探究植物细胞质壁分离的创新实验说课稿
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探究植物细胞质壁分离的创新说课稿武陟一中梁西周一、理论背景及实验创新理念目前高中生物教学中尽管改革不断深化,课堂的人文性有所加强,但生物课堂教学效率低下,低效教学甚至无效教学在传统的教学中仍然大量存在。
因此当前亟待解决的问题就是如何实现有效教学,以尽可能少的时间、精力和物力投入,取得尽可能多的教学效果。
对实验的创新是必要的,在改进中的和创新中使学生对实验的原理、现象、结论及其运用有更好的理解和掌握,相对传统的实验,创新实验的效果更明显,更易于激发学生的学习和探究热情,培养学生的发散思维和逆向思维,在教学过程中做到有效果、有效率、有效益。
二、教学内容分析本案例出自必修1《分子与细胞》新课标内容的第四章第一节:物质跨膜运输的实例。
本实验是在学习扩散和渗透、被动转运、主动转运知识的基础上,利用植物细胞质壁分离及质壁分离复原实验强化渗透作用原理,同时也是对物质出入细胞方式这块内容的升华。
本实验也是在初中《科学》“根对水分的吸收”的基础上进一步学习植物的水分代谢过程。
同时也与后面学习的细胞呼吸作用和光合作用存在一定程度的联系,是植物体新陈代谢的基础。
三、学情分析学生除拥有初中自然科学相关水分吸收内容基础知识外,在学习物质出入细胞的方式内容后,他们对植物细胞在什么情况下吸水和失水等内容已经有所了解,并在日常生活经验中也有类似植物细胞吸水失水的实例,例如萝卜咸菜腌制等。
但并没有系统学习植物细胞吸水和失水的基本原理及条件,缺乏感性认识。
与平时理论课相比,学生对实验课有更高的积极性,对课本中没有的创新实验有更强的探究欲望。
四、教学目标高中生物课程标准的基本理念中明确指出倡导探究性学习和注重与现实生活的联系。
尝试从不同角度思考、分析和解释观察的现象,树立实事求是的科学态度;解释植物细胞质壁分离及质壁分离复原的现象。
1.知识目标:解释植物细胞渗透吸水的原理和过程;解释质壁分离与复原的实质;说明质壁分离能否自动复原的条件。
《观察植物细胞的质壁分离和复原》实验教学设计说明实验名称:观察植物细胞的质壁分离和复原实验目的:1.了解植物细胞的质壁结构和功能。
2.观察植物细胞在透明质酸酶处理下的质壁分离和在脱质壁剂处理下的复原过程。
3.培养学生的观察能力和实验操作技巧。
实验所需材料和设备:1.鲜活油菜叶片2.透明质酸酶溶液3.脱质壁剂溶液4.盐水5.甲苯6.滴管7.盖玻片8.显微镜9.实验笔记本实验步骤:1.准备工作:a.将鲜活油菜叶片放入盐水中,清洗干净。
b.用滴管将透明质酸酶溶液滴在一块盖玻片上,将油菜叶片放在溶液上面,用另一块盖玻片轻轻压紧。
c.将两块盖玻片夹在中间放入培养皿中,加入少许盐水,然后盖上盖子。
d.放置在室温下培养8小时,观察质壁分离的现象。
e.取出叶片,用拇指和食指轻轻拍打叶片,使其复原。
2.复原实验:a.取一片油菜叶片,放入脱质壁剂溶液中,用滴管轻轻吸取少量溶液滴在盖玻片上。
b.将油菜叶片放在溶液上面,用另一块盖玻片轻轻压紧。
c.将两块盖玻片夹在中间放入培养皿中,加入少许盐水,然后盖上盖子。
d.放置在室温下培养8小时,观察细胞的复原情况。
实验结果的记录和分析:1.观察透明质酸酶处理下的质壁分离:a.在盖玻片下观察到质壁分离的现象,质壁之间出现了一定的间隙。
b.分离的质壁颜色变淡,出现透明的部分。
2.观察脱质壁剂处理下的复原:a.在盖玻片下观察到细胞恢复了完整的质壁结构,质壁之间没有明显的间隙。
b.细胞的颜色变深,恢复了正常的绿色。
实验注意事项:1.实验过程中要注意安全,避免误伤。
2.实验室操作要细心,避免污染实验材料。
3.在观察细胞的复原过程时要轻柔操作,避免破坏细胞结构。
实验延伸:实验总结:通过本实验,学生能够观察到植物细胞在透明质酸酶处理下的质壁分离和在脱质壁剂处理下的复原过程,并对质壁的结构和功能有更深入的了解。
此外,学生还能培养自己的观察能力和实验操作技巧。
通过这样的实验教学设计,将有助于增强学生对植物细胞质壁结构和功能的理解,并培养他们的实验观察、实验操作和实验记录的能力。
《植物细胞的吸水和失水》说课稿各位老师们,你们好!今天我要进行说课的内容是《植物细胞的吸水和失水》首先,我对本节内容进行分析一、说教材的地位和作用《植物细胞的吸水和失水》位于人教版高中生物必修教材第一册第四章第一节,学生已经熟悉了细胞膜的结构,细胞膜的制备实验,并基本掌握临时装片的制作和显微镜的使用等技能。
为即将学习的物质运输做好了铺垫。
这个实验是探究实验,通过学习学生掌握科学探究的思维方法,从而为完成后面各章节的探究活动打下基础。
根据本教材的结构和内容分析,结合着高二年级学生他们的认知结构及其心理特征,我制定了以下的教学目标:1、知识性目标:观察植物细胞吸水和失水现象,理解并阐述植物细胞吸水和失水原理;2、技能性目标:通过实验学习,过程分析, 锻炼了逻辑思维能力和分析解决问题能力2、情感态度价值观:通过自主探究,增加自信,迸发团队合作精神本着高二新课程标准,在吃透教材基础上,我确定了以下的教学重点和难点重点:阐明植物细胞吸水和失水原理学生理解其原理,就能掌握本节课的核心内容。
因此它是本节教学内容的重点。
难点:尝试提出问题,作出假设,设计实验,验证假设由于知识结构以及思维方法的限制,学生对生活现象的观察、思考,以及进一步提出问题、作出假设、设计实验等方面会有一定的难度。
因而我将其列为本节教学内容的难点。
二、说教法为了讲清教材的重、难点,使学生能够达到本节内容设定的教学目标,我再从教法和学法上谈谈:高中阶段学生具备一定的知识水平,思维能力、学习能力也得到一定的发展。
但在实验技能方面还相当欠缺,发现问题、分析问题、解决问题的探究思维还不成熟。
针对学生现有的水平,在教学过程中运用的教学方法有:层进设问法讨论法探究法层进设问法,使学生容易开展科学探究,这也符合学生的认知规律。
选用探究法教学适宜开展教学,能充分训练学生的观察能力、分析能力和创造性思维。
在探究过程中,让学生参与讨论。
这样,既深化知识,又训练了学生的表达能力、交流能力,培养了学生合作学习的能力。
高中生物实验教学设计课题观察植物细胞质壁分离实验主备人娄广涛教学目标1、初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法。
理解成熟植物细胞发生渗透作用的原理。
2、培养学生设计实验、动手操作、分析处理实验数据、解释实验现象的能力。
培养学生观察、分析解决问题的能力。
提高学生的语言表达能力,发展学生的科学探究能力3、培养学生实事求是的科学态度和不断创新的精神;增强学生的合作意识;激发学生对生物科学的兴趣和热情,培养学生理论联系实际,关心农业生产实践。
重点观察和探究细胞质壁分离和复原现象,进一步理解渗透作用的原理和应用。
难点1、洋葱鳞片叶表皮临时装片的制作。
2、吸水引流的操作。
3、实验结果的分析、讨论与总结。
教学方法讨论法,实验法,讲授法教学手段多媒体教学学生活动教师活动设计意图一、情景导入大家来思考一下出现在我们生活中的一些现象:夏天我们做糖拌西红柿的时候经常会有很多水的出现;在拌饺子馅时,放上盐也会有水的出现,出现水的原因是什么?二、实验探究(一)实验材料用具和试剂1.材料:紫色的洋葱鳞片叶2.用具:刀片,尖头镊子,滴管,载玻片,盖玻片,显微镜,吸水纸。
3.试剂:质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液,清水等。
(二)探究植物细胞质壁分离以小组为单位,领取材料,结合已有实验基础和实验报告册制备临时装片、滴加蔗糖溶液,观察实验现象,分析实验结论。
(三)实验操作步骤步骤一:制作洋葱表皮的临时装片并观察1、取材:选用紫色特别深的洋葱外表皮,用刀片划“井”字,用镊子创设情境,使用多媒体展示糖拌西红柿和放了盐的饺子馅图片准备实验相关设备,提前分组。
指导学生进行实验操作,引导学生总结植物细胞吸水和失水的原理及条件。
从身边常见的现象出发,引发学生思考,激发学生学习的兴趣轻轻撕取一小块2、制片:在载玻片上滴一滴水,将撕取的洋葱鳞片叶外表皮放在水滴中展平,盖上盖玻片(盖盖玻片应让盖玻片的一侧先触及载玻片,然后轻轻放平,防止装片产生气泡)3、观察洋葱细胞步骤二:观察质壁分离及复原1、观察质壁分离现象从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复几次。
一、教案基本信息1. 课题名称:植物质壁分离实验教案2. 学科领域:生物学3. 适用年级:高中4. 教学目标:理解植物细胞质壁分离的概念及原因。
掌握植物细胞质壁分离实验的原理和操作步骤。
培养学生的实验操作能力和观察分析能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点:植物细胞质壁分离的概念。
植物细胞质壁分离实验的操作步骤及注意事项。
2. 教学难点:理解植物细胞质壁分离的内在原因。
掌握实验中溶液配比和实验现象的观察。
三、教学准备1. 实验材料:成熟植物细胞(如洋葱表皮)、显微镜、载玻片、盖玻片、显微镜下的滴定管、解剖针、酒精灯、解剖刀等。
2. 实验试剂:质量分数为30%的蔗糖溶液、清水。
3. 教学工具:多媒体教学设备。
四、教学过程1. 导入新课:通过展示植物质壁分离的图像和实例,引导学生思考植物细胞质壁分离的现象和原因。
2. 讲解概念:详细讲解植物细胞质壁分离的定义,解释细胞壁的性质和作用,以及原生质层与细胞壁的关系。
3. 演示实验:a. 制作洋葱表皮细胞装片。
b. 在盖玻片一侧滴入30%的蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,观察细胞质壁分离现象。
c. 改变蔗糖溶液浓度,观察不同浓度下细胞质壁分离的情况。
4. 学生实验操作:学生分组进行实验,自行操作完成植物细胞质壁分离实验,并记录实验现象。
5. 分析讨论:a. 学生汇报实验结果,讨论不同浓度蔗糖溶液下细胞质壁分离的原因。
b. 分析实验中可能出现的误差和问题,引导学生思考实验操作的准确性和严谨性。
6. 总结归纳:强调植物细胞质壁分离的条件和原因,总结实验操作的关键步骤。
五、作业布置1. 完成实验报告:记录实验步骤、观察到的现象和分析结果。
2. 预习下一节课内容:植物细胞质壁分离的复原实验。
3. 思考题:探讨如何通过实验优化植物细胞质壁分离的效果。
六、教学延伸1. 对比实验:准备两组洋葱表皮细胞装片,一组在蔗糖溶液中,另一组在清水中,观察并比较两组细胞的质壁分离与复原现象。
观察植物细胞的质壁分离和复原的实验设计(教案)第一章:引言1.1 课程背景本课程旨在让学生通过观察植物细胞的质壁分离和复原实验,理解植物细胞结构特点,掌握植物细胞质壁分离和复原的原理及方法。
1.2 教学目标通过本课程的学习,学生能理解植物细胞结构特点,掌握植物细胞质壁分离和复原的原理及方法,培养观察、分析、解决问题的能力。
1.3 教学方法采用实验教学、问题引导、小组讨论等教学方法,激发学生兴趣,提高学生动手能力和团队协作能力。
第二章:植物细胞结构特点2.1 植物细胞结构介绍植物细胞的基本结构,包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、叶绿体、液泡等。
2.2 植物细胞质壁分离原理解释植物细胞质壁分离的原理,包括渗透作用、浓度差、细胞壁的伸缩性等。
第三章:实验材料与方法3.1 实验材料介绍实验所需材料,包括新鲜植物叶片、刀片、显微镜、载玻片、盖玻片、盐水、清水等。
3.2 实验方法详细讲解实验步骤,包括制作临时装片、观察植物细胞、进行质壁分离、观察质壁分离现象、复原细胞、观察复原现象等。
第四章:实验操作与注意事项4.1 实验操作分步骤讲解实验操作,强调关键环节,如切割叶片、滴加盐水等。
4.2 注意事项提醒学生在实验过程中应注意的安全事项,如避免切割伤手、注意显微镜的使用方法等。
第五章:实验结果与分析5.1 实验结果引导学生观察实验现象,记录质壁分离和复原的过程。
5.2 结果分析分析实验结果,引导学生理解植物细胞质壁分离和复原的原理,探讨影响实验结果的因素。
6.1 报告内容要求强调实验报告的格式和规范,如字体、字号、行间距、页边距等,以及实验报告的科学性和准确性。
第七章:实验讨论与反思7.1 实验讨论组织学生进行实验讨论,分享实验心得体会,探讨实验过程中遇到的问题和解决方法。
7.2 实验反思引导学生反思实验操作过程中的不足之处,提出改进措施,提高实验技能。
第八章:拓展与延伸8.1 相关知识拓展介绍与植物细胞质壁分离和复原相关的知识,如植物细胞壁的成分、功能和作用机理。
观察植物细胞的质壁分离和复原的实验设计(教案)一、实验原理1. 植物细胞的结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡、叶绿体等。
2. 质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞会失水,细胞壁和原生质层收缩,导致质壁分离。
3. 复原:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞会吸水,细胞壁和原生质层恢复原状,实现质壁复原。
二、实验材料与仪器1. 材料:紫色洋葱鳞片叶、蔗糖、清水、显微镜等。
2. 仪器:显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、镊子、解剖针等。
三、实验步骤1. 制作洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片。
2. 在盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,重复几次,使细胞失水,观察质壁分离现象。
3. 观察并记录细胞质壁分离的程度。
4. 更换装片,重复步骤2和3,观察细胞在不同的蔗糖浓度下的质壁分离现象。
5. 滴加清水于盖玻片的一侧,用吸水纸吸引,使细胞吸水,观察质壁复原现象。
四、实验注意事项1. 制作装片时,要确保洋葱鳞片叶表皮细胞均匀分布在载玻片上。
2. 滴加蔗糖溶液和清水时,要控制好滴加速度,避免细胞过度失水或吸水。
3. 观察质壁分离和复原现象时,要仔细观察细胞壁、细胞膜、液泡等结构的变化。
五、实验拓展1. 探讨不同浓度蔗糖溶液对细胞质壁分离的影响。
2. 探讨不同植物细胞对质壁分离和复原的敏感性。
3. 结合生物学知识,分析质壁分离和复原在植物生长发育、逆境响应等方面的意义。
六、实验结果与分析1. 实验结果:在一定浓度的蔗糖溶液中,洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离,随着蔗糖浓度的增加,质壁分离程度加大;在清水中,细胞发生质壁复原,复原程度与失水程度相对应。
2. 结果分析:细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性,导致质壁分离。
随着蔗糖浓度的增加,细胞失水越多,质壁分离程度越大。
在清水中,细胞吸水,原生质层恢复原状,实现质壁复原。
1. 报告内容:实验目的、原理、材料与仪器、步骤、结果与分析、结论等。
2. 报告要求:语言简练、条理清晰、数据准确、图表规范、结论明确。
植物质壁分离实验教案观察植物细胞的质壁分离和复原一、实验目的:1.学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法;2.了解植物细胞发生渗透作用的原理。
二.实验原理:1.质壁分离的原理:当细胞液的浓度外界溶液的浓度时,细胞就会通过而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。
由于原生质层比细胞壁的收缩性(大还是小),当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
2.质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度外界溶液的浓度时,细胞就会通过而吸水,外界溶液中的水分就通过进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
3.相对细胞膜,细胞壁具有什么特性?二、实验材料、用具:紫色洋葱鳞片叶的外表皮,0.3g/ml 的蔗糖溶液,显微镜等。
4.为什么选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮作实验材料?用紫色洋葱鳞片叶的内表皮是否可以?为什么? 5.蔗糖溶液浓度用 0.5g/ml 可以吗?为什么?三、实验步骤:1.制作洋葱表皮的临时装片:在载玻片上滴一滴水,撕取洋葱鳞片叶外表皮放在水滴中展平,盖上盖玻片。
2.观察洋葱鳞片叶外表皮细胞:观察细胞中央液泡的大小,以及原生质层的位置。
3.观察质壁分离现象:从盖玻片的一侧滴入 0.3g/ml 的蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复几次。
镜检。
思考:为什么要重复几次滴入 0.3g/ml 的蔗糖溶液,用吸水纸吸引?思考:原生质层与细胞壁之间的液体是什么?为什么? 4.观察细胞质壁分离的复原现象:从盖玻片的一侧滴入清水,在另一侧用吸水纸吸引,重复几次;镜检。
四、实验结论:思考:通过上述实验,你能得出什么结论?思考:当红细胞细胞膜两侧的溶液具有浓度差时,红细胞会不会发生质壁分离?为什么?五、课堂练习:1、下列关于实验的描述,正确的是 A.将在蔗糖溶液中已发生质壁分离的洋葱表皮细胞转到更高浓度的蔗糖溶液中,则发生质壁分离复原( ) B.将斐林试剂加入到蔗糖溶液中,加热后出现砖红色沉淀 C.将肝脏研磨液煮沸冷却后,加入到过氧化氢溶液中立即出现大量气泡 D.将双缩脲试剂加入到蛋清稀释液中,溶液变成紫色2、用光学显微镜观察发生质壁分离现象的洋葱表皮细胞,不能检视到染色体的原因是( ) A.没有用龙胆紫染色 B.试剂破坏了染色体结构 C.无染色体形成 D.显微镜倍率不够3、将一植物细胞放入 KNO 3 溶液中,一段时间后发生了质壁分离,下列说法不.正确的是 ( ) A.此细胞是活细胞 B.原生质层具有选择透过性 C.发生质壁分离的细胞一段时间后可自动质壁分离复原D.原生质层两侧溶液存在浓度差,KN0 3 溶液浓度低于细胞液浓度4、将新鲜的苔藓植物叶片,放入其中加有少量红墨水的质量浓度为 0.3g/mL 的蔗糖溶液中,在显微镜下观察,你会看到苔藓细胞的状态如右图所示。
一、教学目标1. 让学生了解植物细胞的基本结构,掌握细胞壁和原生质层的概念。
2. 培养学生观察实验现象、分析问题、解决问题的能力。
3. 通过对植物质壁分离实验的学习,使学生理解细胞壁的伸缩性和选择透过性。
二、教学内容1. 植物细胞的基本结构2. 细胞壁的伸缩性和选择透过性3. 原生质层的概念4. 植物质壁分离实验的原理和步骤5. 实验现象的观察和分析三、教学重点与难点1. 教学重点:植物细胞的基本结构,细胞壁的伸缩性和选择透过性,原生质层的概念,植物质壁分离实验的步骤和现象。
2. 教学难点:细胞壁的伸缩性和选择透过性的理解,实验现象的观察和分析。
四、教学方法1. 采用问题导入法,引导学生思考植物细胞的特点和质壁分离的原理。
2. 通过实物观察和模型演示,帮助学生理解细胞壁的伸缩性和选择透过性。
3. 组织学生进行实验操作,培养学生的动手能力和观察力。
4. 利用讨论法,引导学生分析实验现象,总结实验结果。
五、教学过程1. 引入新课:通过提问方式引导学生回顾植物细胞的基本结构,激发学生对植2. 讲解细胞壁的伸缩性和选择透过性,原生质层的概念,以及植物质壁分离实验的原理和步骤。
3. 分组实验:学生分组进行实验操作,观察并记录实验现象。
4. 分析与讨论:引导学生分析实验现象,总结植物质壁分离的原因和条件。
5. 总结与拓展:总结本节课的主要内容,布置课后作业,引导学生思考植物质壁分离在生产实践中的应用。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对植物细胞结构、细胞壁特性以及实验原理的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验中的观察能力、操作技能以及实验结果的分析。
3. 课后作业:布置相关思考题,检验学生对课堂内容的吸收和理解。
七、实验材料与器材1. 植物材料:成熟的植物细胞,如洋葱表皮。
2. 染色剂:碘液、酚酞等。
3. 显微镜及其配件:显微镜、显微镜片、载玻片、盖玻片等。
4. 实验仪器:滴管、解剖针、镊子、刀片等。
探究植物细胞质壁分离的创新说课稿武陟一中梁西周一、理论背景及实验创新理念目前高中生物教学中尽管改革不断深化,课堂的人文性有所加强,但生物课堂教学效率低下,低效教学甚至无效教学在传统的教学中仍然大量存在。
因此当前亟待解决的问题就是如何实现有效教学,以尽可能少的时间、精力和物力投入,取得尽可能多的教学效果。
对实验的创新是必要的,在改进中的和创新中使学生对实验的原理、现象、结论及其运用有更好的理解和掌握,相对传统的实验,创新实验的效果更明显,更易于激发学生的学习和探究热情,培养学生的发散思维和逆向思维,在教学过程中做到有效果、有效率、有效益。
二、教学内容分析本案例出自必修1《分子与细胞》新课标内容的第四章第一节:物质跨膜运输的实例。
本实验是在学习扩散和渗透、被动转运、主动转运知识的基础上,利用植物细胞质壁分离及质壁分离复原实验强化渗透作用原理,同时也是对物质出入细胞方式这块内容的升华。
本实验也是在初中《科学》“根对水分的吸收”的基础上进一步学习植物的水分代谢过程。
同时也与后面学习的细胞呼吸作用和光合作用存在一定程度的联系,是植物体新陈代谢的基础。
三、学情分析学生除拥有初中自然科学相关水分吸收内容基础知识外,在学习物质出入细胞的方式内容后,他们对植物细胞在什么情况下吸水和失水等内容已经有所了解,并在日常生活经验中也有类似植物细胞吸水失水的实例,例如萝卜咸菜腌制等。
但并没有系统学习植物细胞吸水和失水的基本原理及条件,缺乏感性认识。
与平时理论课相比,学生对实验课有更高的积极性,对课本中没有的创新实验有更强的探究欲望。
四、教学目标高中生物课程标准的基本理念中明确指出倡导探究性学习和注重与现实生活的联系。
尝试从不同角度思考、分析和解释观察的现象,树立实事求是的科学态度;解释植物细胞质壁分离及质壁分离复原的现象。
1.知识目标:解释植物细胞渗透吸水的原理和过程;解释质壁分离与复原的实质;说明质壁分离能否自动复原的条件。
2.能力目标:初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法;尝试对实验结果进行分析和解释并得出相应的结论;运用质壁分离与复原知识解决实际问题;复习并熟练光学显微镜的操作步骤。
3.情感目标:参与小组合作与交流,体验团队协作学习过程;通过实验结果和现象观察,养成实事求是的科学态度;培养不断探求新知的精神和合作精神。
五、教学重点与难点1.教学重点:观察植物细胞质壁分离与复原的方法;理解植物细胞发生质壁分离与质壁分离复原的原理、实质和应用。
2.教学难点:洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片的制作;临时装片吸水引流的操作;熟练掌握高倍显微镜的使用方法,更好的理解植物细胞发生渗透作用的原理,直观感受质壁分离与复原的过程。
六、课前准备教师准备:1.通过重复实验找出发生质壁分离的最佳蔗糖溶液浓度及使细胞发生脱水死亡的蔗糖溶液浓度;2.配置不同浓度的蔗糖溶液;3.选取鲜活紫色洋葱鳞片叶切成小块;4.准备实验其他相关用具和试剂;5.准备相关讲义材料等。
学生准备:1.四人组成讨论组,两人组成实验组;2.做好课前实验步骤的相关预习,完成实验手册的“器具与器材”和“步骤与操作”相关内容;七、教学过程(一)创设情境,激发兴趣我们都吃过咸菜泡菜等腌制食品,以下是两个不同溶液中的萝卜条:一个是经过盐水腌制变软的萝卜条,另一个是放在清水中硬挺的萝卜条。
引出提问:为什么两个萝卜条会出现不同形态的变化?利用上节课所学知识分析这两个现象。
学生利用扩散渗透等知识解释两个现象的发生。
(二)师生互动,设计实验1.通过学生对萝卜条现象的分析,引出本实验的实验原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分子就透过液泡膜和质膜进入外界溶液中,使细胞壁和原生质体都出现一定程度的收缩。
由于原生质体比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质体就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。
同理,当细胞液的浓度大于外界溶液浓度时,外界溶液中的水分子就透过液泡膜和质膜进入细胞液中,整个原生质体就会恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
2.根据实验原理请学生结合实验手册以两桌为单位依据桌面的实验材料、器具和试剂,构思并简单设计植物细胞质壁分离与质壁分离复原的实验步骤,并将过程简单写下来。
3.请两组学生派代表简要的说明一下实验设计过程。
通过学生对实验设计过程的解说,教师加以补充和完善,并强调实验过程中需要注意的细节事项。
实验过程中需注意细节事项:(1)制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片时,用镊子撕取深紫色洋葱外表皮和内表皮,强调要薄但不能撕破。
(教师简单演示)(2)低倍镜观察寻找无重叠,无气泡的紫色洋葱表皮细胞。
(3)加蔗糖溶液、清水时,从盖玻片的一侧滴入,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸收。
重复几次,使洋葱鳞片叶表皮分别浸润在蔗糖溶液、清水中(教师简单演示)。
课堂片段:结合实验手册利用桌面材料和器具学生设计实验的过程中,全班同学积极参与,小组讨论激烈,并且有部分小组还实现了分工,比如主讲人、记录、材料试剂分析等等。
但是讨论时间有限大家只能写下简单的实验设计过程。
(三)自主实验,探究过程学生以两人一桌为小组进行自主实验,实施探究过程,每人制作一个装片,分别在显微镜下进行同时互相观察,发现不足并及时记录问题分析原因。
教师指导学生制作临时装片、显微镜的使用及吸水引流操作方法的规范性。
各小组认真观察实验现象并做好实验记录。
同时各小组还与旁边小组进行交叉观察(如一二大组交叉,三四大组交叉)记录实验现象分析原因。
课堂片段:实验过程中,每个小组都能按实验步骤进行操作,但是也有个别小组出现装片制作不规范,吸水引流操作不规范,也有些同学在用显微镜观察的时候操作不规范,教师亲自指点,并且讲不规范的操作马上在课堂上向所有同传达,让大家意识到如何去正确操作。
(四)交流讨论,解决问题完成实验过程后,各个小组对自己小组所观察的现象进行分析和解释,并与旁边小组合作讨论交流,分析出现问题和差异的原因,最后各合作组展示实验结果,全班同学交流讨论,解决实验过程的相关问题。
教师对学生的分析进行补充和完善,师生共同归纳实验结果和结论。
1.第一、三大组的实验现象:对实验现象分析:将洋葱表皮经过蔗糖溶液处理后,由于外界蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度,使细胞液中的水分子透过液泡膜和质膜进入蔗糖溶液,导致液泡体积缩小、颜色加深,原生质体和细胞壁逐渐分离,出现质壁分离现象;15分钟后观察,由于洋葱表皮细胞内外溶液浓度相等,水分子透过液泡膜和质膜进出也相对,液泡大小和颜色维持一定状态,原生质体和细胞壁仍然分离状态;经过清水处理后,在0.3g/ml蔗糖溶液中的细胞由于外界溶液浓度低于细胞液浓度,使外界溶液中的水分子透过质膜和液泡膜进入细胞液,导致液泡体积变大,颜色变浅;但是在0.5g/ml蔗糖溶液中的细胞即使外界溶液浓度很低,液泡仍然维持原来质壁分离状态,此时细胞已经失水过多死亡,不再具有渗透能力,因此仍然为此质壁分离状态。
2、第二、四大组的实验现象用无色透明的实验材料做质壁分离实验待测细胞十蔗糖溶液十几滴有色溶液外界有色溶液进入细胞发生质壁分离外界有色溶液没有进入细胞没有发生质壁分离用洋葱鳞片叶内表皮细胞(无色透明)做质壁分离实验,观察实验现象:细胞状况初始状态蔗糖溶液处理后间隔观察15分钟后清水处理后间隔观察0.3g/ml蔗糖溶液0.5g/ml蔗糖溶液0.3g/ml蔗糖溶液0.5g/ml蔗糖溶液0.3g/ml蔗糖溶液0.5g/ml蔗糖溶液液泡状况(大小、颜色)透明看不到无现象无现象无现象无现象无现象无现象原生质体与细胞壁的位置关系看不到无现象无现象无现象无现象无现象无现象教师提问:观察到质壁分离现象了吗?学生回答:没有,洋葱的内表皮细胞不能发生质壁分离现象。
教师回答:现在下结论还为时尚早。
我们知道成熟的植物细胞发生质壁分离的条件是两个:有大液泡和外界溶液浓度大于细胞液浓度。
我们刚才的实验设置满足这两个条件吗?学生回答:满足。
教师回答:那为什么没有观察到质壁分离现象呢。
有时候我们看到的未必是真的,眼睛也有欺骗自己的时候。
学生提问:既然内表皮细胞满足发生质壁分离的条件,为什么观察不到呢?教师回答:因为,内表皮细胞液没有色素,无法用肉眼将原生质层和细胞壁分辨开,所以看不到。
我们可以换个角度思考,能否使外界溶液染上颜色,观察质壁分离现象呢?用实验事实说话吧!向蔗糖溶液中滴加几滴红色墨汁,重复以上实验操作,观察实验现象:可以观察到质壁分离复原现象教学过程中用适当的提问,引导学生思考和进一步的探究和总结。
相对传统的实验,创新实验的对比更新颖,更易于激发学生的学习和探究热情,培养学生的发散思维和逆向思维,使学生对实验的原理、现象、结论及其运用有更好的理解和掌握。
3.综合两个大组的实验现象及其分析,我们可以得出——五个“拓展”应用:(1)、验证原生质层和细胞壁伸缩性大小:成熟植物细胞十蔗糖溶液发生质壁分离现象细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性不发生质壁分离细胞壁伸缩性大于或等于原生质层的伸缩性(2)、比较未知浓度溶液的浓度大小同一植物的成熟细胞十未知浓度的溶液刚刚发生质壁分离所需时间比较所用时间长短判断溶液浓度的大小(时间越短,未知溶液的浓度越大)(3)、判断细胞的死活待测细胞十蔗糖溶液发生质壁分离和复原活细胞不发生质壁分离死亡细胞(4)、测定细胞液浓度范围待测细胞十一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度范围等于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围。
(5)、比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞十同一浓度的蔗糖溶液刚发生质壁分离时所需时间比较判断质壁分离速度(或细胞液浓度)。
(五)联系生活,迁移知识教师提出,问题1:动物细胞没有大液泡,但吸水方式也是利用渗透原理。
在输液时常用质量分数为0.9%的生理盐水或5%葡萄糖,如果浓度加大或改用蒸馏水,细胞会出现什么现象?问题2:能否利用本节实验内容解释在农作物施肥过程中出现的烧苗现象。
八、教学反思目前各个学校的实验教学,其基本过程都是按照课时安排的内容,由实验管理员按实验要求准备好实验过程所需的实验仪器、试剂、药品和材料等,学生课前进行必要的预习,上课时先由教师将实验目的、实验原理、实验步骤等详细的写在黑板上,先有教师讲解实验过程及实验注意事项,然后学生按规定程序进行实验操作,得到预期的实验结果,总结实验结论,学生写实验报告。
像这种实验教学方法,学生完全是被动的,基本上不用思考,所以在实验没有达到预期的结果时,学生也不能探讨实验所发生的原因。
面对这种情况,我对本节质壁分离与复原的实验课进行了改进和创新,在实验过程上有所不同,但是在实验原理上完全按照教材内容,学生必然会对实验过程进行深一步的思考,再经过“自主、合作、探究、交流”的教学活动过程,使学生在自主学习和探究过程中获得丰富的知识和体验;同时也培养了学生团结合作精神,提高学生综合分析问题和逆向思维的能力,而教师在整个过程中始终是在充当一个引导者的角色,实现了教师教得轻松,学生学的幸福!但是本节课中也难免出现一些不足,首先从时间安排来看,由于内容涉及到比较多,所以时间上非常紧凑;再者,因为课堂中有交叉观察实验现象的活动过程,所以课堂秩序不免有些混乱;相信通过本堂创新实验的教学,在今后的生物教学中一定能做到更加有效。