探究植物细胞吸水与失水的教学设计.doc

探究植物细胞吸水与失水的教学设计锦州市渤海大学附属高级中学 张育旗一、设计理念1教材分析探究植物细胞的吸水与失水 是高中生物新课标人教版必修1第四章第一节的一个探究性实验。该实验是高中生物课程的第一个探究实验，第一次将科学探究独立提出。学生在尝试提出问题、作出假设、设计实验等教学环节里体验科学探究的一般过程，掌握科学探究的思维方法，从而为完成后面各章节的其他10个实验探究活动打下基础。从知识角度看该实验在教材中具有承上启下的作用，既与第三章“细胞膜的结构功能”有一定的联系，同时又为学生理解物质跨膜运输的特点和后面两节的学习起到铺垫作用。 在传统教学中，教师常在第1课时讲解植物细胞吸水与失水的原理，第2课时观察质壁分离与复原，这种方式有违课程理念；而新的教学模式中，教师常引导学生先做渗透作用的实验，再按教材案例引导学生做教材案例中的实验，这种方式有两个缺点：一是缺乏基本的知识基础，二是教师按教材案例过多引导，导致学生在已知情况下实验，丧失了探究实验的未知性，也减少了学生动手操作的时间。2设计理念 新课程标准提出：“要倡导自主、合作、探究的学习方式”，教师要重视引导学生主动参与学习，让学生通过设计实验、动手操作实验等，培养学生的科学探究能力，学生以学习小组为单位，进行合作学习，唤醒学生自主学习的意识、培养学生团队合作的精神。新课程标准指出:“教师只是学生学习活动的组织者和引导者”。二、教学目标与教学重难点l 课标要求与考纲要求 课标要求：说明物质进出细胞的方式理解水平 考纲要求：观察植物细胞的质壁分离和复原实验与探究能力l 教学目标1知识目标通过探究实验，直接证明细胞壁具有全透性，原生质层具有选择透过性；促进学生从内因和外因理解发生质壁分离的条件2能力目标（1）具有初步的探究能力，会提出问题、做出假设（2）尝试着设计实验方案（3）能独立完成探究植物细胞的吸水和失水实验。3情感目标（1）能对生活中的一些现象大胆提问和假设，具有积极思考、大胆质疑的科学精神（2）在小组讨论和交流中学会合作学习，学会与人交流，尊重他人。l 教学重点和难点1重点：探究的一般过程和注意事项2难点：如何提出问题、做出假设、设计实验三、教法与学法1学情分析随着“研究性学习”在各地中学的推行与普及，以及初中阶段的实验学习，高一学生已经初步具备了基本的探究能力；高一学生在初中阶段学习过制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片，进入高中后，他们又在前面的教材中进行了“还原糖、脂肪、蛋白质的检测”、“观察DNA和RNA在细胞中的分布”等实验，所以也有了一定的实验操作技能。探究植物细胞的吸水与失水，教材中给出了一个具体的实验探究参考案例。因此，在一定的指导和帮助下，高一学生完全具备自主探究教材实验的能力。但发现问题、分析问题、解决问题的探究思维还不成熟，教师应着力于此，通过探究开拓学生的思维，培养学生的创新能力。2教法与学法（1）教法：互动式探究教学法（2）学法：自主、合作、探究法四、教学过程设计1课前设计 本实验课前借用“翻转课堂”的理念，引导学生按照自主学习提纲自主学习教材实验，先学后教。教师提供质壁分离与复原操作步骤的微视频，让学生对实验操作有一个直观的认识，先直观认识后教师指导下的亲身体验。具体如下：1.复习实验体验制备细胞膜的方法2.复习细胞的基本结构3.自主学习跨膜运输的实例4.在家制作一道糖拌西红柿，观察现象，思考原因5.自主学习教材实验探究植物细胞的吸水与失水并分析案例（1）原生质层相当于一层半透膜的理由是什么？（2）植物细胞失水时，原生质层为什么会与细胞壁分开？（3）探究性实验的一般程序是什么？6.观看显微镜操作视频，熟悉操作过程7.观看质壁分离与复原实验操作微视频，注意操作要领 8.在实验准备室配置0.1g/ml的蔗糖溶液、0.3g/ml的蔗糖溶液、0.5g/ml的蔗糖溶液2课堂设计 学生先依据教材步骤与微视频演示完成教材案例中的实验操作并观察实验结果。通过亲身体验实验操作教师指导，获取操作技巧，为后续探究提供支持。 当学生看到质壁分离与复原现象时，学生的兴趣就被激发出来了。这时，我趁机提出新的问题引导学生思考。现代认知心理学认为，思维的本源在于问题情境，没有问题就无以思维。 学生通过自主学习与实验，对探究性实验的一般程序已有了一定的了解，但学生对于作出假设、设计实验等环节还存在一定的困难，这就需要我进行引导、点拨、指导。具体做法如下：在提出问题，作出假设环节，我设计了如下流程分析结论，发现问题小组合作，共同讨论小组间交流师生讨论，评价修正在设计实验环节，难度较大，这就需要我适当的引导从材料的选择，溶液的改进，浓度的运用等方面引导学生进行前置性思考。 思考1：取材部位是紫色洋葱鳞片叶外表皮，还是紫色洋葱鳞片叶内表皮？理由是？ 思考2：选择紫色洋葱鳞片叶内表皮作材料，外界溶液应如何改进？ 思考3：为什么采用0.3g/ml的蔗糖溶液，用0.1g/ml的蔗糖溶液、0.5g/ml的蔗糖溶液可以吗？ 学生在明确选材、改进溶液、确定浓度后，对于实验思路已基本明确了，再由师生共同讨论实验步骤，最后确定实验步骤。这种做法就十分符合高一学生的认知水平，也能让更多的学生参与进来。 确定实验步骤后，学生就可以分组进行实验了，学生在实验操作的过程中，我对学生的操作进行一定的指导、评价。3课后设计该实验操作难度较大，而课堂时间有限，所以分析结果得出结论，表达与交流放在课后，以避免课堂上时间有限而导致的浅层次交流，避免形式主义。要求各个小组在课后制作实验报告，针对问题、过程、结果、结论、操作技巧进行阐述；然后利用课余时间集中展示与交流，小组之间相互质疑，听取他人的意见，利用证据与逻辑对自己的结论进行辩护，以及做出积极的反思修改。最后形成材料上交，教师进行评价。五、创新与反思1创新之处（1）实验教学设计上的创新，一是教学程序上课前、课堂、课后整体设计，实验的探究性更体现在实施前思考的创造性上，避免单纯的实验后的“现象总结式”的低层次学习过程；二是从植物细胞吸水与失水的原因的角度从内在原因、外界原因两个层面递进式探究设计，尽量为学生创造更多探究活动机会。（2）实验材料的创新，在新的实验中选择洋葱鳞片叶内表皮更便于观察，撕取洋葱鳞片叶内表皮比撕取洋葱鳞片叶外表皮易操作，使学生充分认识到在不同实验要求中正确选材的重要性，而不是拘泥于教材。（3）实验所用溶液创新，蔗糖溶液作外界溶液，当质壁分离时，在原生质层与细胞壁之间的间隙是无色的，但由于蔗糖溶液本省无色，所以并不能直接证明间隙充满的就是蔗糖溶液，因此也就无法直接证明细胞壁具有全透性，原生质层具有选择透过性。本实验中采用加入红墨水的蔗糖溶液作外界溶液，颜色对比鲜明；当质壁分离时，原生质层与细胞壁之间是红色的，可知这些红色的溶液就是加入红墨水的蔗糖溶液，而内表皮液泡始终是无色的，也就说明红墨水能进入细胞壁，而不能进入原生质层，因此直接说明细胞壁具有全透性，原生质层具有选择透过性，从而使学生充分理解质壁分离的内在条件。（4）实验所用溶液浓度创新，增加了0.1g/ml的蔗糖溶液、0.5g/ml的蔗糖溶液，充分探究质壁分离的外界条件。2不足之处 学生动手实验操作能力不强，例如一些学生撕取洋葱表皮操作不到位，一些用吸水纸引流法操作不当、使用显微镜不熟