探究植物细胞吸水与失水的教学设计

1 探究植物细胞吸水与失水的教学设计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锦州市渤海大学附属高级中学 张育旗张育旗 一 设计理念一 设计理念 1 教材分析教材分析 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 2 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二 教学目标与教学重难点 课标要求与考纲要求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 教学目标教学目标 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 教学重点和难点教学重点和难点 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 教法与学法三 教法与学法 3 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 教学过程设计四 教学过程设计 1 1 课前设计课前设计 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 4 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 2 课堂设计课堂设计 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 我设计了如下流程在提出问题 作出假设环节 我设计了如下流程 分析结论 分析结论 发现问题发现问题 小组合作 小组合作 共同讨论共同讨论 小组间小组间 交流交流 师生讨论师生讨论 评价修正评价修正 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 5 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 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 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 3 课后设计课后设计 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 6 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