人教版高中生物学 必修1 分子与细胞第4章 探究·实践 探究植物细胞的吸水和失水表格式教案

这是一份人教版高中生物学 必修1 分子与细胞第4章 探究·实践 探究植物细胞的吸水和失水表格式教案，共6页。
教学设计课程基本信息学科高中生物年级高一学期秋季课题探究植物细胞的吸水和失水教科书书 名：高中生物必修一教材出版社：人民教育出版社 .教学目标1.通过观察植物细胞的吸水和失水，熟练实验操作，推导质壁分离及复原的原因，强化结构与功能观；2.通过设计、实施实验，交流实验结果，培养问题意识、实验设计能力、实践操作能力、自主构建概念能力。3.通过对实验结果，实验数据的比较与归纳，培养综合分析能力和严谨的科学思维。教学内容教学重点：①通过观察植物细胞的吸水和失水，熟练实验操作，推导质壁分离及复原的原因，强化结构与功能观；②通过设计、实施实验，交流实验结果，培养学生合作探究的能力，形成良好的探究习惯。教学难点：①通过设计、实施实验，交流实验结果，培养学生合作探究的能力，形成良好的探究习惯；②通过对实验结果的比较与归纳，培养综合分析能力和严谨的科学思维。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图利用生活现象，创设探究情境教师用图片展示生活现象：在切好的洋葱上撒糖，发现有汁水渗出，启发学生思考：渗出来的水分从哪儿来的？回顾生活中自己看到的植物吸水或失水现象，联系之前学习过的渗透作用，得出：水分是洋葱细胞在高浓度蔗糖条件下失水而来的。学生依托于生活化的情境，联系之前学习的渗透的知识，引导学生从宏观视角到微观视角的转变。基于情境分析，提出探究问题教师提出问题：水分子进出洋葱细胞是通过渗透作用吗？教师复习渗透作用需要满足的条件，并展示成熟植物细胞的结构，引导学生思考：1.成熟的植物细胞是否是一个渗透系统，能否满足渗透的两个条件？2.植物细胞的水分主要储存在哪？3.液泡中的水分子要离开植物细胞需要由内而外需要经过哪些结构？学生掌握以下知识点：1.渗透现象需要两个条件，即半透膜和浓度差；2.植物细胞的液泡中储存着大部分水。3.液泡中的水分子要离开植物细胞由内而外需要经过液泡膜、细胞质、细胞膜和细胞壁，细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质称为原生质层。根据知识点1、2，推出可通过滴加不同的外界溶液和细胞液之间形成浓度差，这样就满足渗透作用的其中一个条件。将视角转到引出核心问题：细胞壁、原生质层哪部分充当半透膜？引导学生思考植物细胞是否满足渗透的两个条件，比较原生质层和细胞壁在结构和功能上的特点，提出核心问题：细胞壁、原生质层哪部分充当半透膜？。将问题做好知识的铺垫，为接下来实验现象到实验结论的推导提供理论支撑。扩充知识储备，作出探究假设教师提出问题：细胞壁、原生质层哪些部分充当半透膜？是细胞壁和原生质层共同充当半透膜呢？还原生质层充当半透膜呢？学生作出3种假设：1.可能是细胞壁和原生质层共同充当半透膜2.可能是原生质层充当半透膜3.可能是细胞壁充当半透膜学生围绕探究问题，结合成熟植物细胞的模式图，从多个假设中推导出合理的假设。思维活动有据可依、逻辑清晰，表现出良好、正确、科学的求知态度指向问题假设，设计探究实验教师设置了7个环环相扣的问题串，引导学生思考实验材料、试剂、用具的选择，并自主梳理确定实验思路。1.肉眼可以直接观察到植物细胞吗？2.在选材时，你觉得应该选用哪侧细胞？理由是什么呢？3.如何创设一个与细胞液有浓度差的外界环境？4.植物材料是先放在外界溶液中，还是先观察呢？5.如何将植物细胞置于外界溶液中？6.探究植物细胞吸水和失水过程至少要进行几次观察？7.实验过程中是否有对照？学生聚焦实验要点，进行严密的思考，确定实验思路如下：1.取紫色洋葱外表皮细胞，滴加清水，制作临时装片，在显微镜下观察植物细胞的形态结构。在盖玻片的一侧滴加0.3g/ml蔗糖溶液，利用吸水纸引流法使植物细胞浸润在蔗糖溶液中，观察它是否有失水的现象。再用引流法将植物置于清水中，观察它是否有吸水的现象。引出制作临时装片的方法、引流法。通过实验思路的梳理总结，学生的思维活动环环相扣，层层递进，有效提高学生的逻辑思维能力。依据设计步骤，操作探究实验教师展示失水前、失水时和吸水时的视频，要求学生关注液泡的大小、原生质层的位置和细胞大小的变化，引出质壁分离及其复原的现象，引导学生总结发生以上现象的原因。学生观察并记录实验现象：学生思考总结：1.质壁分离的原因：①原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性；②外界溶液浓度大于细胞液的浓度，细胞失水。2.质壁分离复原的原因：外界溶液浓度小于细胞液的浓度，细胞失水。学生通过观察、思考，将抽象的内容转化为可视的结果；学生通过对质壁分离及复原发生的原因思考总结，提高其归纳总结的能力。回归核心问题，分析探究结果教师引导学生回归课堂核心问题：发生质壁分离及复原时，细胞壁和原生质层哪部分相当于半透膜？引导学生观察质壁分离时，失水时，原生质层体积变以及原生质层和细胞壁之间的颜色，得出结论。学生观察发现：失水时，原生质层体积变小，但原生质层和细胞壁之间还是无色的，紫色色素并未渗出。得出结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。引导学生对细胞原生质层内外的颜色进行对比，对选择透过性有了深度理解，最终顺水推舟得出结论，符合学生的规律。提出反思论证，引导深度探究教师提出疑问：在实验中我们并未解决细胞壁是否充当半透膜这个问题。细胞壁具有选择透过性吗？质壁分离时，细胞壁和原生质层之间的物质是什么？是水还是0.3g/ml的蔗糖溶液？如果是蔗糖溶液的话，我们就能说明细胞壁是全透性的。但问题是蔗糖和水都是无色的，如何分辨呢？教师展示用红墨水配置了0.3g/ml蔗糖溶液用引流法处理洋葱外表皮细胞，学生推断用有色试剂配制蔗糖溶液进行实验，直接证明细胞壁的特性。观察教师提供的照片发现：完整的洋葱鳞片叶外表皮细胞原生质层和细胞壁之间的颜色与红墨水的颜色一致。由此推断外界溶液透过细胞壁进入到了细胞内。得出结论：细胞壁它是具有全透性的。引导学生用批判的眼光去看实验结果，并根据遇到的困难，提出自己的解决办法，培养学生的逆向思维和解决实际问题的能力，帮助学生树立正确的科学探究观念。再现课堂情境，落实迁移应用教师对知识点进行总结，并提出问题：通过今天的学习，你现在知道为洋葱是紫色的，但是渗出的汁水是无色的呢？学生回顾所学知识点进行解释：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞失水，但紫色色素因为原生质层的选择透过性，不会渗出，所以汁水为无色。教师回归导入情境，让学生结合所学解释出现该现象的原因，实现知识迁移，学以致用，让学生能用所学解决现实的实际问题，实现有效评价。