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

实验：探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系

一、教学目标

知识与技能：

1、说出原生质层的组成和功能特点、明确质壁分离的确切含义。

2、学会引流操作技能，明确引流操作的意义；能独立完成植物细胞质壁分离及复原实验，学会观察植物细胞质壁分离的现象。

3、学会用“原生质长度占细胞长度的百分比”等指标表示细胞质壁分离的程度。

过程与方法：

1、经历植物细胞质壁分离及复原的实验过程，理解细胞失水和吸水的原理。

2、采用小组合作形式进行探究性实验，归纳总结植物细胞外界溶液的浓度与质壁分离的关系。

3、经历生命科学探究活动的基本过程，学习和体验提出假设、设计实验、实施实验、记录数据、处理数据、得出结论的方法。

情感态度与价值观：

1、观察生活中的自然现象，激发探究的兴趣。

2、懂得尊重实验事实，有敢于质疑、勇于创新的科学研究精神。

3、主动参与小组合作学习，认真负责地完成所承担的小组任务。

二、教学重点和难点

重点：

1、显微镜高倍镜的使用、细胞的观察和测量、引流操作的实验技能。

2、观察细胞质壁分离及复原现象，验证细胞失水和吸水的原理；量化分析比较植物细胞质壁分离的程度。

3、体验生命科学探究活动的基本过程。

难点：

1、显微镜操作，寻找符合长宽比要求并出现凸形质壁分离的细胞。

2、学习和体验实验探究的基本步骤：问题的提出、假设、设计和实施实验、记录和处理数据、运用图表和曲线表达结果，得出结论，并进行相关的分析和讨论。

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三、教学过程

教学内容

教师行为

引入

评价“假期小任务、小实验”观察现象

的完成情况。

在完成小任务——“为家人做一道凉拌黄瓜”的过程中，大家观察到了什么现象？

部分有兴趣的同学完成小实验——“研究黄瓜出水量和加盐量关系”的实验。

你是如何开展实验的？你的实验结果是什么？

这个实验的自变量、应变量分别是什么？哪些因素可能会影响实验结果？你是如何控制的？

引导学生对观察到的这种现象，你有提出问题，什么疑问呢？

并提出假针对疑问，我们可以作出怎设。

样的假设？

过渡

设计实验

探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系

教学说明

引导学生积累生活经验，激发探究的兴趣。

启发学生探究实验中应该注意的变量控制问题，为后面的探究实验设计做好铺垫。

提出疑问

创设情境

为什么会出现水？引导学生水是从哪里来的？提出问题水的多少和哪些因及假设

素有关？

作出假设

加盐量增加，黄瓜出水量增加。

加盐破坏了细胞结构，导致大量出水。

在家里缺少实验必需的一些实验器材，我们不能完成精确的定量实验。今天我们来到实验室，利用实验室的仪器和试剂，进行细胞水平的定量实验研究。我们可以借助显微镜来观察植物细胞质壁分离和复原的现象，验证细胞的渗透失水和吸水的原理，探究外界溶液浓度与质壁分离的关系。

Q1：什么是质壁分离？“质”阅读教材，思考并运用系列和“壁”分别是细胞的什么回答问题。

的框架问结构？

题引导学Q2：出现质壁分离现象需要

生学习。

哪些条件？实验方法中如

何创设这些条件？

可以测量测量细胞

Q3：探究外界溶液浓度与质长度(A)和原生质长引导学生壁分离的关系的实验的的度(B)，计算B/A(%)尝试设计自变量、应变量分别是什来表示质壁分离的实验方案。

么？

程度。

Q4：如何量化细胞质壁分离测多组数据，减少

的程度？我们可以测量哪误差。

关注实验2 学生行为

学生代表交流完成小任务过程中所观察到的现象。

黄瓜片变软，碗里出现了大量的水。

学生代表交流完成小实验的实施过程及研究结果。

些指标？在测量过程中如何避免细胞的差异、测量的误差对实验结果的影响？

如何设计便于记录实验结果的数据表？

大家讨论设计实验方案

巡视、指导学生设计实验方案

Q5：如何在一节课的有效时间完成多个浓度的实验研究？

讲授相关复习洋葱表皮装片的制作实验技能

方法，指导学生引流法的操

作。通过视频指导质壁分离

和复原实验的操作过程，实

验技巧。

结合图片讲解可以量化分

析质壁分离程度的方法。

可以通过测量细胞长度(A)

和原生质长度(B)，计算实施实验

B/A(%)来表示质壁分离的

程度。

对于不符合符合长宽比要

求并出现凸形质壁分离的

细胞，我们还可以用什么指

标来衡量细胞的质壁分离

程度呢？

指导学生4人一组，共八大

组，合作完成探究实验。分

别用10%、20%、30%、50%

蔗糖溶液，以及2%、4%、记录并处6%、8%KCL溶液进行实验。

理分析数巡视、指导学生进行实验操据

作。

及时展示实验成功的实验结果。

3 学相互讨论设计实验方案。

请学生交流比较成熟的实验设计。

学生讨论后提出可以分工合作完成相关的多浓度探究过程。

中的变量的有效控制。

交流、理清实验设计

引导学生开展合作学习，分工完成不同浓度的实验研究。

学生倾听、学习、讲授学生思考

学习实验

操作技能，

学会实验

现象的观

察和测量。

学生思考、讨论、

回答，借助数码显启发学生微镜的测量软件我发散思维，们还可以测量细胞将先进的面积(A)和原生质面技术运用积(B)，计算B/A(%)到实验探来表示质壁分离的究中。

程度。

学生实验操作。

实施实验小组分工合作完成培养实验不同浓度的实验探操作技能。

究，观察实验现象。

体验成功的乐趣

及时记录实验结

果，共享实验数据。

数据记录和处理。

测量有效数据，然后共享数据。由组长将小组数据输入教师电脑的excel文件中，自动生成柱状图。

得出结论

根据实验结果，我们可以得尝试分析实验结如实分析出什么结论？

果，分析得出结论。

实验数据，得出结论。

质壁分离Q6：怎样使细胞从质壁分离学生思考，用清水进一步验复原

的状态复原呢？用什么试引流实施实验，观证细胞吸剂采用什么方法？

察实验结果。

水和失水这些细胞是否还有活性？

的原因

分析和讨小组间交流实验结果

论

分析讨论：

1、不同浓度的蔗糖溶液和思考、讨论

KCL溶液中细胞质壁分离交流

情况有什么不同？为什

么？

思考、讨论

发散思维，2、对于今天的实验内容，交流

激发学生大家有没有新的疑问呢？（比如：内表皮能进一步探从实验材料、处理过程、方否做质壁分离实验究的兴趣。

法等方面思考。

的材料呢？为什么

有些细胞观察不到发生质壁分离的现象？动物细胞能发生质壁分离吗？是不是任何浓度外界溶液处理一段时间后，细胞都能在清水中复原呢？如果用其它试剂做质壁分离实验，结果一样吗？）

进一步探比如：以洋葱鳞叶内表皮为实验材料设计并完成实验。

究

附：

学生实验报告：

实验：探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系

4

报告人：

实验日期：

实验目的：

结果记录：

1、

绘制洋葱鳞叶细胞质壁分离示意图：

2、

测量并计算B/A的值：

不同浓度蔗糖溶液条件下植物细胞质壁分离程度记录表

样品

1 2 3 B/A（%） 平均值

B

10%蔗糖溶液

A

B/A （%）

B

20%蔗糖溶液

A

B/A （%）

B

30%蔗糖溶液

A

B/A （%）

3、

绘制溶液浓度与B/A（%）值的相关曲线（以溶液浓度为横坐标，B/A（%）值为纵坐标）

实验结果分析：

不同浓度的蔗糖溶液和KCL溶液中细胞质壁分离情况有什么不同？为什么？

实验小结：（本次实验成功的关键是什么？失败的原因有哪些？你认为各有什么可总结的地方？你对实验的步骤与方法有何改进意见？）

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