“探究植物细胞的吸水和失水”教学设计及分析
合肥六中生物组张清华
(一) 教学目标
（1）知识性目标：观察植物细胞吸水和失水现象，阐明其原理
（2）技能性目标：尝试提出问题，作出假设
（3）情感态度价值观：体验探究的一般过程，培养良好的探究性学习思维方法
(二) 教学重难点
重点：尝试提出问题，作出假设，设计实验，验证假设
难点：通过观察发现问题、提出问题
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。(三) 学生分析
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。
(四) 教学策略
针对学生现有的水平，在教学过程中以问题驱动式展开探究，通过一个个有层次的问题串，由浅到深一步步启发，从而激发学生的学习兴趣，诱导学生的探究思维，使学生主动思考，独立自主地进行探究。
(五) 教学方法
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。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。
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。
讨论法：本节课以自主探究为主要学习方式，学生通过科学探究体验、获得知识技能，培养能力。故采用讨论学习法，发现性学习法。
(六) 教学实施的程序
提出问题——作出假设——设计实验——进行实验——分析结果，得出结论——表达交流——进一步探究
创设情境：
首先讨论一些生活中常见的现象,如在盛有黄瓜条的盘里加盐发现水增多了,再过一段时间黄瓜条变软了，集市卖菜的人洒水能保鲜蔬菜;萎蔫的黄瓜泡在清水里会变得硬挺，课件展示：农作物施肥过多，会造成“烧苗”等。
学生针对这些常见的现象很容易会想到植物细胞能吸水和失水了,在此基础上启发学生：
根据你观察的现象能提出什么问题？
“植物细胞怎么吸水和失水?”
“植物细胞在什么条件下吸水和失水?”
设计目的：
创设情景，给学生提出问题的机会。从身边的生活现象进行科学探究，注重与现实生活的联系，符合认知的一般规律。
请同学们思考：
“植物细胞的吸水和失水与动物细胞有何异同?”
点拨学生对比动物植物细胞结构的异同，开展红细胞吸水和失水条件与植物细胞吸水和失水条件讨论。
学生讨论得出：
红细胞吸水会涨破，植物细胞吸水不会涨破。原因是动物细胞与植物细胞结构不同，植物细胞有细胞壁和大液泡，动物细胞不具有。
设计目的：
刺激回忆，巩固旧知识，训练学生综合思维。
请同学们思考：
为什么植物细胞有细胞壁和大液泡，植物细胞吸水就不会涨破？
引导学生看书分析、讨论，由学生得出：
植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两次层膜之间的物质构成植物细胞的原生质层。植物细胞的原生质层相当于一种半透膜。原生质层伸缩性大，植物细胞的细胞壁是全透性的，伸缩性小。请同学们思考：
1. 如何验证植物细胞的原生质层是一种半透膜？解决该问题时，你作出什么样的假设?
引导学生分析、讨论。
学生会提出多个假设，引导学生讨论问题的价值性、合理性。
2. 解决该问题时，你设计的实验名称是什么?
针对学生给出的多个名称，引导学生讨论作出最具合理性的名称是：
探究植物细胞如何吸水和失水
3. 你实验的实预期是什么?
（1）洋葱鳞片叶外表皮细胞能够发生质壁分离和复原，则说明植物细胞的原生质层是一种半透膜。
（2）洋葱鳞片叶外表皮细胞不能够发生质壁分离和复原，则说明植物细胞的原生质层不是一种半透膜。
设计目的：
培养学生分析问题的能力、提出问题的能力。
讨论如何设计实验：
材料呈现：紫色洋葱鳞片叶的外表皮、白色洋葱鳞片叶的外表皮、洋葱根尖、菠菜叶、水绵、
干燥的红枫叶；0.1g/mL的蔗糖溶液、0.3g/ml的蔗糖溶液、0.5g/ml的蔗糖溶液；清水；
0.9%NaCL溶液; 酒精。显微镜。
1、应选择哪些材料进行实验呢？
启发学生依据给出的实验材料讨论如下问题：
（1）材料选活细胞还是死细胞？
（2）材料选洋葱鳞片叶的外表皮还是洋葱根尖？
（3）材料选紫色洋葱鳞片叶的外表皮还是白色洋葱鳞片叶的外表皮？
创设比较：如部分同学做活细胞、部分做死的表皮；部分同学做根尖分生区细胞、部分做洋葱鳞片叶的外表皮；部分同学做紫色洋葱鳞片叶的外表皮，部分同学做白色洋葱鳞片叶的外表皮。
在比较中得出本实验材料选择的要求是:
（1）材料必须是完整的活细胞。
（2）材料必须是成熟植物细胞，成熟植物细胞中才有较大的液泡。
（3）材料选紫色洋葱鳞片叶的外表皮，细胞液中带有色素,最好带红色或紫色的花青素。并分析白色的材料有何缺点。
2、用什么试剂可以达到细胞失水、吸水的效果？
学生分析得出：蔗糖溶液，清水
老师强调：用蔗糖溶液做质壁分离剂对细胞无毒害作用。
用哪种浓度蔗糖溶液最好？
引导学生回忆哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，通过设计不同浓度蔗糖溶液的对照实验来探究确定0.3g/ml的蔗糖溶液最好。
3、用什么方法观察实验现象？
学生思考并得出：制作临时装片，用显微镜观察。
4、观察的对象是什么？将会看到什么现象呢？
学生讨论得出：洋葱鳞片叶外表皮细胞。
洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离、洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离复原
老师介绍自身对照实验:
自身对照实验是指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组。洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离和复原实验，就是典型的自身对照。自身对照，方法简便，关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异，实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。
设计目的：
以问题串的形式引导学生进行思维探究，让学生体验设计实验的方法步骤。训练学生分析问题的能力。
5、学生设计实验
先组内讨论，再组间交流，指导学生确定最佳实验方案
