“植物細胞的吸水和失水”實驗的課堂再探究

李新　張鋒

摘 要 敘述了在教材的“植物細胞的吸水和失水”實驗的基礎上，課后從學生提出的探究問題中選出四個可在課堂上實施的問題，進行分組實驗、課堂再探究，學生經過觀察現象、對現象的解釋與討論，加深了對植物細胞的吸水和失水原理的理解，并能運用于解決實際問題。

關鍵詞 植物細胞的吸水和失水 再探究 解釋與討論

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

《普通高中生物課程標準》將“倡導探究式學習”作為生物課程的新理念，同時作為生物課程學習的目標。開展探究性實驗的再探究教學是有效學習高中生物課程的方法之一，也是提高學科育人價值的途徑。

1 再探究是建立在教材實驗基礎上的深入學習過程

人教版高中生物《必修1·分子與細胞》教材安排了一項探究活動“探究植物細胞的吸水和失水”。為了讓學生領會探究實驗的思想、明確探究實驗的基本環節，教師可以在教材安排的探究實驗基礎上，課后引導學生針對“植物細胞的吸水和失水”現象，提出值得探究的問題，師生共同探討從中選定四個問題。針對這四個問題，各學習小組于課前設計好實驗方案、預期實驗結果。教師準備好每組需要的實驗材料、試劑、實驗用具等。課堂上學生按照每組的實驗設計方案，各自實施實驗方案。由于課前做了準備，課堂上只要20 min就可以完成實驗過程，還有20 min時間由各組派代表上臺展示實驗結果并解釋實驗現象、得出實驗結論。課堂的再探究不僅可以加深學生對植物細胞吸水和失水知識的理解，而且還能使學生掌握探究實驗的思想及一般流程；不僅啟迪了學生的思維，提高了學生的觀察、比較、分析和綜合判斷能力，而且豐富了教學內容，提高了教學質量，培養了學生的科學探索態度，符合新課程倡導的探究性學習理念。

2 教學設計體現對科學事實的進一步探索

本節課安排在學生進行完教材實驗的基礎上，教師設定再探究的知識目標是：① 探究植物細胞發生質壁分離與復原與外界溶液的關系；② 探究不同的實驗材料在同一外界溶液中植物細胞的質壁分離和復原的情況；③ 探究植物細胞的全透性。這些目標的實現離不開學生已經掌握的科學探究的一般步驟，也需要建立在學生已經進行的“探究——植物細胞的吸水和失水”的基礎上。再探究旨在讓學生通過觀察植物細胞質壁分離與復原現象比較外界溶液濃度的大??；明確植物細胞要發生質壁分離現象與外界溶液的物質的量有關；通過觀察紅墨水進入細胞的位置，判斷物質進出細胞的方式和嘗試對實驗結果進行分析和解釋并得出實驗推論的能力目標。其中，嘗試用探究的方法尋找植物細胞發生質壁分離和復原與外界溶液濃度的關系是本次再探究實驗的重點，也是學習的難點。學生通過實驗探究，養成實事求是的科學態度和樹立創新的精神，并在再探究的過程中切實的體驗合作學習的樂趣。

本實驗采用小組合作探究性教學：全班按座位分為四大組，每一大組探究一個問題，每一大組的同桌的兩人作為一個小組，這樣就有6～7個小組探究同一個問題。每一小組需要制作3個臨時裝片；分別觀察每個裝片細胞的質壁分離和復原情況；針對提出的問題，根據實驗現象，小組同學相互討論，嘗試對實驗結果作出解釋。最后各大組派代表匯報其實驗結果，全班進行表達交流。教師不僅要做好實驗前的準備工作（包括實驗試劑、材料、用具表1），而且在課堂上還要注重引導學生自主探究、指導學生實驗操作。

3 再探究的過程中問題的提出及實驗設計

教師引導學生回憶上一節課“探究植物細胞的吸水和失水”的實驗，進一步使學生明確植物細胞質壁分離和復原的原理，再以教材中使用的洋蔥鱗片葉外表皮細胞分別置于0.3 g/mL的蔗糖溶液和清水中的實驗引發學生思考，使學生明確每組要探究的問題（表2）。

再探究的過程中，學生真切地感受到了“提出問題——做出假設——設計實驗——實施實驗——記錄實驗現象”的過程。通過小組合作學習和討論，學生在教師的引導下，完成實驗結論的確定，特別是第2組的再探究過程，學生的思維發展超過了教師的預期，對于實驗結果的分析詳細且中肯（表3）。

此節課堂再探究是在學生完成“植物細胞的吸水和失水”探究實驗的基礎上，進行再探究，重在對學生思維的啟發、重在觀察后的思考與討論。學生經過觀察現象、對現象的解釋與討論，加深了對植物細胞的吸水和失水原理的理解，并能運用于解決實際問題。但課堂實驗教學的時間有限，要在40 min的課堂完成探究只能是初步的探究，目的是希望通過實驗課堂向學生滲透科學探究的思路與方法，讓學生在教師的引導下對科學探究的方法步驟有初步的了解，培養學生愛思考、勤于動手的好習慣。同時，教師在課堂上還要明確告訴學生：在實驗課堂我只能做到定性的比較，要做到定量比較，還需要更精細的計算方法甚至還要用到統計的方法，比如可以通過計算細胞發生質壁分離時間的長短來判斷；或可以用顯微刻度尺先量出細胞及原生質層的大?。ㄔ陲@微鏡下細胞的長或寬），當發生了質壁分離后再量出細胞及原生質層的大小，分別記錄下來，全班學生的數據進行統計比較，最后才能得出結論。這樣的探究過程容易引發學生興趣，誘發學生的繼續探究欲望，也體現了實驗探究課的育人價值。

參考文獻：

[1] 狄麗英.三種不同濃度對植物細胞質壁分離和復原的影響[J].山西農業科學.2008.4.

[2] 何芳等.“植物細胞質壁分離和復原”的探究性實驗教學設計[J].科教文匯.2009.9.