談“探究植物細胞的吸水和失水”實驗教學

李海俠

摘 要：本課圍繞“植物細胞的吸水和失水”這一探究實驗開展教學。運用“糖拌西紅柿有水分流出”的生活實例作為導入，創設科學探究情景，引導學生投入探究，讓學生充分利用探究實驗器材，在合作探究過程中自主構建“植物吸水和失水發生的條件及其原理”這一知識內容。

關鍵詞：啟發式教學；合作學習；教學案例

一、分析教材

生物學是一門自然科學，它反應了自然科學的本質。在教學中，我們不僅要記憶相關知識，更要通過參與具體的實驗，親身體驗科學探究過程，獲取相應的知識經驗，已達到訓練思維，養成科學探究的方法及能力。

“植物細胞的吸水和失水”是高中生物人教版必修一第四章第一節第二課時的內容。本節課通過探究合作學習來達到知識和能力的綜合。在知識上主要對植物發生質壁分離和質壁分離復原的原因的掌握，既對第3章《細胞的結構和功能》具有鞏固和深化作用，同時為《物質的跨膜運輸》做了鋪墊作用。讓學生在合作探究的過程中培養實驗技能，掌握科學探究的思維方法，培養學生的科學素養。

二、明確實驗目標

1.知識與技能

觀察成熟植物細胞，掌握植物的原生質層的構成，并理解原生質層相當于一層半透膜，促進學生從內因和外因理解發生質壁分離的條件。

通過探究實驗，讓學生具有初步的探究能力。

2.過程與方法

通過實驗觀察，分析比較植物細胞處于不同外界溶液中時所發生的現象；通過顯微鏡的操作，培養操作能力的同時，促進學生對知識的運用。

三、合作探究過程

1.精心搭配小組成員，選出組長

實驗課中實行分組教學，以方便學生之間的討論與交流，提高學生的合作探究能力。

在“植物細胞的吸水和失水”實驗教學中，首先我將對班級學生進行分組，每組4人，依學生的知識能力、性格特點等為依據進行分組。使每個小組成為一個小的團體，既為小組成員間的相互幫助、相互促進提供了可能，又培養了學生的團隊合作精神。并選出平時動手能力較強、思維較活躍的學生作為組長，由組長對本組成員進行組織、管理，以保證本次探究實驗能夠有序、高效展開。

在課前我將對組長進行適當的培訓。如：顯微鏡的正確使用，臨時水裝片的制備等。在實驗課時由小組長協調本組成員的實驗操作，讓每一位成員都能親自動手參與實驗操作，體驗實驗過程，這樣不僅提高了課堂效率，而且還提高了學生的團結合作及實驗操作能力。

2.聯系實際生活，激發學習興趣

在日常生活中，有很多現象，只要我們加以注意并試著用生物學的知識來解釋它們，這樣會提高學生對生物學的認識和興趣，如：腌制的蔬菜為什么會出水呢？在本節實驗教學中，為每組同學準備兩份蘿卜條：一份腌制過后的蘿卜條，一份放在清水中。讓他們親自觸摸并引導學生提出問題：他們的硬度為什么不同？在什么情況下植物細胞會失水？什么情況下又會吸水呢？引發學生思考。

3.預設問題，增加實驗的針對性

在設計本次實驗中，對學生在實驗過程中的每一個環節我都認真構思，對實驗中可能出現的問題、現象及學生要完成的任務多提出幾個“為什么”，讓學生在探究過程中帶著問題完成。比如以下幾個問題：（1）質壁分離過程指的是什么與什么相分離？為什么？（2）怎樣使洋蔥鱗片葉處于0.3g/ml的蔗糖溶液中？會發生什么現象？（3）用0.5g/ml的蔗糖溶液與0.3g/ml的蔗糖溶液相比有什么異同？如果用5%的KNO3溶液又會出現什么現象？為什么？

4.實施實驗

我用生活實例“糖拌西紅柿會有水流出”引入新課。根據滲透作用的原理，回顧“哺乳動物紅細胞的吸水和失水”發生的條件，然后讓各組學生運用導學案進行合作探究，以培養學生的自主學習和合作探究能力。

5.內容拓展

（1）提供不同實驗材料

在本節實驗課當中，除了提供紫色洋蔥外，還可以發給學生不同顏色的花瓣等一些其他的植物材料。每組成員可以選擇其中的不同幾種材料進行實驗，既增加了實驗材料多樣化，提高學生了探究的興趣，又可以讓學生在實踐過程中得出成熟的有顏色的植物細胞更適合做質壁分離和復原的實驗。這樣，學生在探究實驗過程中會自主獲得新的知識，而不是被動地接受，同時也達到了探究性實驗教學的目的。

（2）提供多種實驗試劑

在以往的實驗教學中，往往只提供一種蔗糖溶液。學生在實驗時會提到“為什么要選用0.3g/ml的蔗糖溶液？”。因此，在本課的實驗教學中，為學生提供了幾個不同濃度的蔗糖溶液，如：0.3g/ml、1.5g/ml等。同時還提供其他試劑，如KNO3溶液等，讓小組成員自由選擇。通過不同濃度的蔗糖溶液實驗后，小組間相互交流討論，學生會發現植物細胞失水和吸水所需要的時間與外界溶液濃度大小有關，明白植物細胞過度失水死亡后，不會再發生質壁分離的復原。選用KNO3溶液小組，可能還會發現質壁分離的自動復原現象。這時，教師應適當地給予引導，組織學生討論上述現象發生的原因。使學生在討論中對知識理解進一步加深，增強了學生對實驗探究的興趣。

6.交流，評價

小組成員完成探究、并做好記錄，我將組織學生進行歸納總結。同時會對小組在探究過程中的表現進行評價，使學生在以后的實驗操作中加強團隊意識，小組成員之間相互監督，共同進步。

四、教后反思

本節課是以學生為主，在教師的引導和啟發下展開的探究活動。大部分學生能從探究中獲取相應的知識，熟練了相應的實驗技能操作和思維，再在老師的引導下把知識進行拓展和應用，從而較好地完成了教學目標。

由于同學們對顯微鏡的操作不夠熟練，課堂上出現小部分同學觀察不到細胞或蔗糖溶液在載玻片上到處流的現象，致使該小組沒有時間很好完成拓展內容。因此，小組探究，合作學習還有待進一步加強和完善。