关于“水分代谢”探究教学的教学设计.doc

关于“水分代谢”探究教学的教学设计 吴江市松陵一中 周武伟教学目标：知识目标：使学生掌握植物水分代谢的概念及水分代谢的过程。使学生理解水分渗透作用的原理，并运用有关的知识解决相关的问题。态度目标：通过教师提出有关疑问，使学生运用有关科学事实和知识作出判断并支持判断，养成实事求是的科学态度。能力目标：水分代谢是植物新陈代谢的重要内容，通过对这一节的探究教学，以吸引学生、激发学生对学习的兴趣，并能对一些问题提出科学的见解和判断。通过教师和学生提出问题、作出假设、设计实验、实验论证、逻辑思维判断、表达交流等步骤，体验一个完整的探究过程，培养探究能力，激发学生的创造思维和创造能力，培养学生学习习惯和方法。媒体手段及教具准备：由于教时为1课时，有关的实验不可能在课上演示，可用多媒体辅助教学设计代替，同时切入有关资料、录像和图片。教学过程：1水分代谢的概念：指绿色植物对水分的吸收、运输、利用和散失。绿色植物吸收水分的主要器官：根（出示根尖的结构图）绿色植物吸收水分的主要部位：根毛区表皮细胞2植物细胞吸收水分的方式：吸胀作用吸水（1）、未成熟植物细胞不具大液泡（如根尖生长点） （2）、干种子（含亲水物质） 吸胀作用吸水 （3）、成熟的植物细胞（具大液泡） 渗透作用吸水21渗透作用：渗透作用的实验（电脑模拟实验） 蔗糖溶液 实验一清水 肠衣做的半透膜（注）蔗糖分子 水密度小，水势低（溶液浓度大）水分流动的总趋势水分子 水 玻管液面升高 半透膜 水 水密度大，水势高（溶液浓度低）有同学说：玻璃管液面升高是由于物理现象中的毛细现象？你觉得他说的是否有一定的道理？提出你的见解。（学生讨论）答：不会。玻璃管口径较大，不形成毛细现象，此外还可用一个实验来验证： （实验二）由于渗透作用失水而使液面下降清水肠衣做的半透膜蔗糖溶液【教学评价】教师提出问题，作出假设，引导学生讨论交流并设计实验、探究实验、论证实验，进行逻辑思维判断，培养学生的思维能力。教师提问：如果把半透膜改成全透膜（如牛皮纸），情况又怎样呢？ 如果把半透膜改成不透膜（不具半透膜的性质，如塑料纸），情况又怎样呢？ 学生讨论：牛皮纸主要由纤维组成（细胞壁也是），蔗糖等大分子可以通过，两侧浓度相等，液面也没变化；塑料纸不具透性，水分子也无法通过。【教学评价】通过实验的对比、对照，使学生掌握科学的实验方法。 知识引申：医学上用0.9%的生理盐水作为注射制剂，有什么生理意义？学生讨论：红细胞虽然没有液泡，但也具细胞内液，也具一定的浓度（大约维持在0.9%），细胞膜也是半透膜。当处于一定外界溶液，也能构成一个渗透系统。现在膜两侧浓度相等，水分渗透达到平衡，维持了人体细胞的形态、功能。如果过稀会使组织细胞吸水而造成红细胞胀破或组织水肿。【教学评价】由植物细胞的渗透原理，联系动物细胞的渗透原理，这内容又是教师容易疏忽的，这样既拓宽了学生的知识面，又可在课堂上可营造一种热烈的讨论以至争论的氛围。教师提问：在实验一中，把浓蔗糖溶液换成30%KNO3溶液，玻管中的液面又怎样变化？学生讨论：由于K+和NO3小分子可以通过半透，因而使两侧溶液浓度相等而平衡，玻管中的液面没有变化。教师提出问题让学生讨论：设计一个实验：验证水分子可以以自由扩散的方式进出细胞膜，而淀粉分子、蔗糖分子等大分子不能通过半透膜。提供的材料：淀粉糊、清水、碘液 烧杯、鸡蛋膜（或鱼鳔）做的半透膜袋、玻璃棒、细绳学生讨论：（教师指导）学生代表回答，教师总结： （实验三）玻璃棒内装淀粉糊 半透膜袋内变蓝，烧杯中溶液不变蓝半透膜袋（如鸡蛋膜） 结果：说明小分子I2进入半透膜，大分子淀清水中滴加稀碘液 粉则不能【教学评价】这是一个开放式的实验设计，有助于培养学生发散性思维，体验探究的过程。但由于提供了一些的条件，所以降低了一定的难度。那么一个植物细胞是怎样吸收水分的呢？ 细胞壁具备渗透作用的两个条件，即：半透膜、膜两侧与一定溶液接触。 细胞膜 细胞质 原生质层相当于半透膜 液泡膜细胞液由于含一定的氨基酸、葡萄糖、无机盐等而具有一定的浓度 细胞核当这个植物细胞处于低浓度的溶液中，就表现为吸水（渗出的水大于渗入的水）。但由于液泡是个封闭的环境，吸水后就存在一定的膨压，最后水分出入达到平衡。教师提出：怎样来证实成熟的植物细胞液具有一定的浓度？学生讨论并回答：取一青菜的叶，使其处于清水中，结果此叶变得坚挺，说明其细胞的细胞液浓度比外界溶液高，因而细胞吸水。【教学评价】通过设疑，激发学生的发散性思维。由此得出：植物根毛区表皮细胞的吸水方式也如此。通常情况下，根毛区表皮细胞的细胞液浓度总是大于土壤溶液的浓度，根细胞由于渗透作用而吸水。但在一次施肥过多或土壤盐碱质，其土壤溶液的浓度往往大于根毛区表皮细胞的细胞液浓度，因而植物细胞不但不吸水，反而失水，造成植物萎焉。表皮细胞吸水后，其细胞液浓度相对于深层细胞的细胞液浓度小，造成水分向深层细胞渗透运输，直至导管。课外延伸：（播一段农业生产的录像）不同植物对水分的需要量不同；同一植物不同的生长期对水分的需要量也不同，所以在农业生产上农民一方面要合理施肥、合理灌溉；另一方面也要结合我国某些地区水资源的特点，节约用水，合理用水。【教学评价】从录像中、资料中了解一些信息，分析并汲取自己所要的知识。 另外表皮细胞吸收的水分层层渗透深入，往往是教师容易忽略的地方。22质壁分离和复原验证植物细胞渗透作用的实验：质壁分离和复原。细胞失水当成熟的植物细胞处于30%的蔗糖溶液时 质壁分离细胞吸水 质壁分离后，再使细胞处于清水中 质壁分离复原内因：细胞壁的伸缩性比原生质层的伸缩性小 外界浓度细胞液浓度 失水分离外因：两侧具浓度差外界浓度细胞液浓度 吸水复原质壁分离和复原 的原因3水分的运输：导管4水分的利用和散失：1%参与光合作用等各项生命活动，99%由蒸腾作用而散发到大气中。蒸腾作用的意义：（略）引申：蒸腾作用不能促进根对无机盐的吸收；夏季，由于蒸腾作用降低叶面的温度和光合作用产生O2而使大树下凉爽，是避暑的好去处。【教学评价】“质壁分离和复原”视情况可作为下节课的内容