细胞通过渗透作用失水和吸水概念教学设计在探究式学习中

1、?细胞通过渗透作用失水和吸水?概念教学设计在探究式学习中建构重要概念“概念教学近几年在高中生物课堂中越来越流行，而“探究式教学是我们多年来积 极探索且行之有效的教学方式，能否将“探究式教学合理融入到“概念教学中呢？本设 计尝试以重要概念“细胞通过渗透作用失水和吸水的建构为例，引导学生在探究式学习中 建构重要概念。一. 教材分析“细胞通过渗透作用失水和吸水是必修 1第4章?细胞的物质输入和输出?中的重要 概念，通过这个概念的学习，学生能够了解细胞膜的选择透过性以及水分进出细胞的原理， 将为后面认知?生物膜的流动镶嵌模型?和?物质跨膜运输的方式?打下坚实的根底。教材 首先利用“问题探讨介绍了渗透现

2、象，随后分别用图片和探究实验帮助学生理解植物和动 物细胞失水与吸水的原理。二. 学情分析在教学实践中，我们发现存在以下问题：1.由于玻璃纸很难与漏斗下沿紧密贴合，导致 教材中的渗透现象演示困难；2.学生难理解为什么细胞是通过渗透作用失水和吸水的；3学生在探究实验中能看到质壁别离现象，但不理解为什么是原生质层与细胞壁别离。三. 教学目标和重难点通过以上分析，我制定了本实验的三维教学目标和重难点。知识目标：理解细胞通过渗透作用吸水与失水的原理能力目标：探究实验的设计与分析能力情感目标：增加对生物学科的学习兴趣，尊重客观规律的科学态度教学重点：细胞通过渗透作用吸水与失水的原理教学难点：实验探究与分析

3、四教学策略教学过程中主要采用实验探究帮助学生形成下位概念，再用合理的方式将下位概念建构 成重要概念。方法如下：自制“鸡蛋壳渗透装置演示渗透现象请学生观察、分析现象渗透作用是指当存在半透膜且膜两侧溶液有浓度差时，水分从低浓度 溶液向高浓度溶液运输的现象。五教学过程教师活动学生活动1.导入：提冋：为什么剁白采馅加盐会出水？2.渗透作用：为解答这个冋题，我们先看一个有趣的科学现象。介绍自制的鸡蛋壳渗透装置，演示渗透现象；5min 后3 水 19提问：(1)水分子能否通过鸡蛋膜？(1)能(2)蔗糖分子能否通过鸡蛋膜？(2)不能提示：从现象中看不出来，但老师在实验后检验过烧杯中的液体，发现还是清水，没有

4、蔗糖(3)这种允许一些小分子通过而不允许其他分子(3)半透膜通过的膜称作什么膜？(4)在蛋膜上刺几个小孔，液面会如何变化？(4)下降说明液面上升需要什么条件？(5)将烧杯中的清水换30%蔗糖，看到如下结果,存在半透膜(5)存在浓度差说明液面上升需要膜两侧溶液有何差异？请给渗透作用下一个定义当存在半透膜且膜两侧溶液有 浓度差时，水分会从低浓度溶液向 高 浓度溶液运输的现象。3. 渗透作用与剁白菜馅加盐失水有什么联系?观察植物细胞结构, 请学生答复数字代 表的结构名称：细胞液、细胞膜、细胞质、细胞壁提问：(1)水分主要在哪里?(2)水分流出细胞要跨过哪些结构?(1) 细胞液(2) 液泡膜、细胞质、

5、细胞膜、细胞壁比照植物细胞结构与渗透装置，都是描述水分跨过 膜结构运输的现象，提问：高浓度溶液| 低浓度溶液(3)有可能(3)植物细胞是否相当于渗透装置？水分跨过的 细胞结构是否相当于半透膜？老师也不确定，但是我可以提出一个假设，假设：水分跨过的4层结构相当于渗透装置中的半透膜;请学生推理：外界溶液浓度 细胞液浓度，细胞失水 不一定，用实验证明假设假设成立，在什么环境中植物细胞会失水？这种假设和推理一定正确吗？如何验证？设计实验，提问：1紫色洋葱外表皮细胞1我们熟悉的细胞中，哪种最适合观察液泡?2先用镊子撕下一小块洋葱外表皮放 到装片上，再用显微镜观察 然后在装片上滴加30%蔗糖溶液1液泡明显

6、皱缩变小能看不到不能能还有液泡膜、细胞质、细胞膜原生质层原生质层结论：植物细胞 原生质层 相当于渗透装置中的半透膜2如何将细胞置于高浓度溶液中？提示1:如何才能看到这种细胞？提示2:老师预实验洋葱外表皮细胞的细胞液浓度相当于10-20%蔗糖溶液浓度下面请开始实验过程略实验结果与分析：思考：1观察到什么现象？能否说明细胞失水？2 只看到液泡皱缩，细胞膜呢？老师也看不到，为找到细胞膜，老师用甲基绿对已 经皱缩的细胞进行染色，结果如下；甲基绿能跨过细胞膜吗？图中液泡与细胞壁间隙充满了绿色，说明说明甲基 绿能否跨过细胞壁？随液泡一起皱缩的结构只有液泡膜吗？我们将这3层结构统称为“原生质层，细胞 失水皱

7、缩的现象称为质壁别离。“壁指细胞壁，“质指什么？由此可以证明，高浓度蔗糖溶液中的细胞就相当于 一个渗透装置，3哪个结构是半透膜？ 提示：细胞壁具有全透性，溶于水的分子都能通过 迁移应用：将质壁别离的细胞放入清水中，细胞吸水还是失 水？吸水请进行实验验证过程略 结果如下：观察到什么现象？进一步验证我们的假设是正确的质壁别离复原4. 动物细胞也能通过渗透作用失水吗? 如果能，请推理：Z / 在咼浓度溶液中有何变化？ 在低浓度溶液中有何变化？ 有何实验证据？动物细胞也相当于一个渗透装置 哪个结构可作为半透膜？课堂小结：1渗透作用是指存在膜且膜两侧溶液失水皱缩吸水膨胀制备细胞膜时，清水中红细胞吸水涨破 结论：动物细胞膜_相当于渗透装置中 的半透膜有时，水分会从 浓度溶液向 浓度溶液运输的现象。2 植物细胞的 相当于渗透装置中的半透膜3 动物细胞的 相当于渗透装置中的半透膜 得出重要概念：半透浓度差 低 高原生质层细胞膜渗透细胞通过 作用吸水和失水 参考文献：1. 刘恩山在教学中实现主动探究学习与凸显重要概念传