《探究植物細胞的吸水和失水》實驗課程設計

一、關于教材

（一）教材的內容特點

新教材上將本實驗從驗證性實驗改為探究性實驗，實驗的目的是觀察植物細胞吸水和失水現象，闡明其原理；嘗試一般探究性的學習方法。更多地要求學生自主探究學習。

（二）教材的地位和作用

本實驗屬新課標人教版必修1第四章第一節的內容，是高中生物課程的第一個探究實驗，也是新考綱中的一個重要考點。它在教材中具有承上啟下的作用，既與第三章“細胞膜的結構功能”有一定的聯系，同時又為學生理解物質跨膜運輸的特點和后面兩節的學習起到鋪墊作用。

（三）教學目標

1.知識目標：觀察植物細胞吸水和失水現象，闡明其原理。

2.能力目標：嘗試提出問題，作出假設，設計實驗，驗證假設。

3.情感目標：體驗科學探究的一般過程，培養良好的探究性學習思維。

（四）教學重點、難點

1.教學重點：闡明植物細胞吸水和失水原理。

內容涉及原生質層、質壁分離、質壁分離復原等概念，涵蓋了本章節的大部分知識點。理解其原理，就能掌握本節課的核心內容。

2.教學難點：嘗試提出問題，作出假設，設計實驗，驗證假設。

由于知識結構以及思維方法的限制，學生對生活現象的觀察、思考，以及進一步提出問題、作出假設、設計實驗等方面會有一定的難度。

二、關于教法

（一）教學策略

針對學生現有的水平，在教學過程中以問題驅動式展開探究，通過有層次的問題，由淺到深一步步啟發，從而激發學生的學習興趣，誘導學生獨立自主地進行探究。

（二）教學方法

1.探究教學法。提出問題作出假設→引導學生探究推理→設計實驗進行驗證→歸納總結分析結果。

2.直觀教學法。通過實驗、多媒體輔助教學軟件，化靜為動，化抽象為具體，使學生更好地從感性認識上升為理性認識。

3.點評法和點撥法。目的在于強化學生主體活動，同時幫助學生建構正確的知識結構。同時，有利于學生掌握正確的探究方法。

三、教學過程

（一）提出問題，作出假設

曬蔫的蘿卜放于清水中一段時間會變硬，“涼拌黃瓜”的盤子里會積水，對農作物施肥過多，會造成“燒苗”的現象。說明植物細胞也可以像動物細胞一樣吸水和失水。那兩者的原理是一樣的嗎？引導學生對比分析植物與動物細胞的結構，參照滲透作用的條件，可提出問題：“植物細胞的原生質層相當于一層半透膜嗎？”假設答案是肯定的，怎樣設計實驗進行驗證呢？

（二）設計方案

方案一：取紫色洋蔥外表皮作材料，用0.25 g/mL的蔗糖溶液作試劑，進行實驗。

方案二：取紫色洋蔥內表皮作材料，用加入紅墨水的0.2 g/mL的蔗糖溶液作試劑（紅墨水和蔗糖溶液的比例是1∶3），進行實驗。

（三）學生分組實驗并記錄實驗結果

（四）分析結果，得出結論

方案二實驗結果及結論：

1.滴加了加入紅墨水的質量濃度為0.2 g/mL的蔗糖溶液后，無色的液泡體積呈不同程度的縮小，原生質層與細胞壁之間分開，并在其間充滿紅色溶液，即發生質壁分離且細胞壁具有全透性。

2.滴加清水后，無色的液泡體積逐漸膨大，原生質層與細胞壁之間的紅色溶液逐漸消失，即發生質壁分離復原。

（五）表達交流

同時組織學生組間交流，體驗實驗成敗，將探究的問題、過程、結果和結論與其他同學交流，通過討論讓學生進一步內化。培養學生的表達和交流能力。

四、教學評價與反思

本教學通過問題串的形式引導學生進行自主探究，基本實現了實驗探究教學目標。同時，探究過程中體現了實踐性、自主性、聯系性、直觀性等特點，落實新課標倡導探究性學習、提高生物科學素養等理念。

但畢竟剛開始高中的學習不久，所以學生的知識結構、實驗技能及探究思維等對教學效果有一定限制。

編輯 董慧紅