【摘要】教材和課程標準分析“洋蔥鱗片葉表皮細胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原的實驗”是中圖版必修一“分子與細胞”第三單元的第二節(jié)中設(shè)計的一個探究活動。是在學習了滲透現(xiàn)象及其原理后對于細胞吸水和失水現(xiàn)象的具體分析和應(yīng)用。本部分內(nèi)容的學習對細胞結(jié)構(gòu)的認識進一步提高同時為進一步理解生物膜的物質(zhì)運輸功能作了鋪墊。同時這部分內(nèi)容也明確寫入了“課程標準”的活動建議中。
【關(guān)鍵詞】植物細胞? 質(zhì)壁分離? 教學設(shè)計
【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2019)19-0175-02
高中生具備一定的知識水平,思維能力、學習能力也得到一定的發(fā)展。但在實驗技能方面還相當欠缺,發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的探究思維還不成熟。
教學目標:1.知識性目標:觀察植物細胞吸水和失水現(xiàn)象,闡明其原理;2.技能性目標:嘗試提出問題,作出假設(shè)、演繹推理等科學研究方法;3.情感態(tài)度價值觀:體驗探究的一般過程,培養(yǎng)良好的學術(shù)品德。
教學重難點:由于知識結(jié)構(gòu)以及思維方法的限制,學生對生活現(xiàn)象的觀察、思考,以及進一步提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計實驗等方面會有一定的難度。因而我將其列為本節(jié)教學內(nèi)容的難點。難點:嘗試提出問題,作出假設(shè),設(shè)計實驗,驗證假設(shè)。重點:觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原。
教學程序:提出問題——作出假設(shè)——設(shè)計實驗——進行實驗——分析結(jié)果,得出結(jié)論——表達交流——進一步探究
1.宏觀實驗驗證:課前指導探究小組進行圣女果的稱重實驗,設(shè)計實驗步驟如下:1)挑選10個大小、形態(tài)相似的圣女果,兩個一組,分別標記為A、B、C、D、E五組,稱量并記錄; 2)取清水及濃度為0.1g/ml,0.2g/ml,0.3g/ml,0.4g/ml蔗糖溶液各150ml,將其依次倒入編號1、2、3、4、5號燒杯中,并貼上標簽。3)將五組圣女果清水處理24小時,稱量并記錄。4)將清水處理過的五組圣女果分別放入1到5號燒杯中等待12小時后稱量并記錄,24小時后稱量并記錄。5)比較前后實驗記錄,歸納總結(jié)實驗結(jié)論。
學生討論得出:圣女果在蔗糖溶液中隨蔗糖濃度的增大出現(xiàn)明顯的失水現(xiàn)象,而在清水中則因吸水而質(zhì)量增加。
設(shè)計目的:從宏觀著眼考慮問題,符合學生的認知規(guī)律,且通過視頻演示激發(fā)學生學習的興奮點。好之者不如樂之者,讓學生體驗認知過程帶來的快樂。
2.微觀實驗驗證
1)分析細胞的亞顯微結(jié)構(gòu),對實驗可能出現(xiàn)的現(xiàn)象進行科學猜想。并設(shè)計相應(yīng)的活動程序,演繹可能出現(xiàn)的結(jié)果?;顒映绦颍簩⒅参锛毎櫾诟邼舛鹊恼崽侨芤褐?,觀察大小的變化;再浸潤在清水中,觀察其大小的變化。
預(yù)期的實驗結(jié)果:在蔗糖溶液中,植物細胞的中央液泡會縮小,細胞皺縮;在清水中,植物細胞的液泡又會變大,細胞膨脹。設(shè)計目的:培養(yǎng)學生分析問題的能力、提出問題的能力。
2)觀察質(zhì)壁分離及其復(fù)原實驗
材料呈現(xiàn):紫色的洋蔥鱗片葉,A組(0.3g/mL)的蔗糖溶液、B組(0.5g/ml)的蔗糖溶液,清水,紅色墨水、藍色墨水;刀片、鑷子、滴管、載玻片、蓋玻片、吸水紙、顯微鏡。
視頻演示質(zhì)壁分離實驗過程的操作,并對其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行必要的說明:取一載玻片,中央滴二滴水。用刀片在外表皮上輕劃一“井”字形,用鑷子撕下一部分表皮;將表皮置于水滴中展平,用鑷子夾住蓋玻片呈45?觷角輕輕蓋上;用低倍鏡鏡檢;在蓋玻片一側(cè)滴加2滴蔗糖溶液,并在對側(cè)用吸水紙引流;用低倍鏡鏡檢,并記下發(fā)生質(zhì)壁分離的時間;在蓋玻片一側(cè)滴加1-2滴清水,在對側(cè)用吸水紙引流,重復(fù)幾次;用低倍鏡觀察變化過程。
指導學生實驗操作,并對學生的觀察結(jié)果進行階段性的展示:正常細胞在低倍鏡下的觀察結(jié)果——質(zhì)壁分離狀態(tài)的細胞在低倍鏡下觀察的結(jié)果——請學生對顯微投影儀下的裝片進行操作,演示質(zhì)壁分離復(fù)原的過程。
設(shè)計目的:讓學生通過規(guī)范的實驗操作、觀察到質(zhì)壁分離及其復(fù)原的現(xiàn)象。體驗微觀世界的神奇。
3)分析結(jié)果,得出結(jié)論。學生代表匯報實驗結(jié)果,引導學生對實驗結(jié)果與預(yù)期對比,得出:質(zhì)壁分離的外界原因是外界溶液的濃度高于細胞液濃度。
4)表達交流,組織學生組間交流,體驗實驗成敗。將探究的問題、過程、結(jié)果和結(jié)論與其他同學交流,并解決個別質(zhì)疑問題。通過討論讓學生進一步內(nèi)化。設(shè)計目的:通過表達交流,培養(yǎng)學生的表達能力、交流能力、合作能力。
學后總結(jié):(1)通過本節(jié)課的學習你學會了哪些知識。(2)通過本節(jié)課的學習你掌握了哪些能力。(3)通過本節(jié)課的學習你感悟了哪些道理。
設(shè)計目的:通過當堂反思,鼓勵學生樂于總結(jié)、善于總結(jié)的品質(zhì);培養(yǎng)學生不畏艱難、勇于探索的科學品質(zhì)。
作者簡介:
王玉彬(1981.08-)男,漢族,山東省德州市人,研究生,一級教師,研究方向主要為中學生物教學,德育管理等。