“植物细胞的吸水和失水”一节的探究性实验教学案例.doc

“植物细胞的吸水和失水”一节的探究性实验教学案例 浙江台州路桥中学（318050） 於灵萍 高中《生物》第四章《细胞的物质输入和输出》的第1节安排了一个实验：“探究—植物细胞的吸水和失水”。这项探究活动，与以往教材中的实验“观察植物细胞的质壁分离和复原实验”内容相近，却又有着重要的区别。以往教材中这项实验，重在知识的验证和实验的操作，因此在“实验原理”中将原生质层和细胞壁的特性、植物细胞在什么条件下吸水、什么条件下失水讲得清清楚楚。而本节的这个实验，则是让学生通过探究活动自主发现原生质层是否相当于一层半透膜，细胞壁对水分子进出细胞有没有影响等问题的答案。另外，这是必修课中的第一个“探究”，学生在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节都缺乏训练，因此，教师不能以“过来人的身份想当然”，而是要从学生已有的知识和日常生活经验出发，设计好教学的各个环节，一步一步地引导学生思考，通过合作和自主探究，初步掌握科学探究的一般方法，从中得到一定的体验和感悟，从而为完成后面各章节的探究活动打下一定基础。 为了更好地完成教学目标，体现新课程的合作、自主和探究的教学理念，本节课在实验室中进行，教学过程中我作了以下设计： 实物展示，激趣生疑，提出假设 上课一开始，我出示两棵大小相近、状态不同的萝卜植株，让学生观察，说出它们的不同（一棵的叶坚挺，另一棵的叶萎蔫）；再让前排几位学生手摸，说出感受（一棵萝卜硬挺，一棵软缩）。我再出示另一棵大小相似的萝卜植株，并申明：这三棵萝卜是一起买的，买来时很新鲜，只是我作了不同的处理才出现现在大家看到的样子？你能猜测可能作了怎样的处理吗？由于这一知识学生在初中《科学》中已学过，于是大胆回答：一棵可能放在浓盐水中，植株失水，叶片萎蔫，萝卜软缩；另一棵可能放在清水中，植株吸水，叶片坚挺，萝卜硬挺，还有一棵，可能没作处理，目的是用于对照。 我及时肯定了学生的回答，并设问：萝卜植株如此，马铃薯块茎、其他植物经上述处理后情况一样吗？学生非常肯定地回答：一样，即无论是整个植株或部分器官，只要放在高浓度的溶液中就会失水，就会变软；放在低浓度的溶液中就会吸水，就会变硬。 微观引导，产生问题，商讨器材 经上述互动后，再设问：植物体组成的基本单位是细胞，萝卜植株由很多细胞组成，上述萝卜变萎蔫，是因为失水了，失去的水就来自细胞中吗？萝卜变硬挺，是因为吸水了，吸收的水是否就进到细胞中呢？部分学生毫不犹豫地说“是”，而且觉得这是理所当然、明摆着的事；少数学生则有不同的想法，认为“植物失水，这些水还可能是细胞间隙中出来的呢？相反，吸收的水也可能到细胞间隙中去了呢？面对这两种观点，我没有及时作出评判，而是顺势引导，实验最具有说服力，能否设计一个实验，证明植物失去的水是细胞中的还是细胞间隙的？ 从宏观现象进入微观细胞，学生不知所措，难以回答，于是引导学生：细胞是一微观结构，肉眼看不见的，若要观察细胞，一定要用放大仪器——显微镜；另外，水是无色的，怎样知道有无水分进出细胞？为此，对实验的材料有什么要求？高浓度的试剂用什么？低浓度的试剂呢等相关细节问题？ 经老师的点拨，再通过学生的讨论，确定：用紫色洋葱的磷片叶的外表皮做材料，并要制成装片；用0.3g/ml的蔗糖溶液当作外界高浓度溶液，清水当作外界低浓度溶液。 共同讨论，设计实验，确定步骤 通过上述讨论，学生确定实验的基本步骤为：先要制作洋葱鳞片的外表皮的临时装片，并在低倍镜下观察此时细胞的状态；再用0.3g/ml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，旨在得出细胞在什么情况下吸水和失水。 学生动手，进行实验，展示结果 在上课前，我把洋葱放在太阳下晒了晒，因此学生动手实验时，撕取洋葱表皮就比较容易了，也比较符合实验的要求（这是实验的关键，也是最费时的一实验环节），因此，制成的临时装片，在低倍镜下看到的细胞紫色较深而细胞不重叠；再让学生在盖玻片的一侧滴加0.3g/ml蔗糖溶液，使洋葱表皮细胞浸在高浓度的溶液中，再观察细胞的状态，并与之前进行比较，学生对细胞前后状态的变化非常惊讶，纷纷叫老师观察他们的实验现象，为了更好地看清细胞的变化，评价学生的实验结果，课前我在讲台边放置了一台电视机，并配有显微投影仪，于是，我把部分学生的实验结果，在电视屏幕中放大展现，学生看到自己的实验：现象明显，结果正确，而且能在全班同学面前展示，非常高兴，热情高涨，之后，再让学生用清水处理，再比较前后的不同…… 分析现象，结合所学，得出结论 学生在动手实验时，我在黑板上画了洋葱表皮细胞在生活状态和失水状态的模式图，等学生实验结束后，就引导学生一起回顾成熟植物细胞的相关知识：1）细胞结构包括细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡等；2）细胞