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視頻標簽：植物細胞吸水和失水
所屬欄目：高中生物優質課視頻
視頻課題：高中生物人教版必修一第四章探究實驗《植物細胞吸水和失水》江西省優課
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高中生物人教版必修一第四章探究實驗《植物細胞吸水和失水》江西省優課
教材分析
人教版高中生物學教材《分子與細胞》(必修1)中“植物細胞吸水和失水”的實驗,是倡導探究性學習、發展探究能力的良好素材。《標準》中明確指出:“教師在教學中要組織好各種觀察、實驗等探究性學習活動,幫助學生增加感性認識,克服對微觀結構認識的困難,使學生領悟科學研究的方法并習得相關的操作技能。”可見,該實驗探究活動可讓學生嘗試從生活現象中提出問題,作出假設;學習進行探究問題的一般方法和步驟;學會進行關于植物細胞吸水和失水的實驗設計與操作,并具有根據證據作出合理判斷的能力,繼續練習顯微鏡的使用并制作臨時裝片觀察。在高考中主要側重對植物細胞吸水失水原理及實驗探究能力的考查。
2教學目標
(1)知識性目標:觀察植物細胞吸水和失水現象,闡明其原理;知道實驗探究的一般方法和步驟。
(2)技能性目標:嘗試從生活現象中提出問題,作出假設;進行植物細胞吸水和失水的實驗設計及操作;能制作臨時裝片和操作顯微鏡;學習進行科學探究的一般方法和步驟。
(3)情感態度價值觀:體驗科學探究過程,培養質疑、求實、創新的科學態度和精神;在合作探究過程中,培養交往合作能力;養成良好的實驗習慣,如及時清洗和擺放實驗用具,愛護衛生等。
3學情分析
1.本實驗是學生在必修一遇到的第一個探究性實驗(之前學生遇到的都是觀察性、驗證性實驗),所以如何引導其體會科學探究的一般過程并積極參與其中,對教師來說是一個巨大的考驗。
2.高一學生求知欲、好奇心強,通過觀察對日常生活中一些植物吸水和失水的現象早有感性了解,但對其原理沒有理性認知,所以教師要結合學生原有認知,巧妙創設情境并利用該探究實驗進一步完善學生的認知結構。
4重點難點
重點:讓學生嘗試提出問題,作出假設,設計實驗,驗證假設——體驗科學探究的一般過程。
難點:如何引導學生實施探究過程,體驗探究活動的實質。
由于知識結構以及思維方法的限制,學生對生活現象的觀察、思考,以及進一步提出問題、作出假設、設計實驗等方面會有一定的難度。因而我將其列為本節教學內容的難點。
5教法和學法
探究該實驗教師重在做好引導。我采用以下
教法:情境導入法、層進設問法、探究法
學法:觀察法、動手實踐法、小組合作討論學習法
具體策略為:
生活情境導入,激發興趣。
層進設問引導學生提出問題并設計實驗,激發思維。
根據“組內異質,組間同質”的原則,進行分組合作探究。
學生自主進行實驗探究,驗證假設。
學生以自主探究為主要學習方式,學生通過科學探究體驗、獲得技能培養。
6材料用具及課前準備
1.材料用具:
(1)材料:紫色洋蔥。
(2)用具:顯微鏡、載玻片、蓋玻片、鑷子、滴管、刀片、吸水紙。
(3)試劑:質量分數為0.3g/mL的蔗糖溶液,清水;質量分數為0.1g/mL、0.2g/mL、0.3g/mL、0.4g/mL、0.5g/mL、0.6g/mL的蔗糖溶液,質量分數為5%的NaCl。
2.課前準備:
(1)教師:準備實驗材料、用具,分好實驗小組,并分發背景資料和實驗報告單。
(2)學生:復習滲透作用的原理及條件,預習教材植物細胞吸水和失水的相關內容,閱讀背景資料并嘗試填寫實驗報告單中相關內容,如提出問題、作出假設、設計實驗及預期結果。
7教學過程
7.1第一學時
7.1.1教學活動
活動1【導入】創設情境，導入新課
教師:多媒體情境展示(視頻):給缺水萎蔫的植物適時澆水,植物又變得堅挺起來。
學生:認真觀看視頻并思考。
教師提問:在生活中是否還有類似的現象?這些現象都說明了什么?
學生:積極討論,如菜攤灑水保持蔬菜新鮮,白菜中放鹽不久有水流出,農作物施肥過多造成“燒苗”現象……得出共性:都是植物細胞的吸水和失水現象。
閱讀背景資料:讓學生回憶植物細胞的結構并指出顯微鏡下觀察到的植物細胞結構,引出“原生質層”概念。
學生:認真回憶植物細胞結構并通過預習了解“原生質層”的概念。
意圖:聯系生活實際,從學生熟悉的場景引入課題,激發學生學習、探究興趣;同時引出探究的主題;結合復習及預習為提出問題及假設做準備。
活動2【活動】提出問題
教師讓學生根據以上現象并結合分發的《背景資料》,提出一個想要探究的問題,小組總結并匯報;教師對小組的問題探究價值性進行簡要評價,并列舉一些參考問題,選出其中一個問題進行探究。
學生:積極討論,提出各種想要探究的問題,如:植物細胞的原生質層相當于一層半透膜嗎?植物細胞在什么條件下發生吸水和失水?水分是如何進出細胞的?
意圖:培養學生觀察現象、提出問題的能力。
活動3【活動】作出假設
教師讓每組同學就選定的探究問題大膽作出假設并推理可能出現的現象;教師對小組的問題及假設進行簡要評價,引導學生分析可能出現的實驗現象,并列舉一些參考假設,選出其中一個假設進行探究。
學生大膽猜想:植物細胞的原生質層相當于一層半透膜;當外界溶液濃度大于細胞液濃度時細胞失水,當外界溶液濃度小于細胞液濃度時細胞吸水;水分是通過滲透作用進出成熟的植物細胞的……
意圖:培養學生的發散思維,作出假設的能力。
活動4【活動】設計實驗
教師讓每個小組的同學根據自己做出的假設設計相應實驗,小組匯報實驗方法;教師對實驗方案的明顯不合理處加以引導糾正,對實驗流程進行總結性概括,鼓勵學生自主探究。教師就實驗中可能遇到的問題進行設問,請學生分析并做出選擇:如取材的部位,取材厚薄程度,分別使用什么試劑使細胞失水和吸水,什么方法使裝片中的細胞失水和吸水等,提醒學生注意“引流法”的具體操作方法。
學生:小組積極設計實驗方案并匯報,聆聽教師的引導,對不合理處進行修改;就實驗中可能遇到的問題積極思考并回答,提出相應的解決方案。
意圖:培養學生設計實驗、解決問題的自我探究能力。
活動5【活動】進行實驗
引導學生根據自己設計的實驗方案自主探究,教師在小組間巡視指導相關操作,讓學生代表在講臺上通過多媒體展示本小組的實驗結果。
學生小組合作探究,由小組代表上臺展示實驗結果,并記錄相關實驗現象。
意圖:培養學生的觀察、整理數據、動手操作能力,以及合作交流意識、科學探究能力。
活動6【活動】分析結果，得出結論
指導小組學生共同分析自己的實驗結果,看看與當初的假設是否吻合,得出結論,并請小組匯報;師生共同探討,得出正確的實驗結論。
學生:小組認真分析實驗結果,判斷自己所提假設的正確性,并得出正確的結論:當外界溶液濃度大于細胞液濃度時,植物細胞的原生質層相當于一層半透膜,細胞壁的伸縮性小于原生質層,導致細胞滲透失水,逐漸發生質壁分離想象。
意圖:培養學生分析問題、得出結論的能力,以及表達交流能力、小組合作交流意識。
活動7【活動】表達與交流
教師指導各小組相互分享探究過程中失敗或成功的原因及經驗,聽取他人失敗的原因和感悟,分析總結成功的經驗,并嘗試分析實驗現象中出現的個別問題:如為什么利用相同的蔗糖溶液,有的細胞可以發生質壁分離,有的細胞卻沒有?同樣的清水,有的細胞可以復原,有的卻沒有?為什么整個實驗過程中并沒有另外設置對照實驗?
學生積極討論,交流,思考自己實驗的成果或失敗的原因;大膽分析并嘗試回答老師提出的小問題。
意圖:培養學生的批判性思維,合作交流意識,鼓勵學生發散思維。
活動8【活動】進一步探究
教師肯定學生的探究過程及得出的結論,并提供更多新的試劑,如0.1~0.6 g/mL的蔗糖溶液或5%的NaCl,鼓勵學生利用新的試劑提出新的問題,展開新的探究活動,并將進一部探究中提出的問題填寫在實驗報告單上,于課下進一步展開探究。
學生大膽想象在不同濃度蔗糖溶液中細胞吸水失水情況不同……
意圖:加深對植物細胞吸水和失水原理的理解,鍛煉學生自主科學探究的能力。
活動9【活動】自我評價
讓學生對本次探究活動中的表現進行自我評分
學生認真回憶實驗過程,并進行自我評價。
意圖:明確科學探究的過程,加深對實驗操作的認識。
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