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“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原”教学案例 　　摘 要 对质壁分离及复原实验进行实验材料和定量观察拓展，利用思维导图辅助实验设计，通过自主学习、讨论互助、实践操作等方式引导学生建构渗透作用系统知识。 　　关键词 质壁分离 定量实验 思维导图 　　中图分类号 G633.91 文献标志码 B 　　文件编号： 1003 - 7586（2016）11 - 0036 - 03 　　1 教学设计思路 　　“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及复原”是浙科版生物必修1第三章第二节“物质出入细胞的方式”的活动。学生已学习了动植物细胞吸水、失水和质壁分离概念，教材以洋葱为材料，并给出了具体实验步骤，容易使该实验成为验证性实验。本教学设计增加黑藻和苔藓等实验材料，将其转化为“观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原”，从比较不同植物质壁分离及其复原的视角引导学生探究，建构渗透作用的知识体系。 　　《普通高中生物课程标准（实验）》提出应重视定量实验，让学生在量的变化中了解事物的本质。质壁分离实验的传统实验过程大多定位于定性观察，笔者向学生提供机会学习定量测定，通过实事求是地记录、整理和分析实验资料、定量表述实验结果等，有利于学生拓展生物学思维的深度和广度，培养学生严谨、敢于质疑、坚持不懈的科学精神。 　　在教学策略上，本探究以建构主义理论为依据，在教学中以二人小组为单位，引导学生积极参与探究，尊重学生的认知规律，为学生主动建构提供学习材料，使学生形成对知识的真正掌握。教学中，教师通过调动学生已有的经验，通过组内交流和班级各小组汇报结果交流获得多方面的信息，在此过程中建立知识共同体。 　　2 实验教学分析 　　2.1 教学重点：实验设计的原则，设计实验记录表 　　重点落实策略：为学生自主建构搭好支架，课前的预习单上为学生设计实验提供学习材料；让学生通过填写“思维导图”对实验有整体认识再设计记录表。思维导图会将学生的思维形象化地展示给教师，教师可以根据学生暴露的问题组织教学活动，真正做到以学定教。 　　2.2 教学难点：收集、整理和分析数据 　　难点突破策略：教师指导学生熟悉数码实验室软件操作，通过说明和展示使其学会用截屏和图像处理软件整理好照片做定性分析或定量测量；让学生使用屏幕录像功能记录实验；操作中及时对有困难的学生进行个别指导；事先制作数据分析表并发给各小组用于数据处理。 　　3 教学目标 　　知识目标：列举实验设计的基本原则，区别定性观察和定量观察；解释植物质壁分离及质壁分离复原现象。 　　能力目标：设计实验记录表，学会定向观察的方法；使用数码显微镜收集证据并做分析解释；撰写实验报告，发展交流和评价的能力。 　　情感、态度与价值观目标：通过体验探究，感悟求真的科学态度和创新的科学精神；体验团队合作，提高合作意识。 　　4 教学准备 　　4.1 材料 　　紫色洋葱、黑藻、苔藓。 　　4.2 仪器及用具 　　数码显微镜，刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，培养皿。 　　4.3 试剂 　　物质浓度为0.3 g/mL的无色及红色蔗糖溶液，清水。 　　4.4 其他 　　教师制作“观察比较不同植物细胞质壁分离与复原预习单”，要求学生设计实验记录表，根据学生的预习结果，设计课件、实验报告模板和数据分析表。 　　5 教学过程 　　5.1 课前预习 　　教师创设情景，提出问题：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原有哪些实验步骤？如何比较不同植物质壁分离与质壁分离复原？教师提供实验预习单与思维导图（图1），学生通过阅读教材、实验手册和材料，了解实验的原理、步骤，并填写思维导图，明确实验主要知识点和具体操作要点，思考原理与步骤之间的关系，并尝试设计实验记录表。 　　设计意图：教师设计预习单和半开放的思维导图，引导学生有效预习。在思维导图中将步骤图片化帮助学生细化实验步骤，理清知识间联系并为实验设计提供原理支架，既保证知识结构完整性，又引发学生主动思考。 　　对学生思维导图分析，发现大多数学生对实验步骤、实验原理和试剂有较为准确的认识，但对实验原则表述分歧较大，对具体观察指标不明确，记录手段缺乏可操作性。根据这些问题对原先设计的教学过程进行调整，整合学生设计的实验记录表格，制作实验报告模板和实验数据分析表。 　　5.2 课堂教学 　　5.2.1 新课导入和问题回顾 　　教师提出问题：洋葱、黑藻、苔藓细胞是否都能发生质壁分离及复原？教师修正学生回答后引出实验原理，并提出问题：洋葱细胞有哪些观察指标？不同材料如何进行比较？通过交流、讨论明确实验中具体定性和定量观察指标，学生认同可通过测定原生质体与细胞面积来反映质壁分离程度，并得出黑藻细胞质壁分离观察可尝试用0.3g/mL的红色蔗糖溶液。