人教课标版高中生物必修1第4章植物细胞质壁分离及复原实验的改进

通过观察细胞的不同状态的实验教学，并在分析讨 论的基础上，让学生街是质壁分离及质壁分离复原的原 课例研究综 理，从而达到培养学生观察能力和分析能力的目的。本 述 次课例，教学思路清晰，教学过程流畅，学生的学习积 极性和探索欲望强烈。
（2）两人为一组进行实验，在实验过程中给予适
当的指导。
3、通过 3 次观察，分析总结原理。
（1）让学生总结观察结果。
第一次观察：细胞处于正常状态。第二次观察：细 胞处于质壁分离状态。第三次观察：细胞处于质壁分离 复原状态。
（2）比较三次观察结果：为何会发生质壁分离？ 先引导学生分析植物细胞的结构及其特性，使学生 意识到：质壁分离的发生和细胞壁与原生质层的透过性 和伸缩度有关，水分能够透过原生质层，但蔗糖不能透 过原生质层。提醒学生原生质层包围着具有一定浓度的 细胞液，特别强调一下“原生质层具有一定浓度”，学 生会意识到清水、蔗糖液和细胞液之间的浓度关系，从 而恍然大悟，从观察 1 到观察 2 的，蔗糖溶液浓度>细 胞液浓度，细胞失水，发生质壁分离；从观察 2 到观察 3，细胞液浓度>清水，细胞吸水，质壁分离复原。 总结得出结论：成熟的植物细胞依靠细胞内外液的 浓度差吸水或失水。
经过初中生物和高一前半段的学习，学生有了一定
学生学习能 的知识储备，包括细胞的基本结构，细胞膜的功能等，
力分析 各方面能力也提升到了一定层次，但在知识应用方面和
实验技能方面还比较弱势，因此，本节课以学生自主探
究为主，达到获得知识，提高技能的目的。
1、从生活实际出发，利用植被对水资源起到保护
作用的事例导入，激发学生的学习兴趣。
利用植物对水资源起到保护作用的事例，引入植物细胞
的吸水与失水，这样激发学生的学习兴趣，同时也使学

“植物细胞质壁分离实验”探究与改进作者：付静来源：《中学教学参考·理科版》2018年第06期[摘要]“质壁分离实验”非常有利于学生对实验材料优缺点的理解和掌握，学生若在初学该实验时能从不同角度探究实验材料及处理方法并进行相关的实验改进，既能取得良好的实验效果，又能在高考中做到游刃有余，且能有效培养实验设计能力。

[关键词]实验改进；质壁分离实验；材料；试剂；结果[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）17-0094-02“教育要为学生的终身发展奠基”是教育改革的重要指导思想，新课程理念下的实验教学要着眼于以学生的全面发展为本的培养目标。

在实验教学中，要将知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的教学目标看作一个整体，利用实验教学所特有的实践功能，培养学生发现问题后自主学习、自主思考、自主判断并自主解决问题的能力，以及实事求是的科学态度和良好的合作精神。

近几年的生物高考题中，对学生实验能力的考查在逐步提升，学生只有切实掌握实验原理及实验材料、试剂、方案的选择等才能在高考中做到游刃有余。

我在教学人教版高中生物必修1《分子与细胞》第四章第一节“植物细胞的吸水与失水”实验中的“质壁分离实验”时，发现该实验非常有利于学生对实验材料优缺点的理解和掌握，因此，我引导学生从不同角度探究实验材料、试剂等及其处理方法，对实验进行有效改进，从而提高学生实验设计能力。

一、实验材料方面要达到质壁分离的实验目的，首先要弄清实验原理。

当我们把成熟的植物活细胞放在对细胞无毒害作用的溶液中时，如果液泡中的细胞液浓度小于外界溶液的浓度，细胞液中的水分子就会发生渗透作用，通过原生质层扩散到外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。

由于细胞壁比原生质层的伸缩性小，当渗透作用使植物细胞不断失水时，细胞壁就会与原生质层逐渐分离，即植物细胞发生了质壁分离。

反之，植物细胞可以逐渐发生质壁分离复原，也就是说只要是成熟的植物细胞处在一定浓度的溶液中就可以构成渗透系统发生质壁分离现象。

《探究植物细胞的质壁分离及复原》实验教学设计【实验目标】1、理解成熟植物细胞发生渗透作用的原理。

2、初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法。

3、培养学生设计实验、动手操作、解释实验现象的能力。

4、培养学生观察、分析解决问题的能力。

5、提高学生的语言表达能力，发展学生的科学探究能力。

6、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。

【实验重点和难点】1、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。

(解决策略：先通过一个有趣的小实验吸引学生的眼球，再给出生活中的学生非常熟悉的现象，从宏观上引发学生的思考，而后通过学生自己制作临时装片并且进行细致的观察从微观上解释宏观现象的发生。

由浅入深，让学生来亲历探究过程发现真理，达到真学的目的。

)2、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。

（突破办法：在课前先让学生进行自学，通过阅读课文内容找出自己疑惑内容并进行标记，在课上通过由浅入深的分析后，就会解决一些疑惑。

但是对于动手操作上疑惑则通过让学生观看一个简短的视频，让学生先学，而后再在老师的引导和指导下自己动手完成。

最后，请不同的小组通过手绘及显微放大等多媒体手段来展示实验结果，并且要求能进行解释，从而锻炼了学生的语言表达能力。

）【实验内容分析】该探究实验选自人教版普通高中课程标准实验教科书生物必修一《分子与细胞》第四章第一节的内容。

主要是让学生通过探究活动自主发现原生质层是否相当于一层半透膜，细胞壁对水分进出细胞有没有影响等问题的答案。

由于这是必修课中的第一个“探究”，对于学生在如何提出问题、做出假设和设计实验等环节都很有意义，是学习后续章节中探究实验不可缺少的基础。

，但从学生的学习情况上看，绝大多数学生对于科学探究的一般过程，以及如何设计实验、预测实验、分析结果得出结论等还不能深刻理解和掌握，因此试图通过这节课的教学使学生能对“科学探究的一般过程”有更进一步的理解和领会，使学生能真正达到课程标准的要求，会“作出假设和预期”，会“设计可行的实验方案”等。

质壁分离实验材料的改进初探在常规的质壁分离实验操作中，通常是以紫色的洋葱鳞叶作为实验材料，这是因为它的外表皮细胞较大液泡的细胞液中含有紫色的花青素。

在显微镜下观察，无论是处于正常状态还是质壁分离状态的细胞，都能看到其呈现紫色的液泡。

但在实验操作中，我们发现：（l）每个洋葱鳞茎只有最外2～4层鳞叶外表皮呈现紫色，适合用作实验材料；而利用里面几层鳞叶进行实验的观察效果则很不理想；（2）由于操作技巧还不够熟练，再加上外表皮与叶肉组织结合得较紧密，因此，不少学生在撕取时往往会连同表皮下一层甚至几层叶肉细胞一起撕了下来，结果导致在镜检时看到的是重叠的细胞物像图。

为此，课题组成员围绕更换实验材料以提高实验效果的可能性进行了探讨。

因为在实验中，我们也发现洋葱鳞叶的内表皮极易撕取，甚至会在鳞茎放置多日后剥取鳞叶时自动脱离。

有的学生提出利用内表皮做实验材料将可避免上述镜检时的细胞重叠现象，但有的学生提出异议，由于洋葱鳞叶内表皮是无色的，因此很难获得理想的观察效果。

如果通过染色的方法使洋葱鳞叶内表皮着色，是否就能替代外表皮进行实验呢？于是，我们做了以下探究实验。

一、材料的准备分别于实验前六天、四天和一天对洋葱鳞茎作两种染色处理。

为了不影响细胞的正常生理功能，特选用无毒的橙色1％与绿色1％两种食用色素（上海颜料研究所；狮头牌；日落黄与果绿）作为染色剂。

处理1（注射染色）用针筒抽取染液缓缓注入洋葱鳞叶内侧。

处理2（浸泡染色）切取洋葱鳞叶，浸浴于培养皿的染液中。

为避免微生物的污染，培养皿需加盖。

二、结果与讨论1．处理1的实验结果表1处理1（注射）的镜检效果注：＋的个数越多表示镜检效果越好。

上述镜检效果表明，经两种染液注射染色处理一天的材料（洋葱鳞叶内表皮），因染色时间过短而导致细胞液着色较淡，镜检效果不理想；经两种染液注射染色处理六天的镜检效果与前者大致相似；经两种染液注射染色处理四天的材料的镜检效果最佳。

在两种染液中，绿色染液的处理效果显然比橙色染液的相应效果要更好些。