否则时间可能不够用，还应该注意问题追问的时间，让学生有相应的时间思考。