高中生物人教版必修一4．1质壁分离拓展实验教学说课课件（共28张PPT）

(共28张PPT)
“质壁分离”拓展实验
说
课
人教社
2003版
分子与细胞
《植物细胞的吸水和失水》是高中生物必做实验，要求学生能规范地制作洋葱外表皮细胞的临时装片并熟练地使用显微镜（低倍镜）对植物细胞的失水和吸水现象进行观察。本实验是对教材实验的拓展和延伸，重在学生能力的培养和探究性学习思维的养成；引导学生从不同的角度去重新审视这个实验，学会多个角度看问题。
一、
教学设计思路
在此基础之上，我设计了以下一些问题并配以相应的实验材料引导学生进一步探究，让学生彻底掌握植物细胞发生渗透作用的原理和应用。
一、
教学设计思路
问题一：是否能根据质壁分离实验来判断成熟植物细胞的死活?
问题二：观察植物细胞质壁分离时是否只能选择液泡中含有色素的细胞？
问题三：是否能根据质壁分离实验来大致判断了不同细胞的细胞液浓度大小？或者测定某种植物细胞液浓度的大致范围？是否能根据质壁分离实验来判定外界溶液浓度大小？
问题四：是否能根据质壁分离实验来鉴别相同浓度的KNO3溶液和蔗糖溶液?
1、教学目标：
（1）知识性目标：进一步掌握植物细胞渗透失水的原理和应用。
（2）技能性目标：让学生熟练显微镜的规范操作；临时装片的规范制作；引导学生尝试提出问题，作出假设，设计并完成实验。
（3）情感态度价值观：学生能力的培养和探究性学习思维的养成。
一、
教学设计思路
2、教学重难点
（1）教学重点：
植物细胞渗透失水的原理和应用。
（2）教学难点：
植物细胞质壁分离拓展应用的实验设计；
让学生尝试提出问题，作出假设，设计实验，
验证假设——体验科学探究的一般过程。
一、
教学设计思路
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。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。
二、教法
在本实验之前，同学们使用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞、清水、0.3g/ml的蔗糖溶液等材料观察到了植物细胞的质壁分离及复原现象，已初步了解植物细胞发生质壁分离的条件和过程。学生能较为规范地制作临时装片和熟练使用显微镜进行观察，具有较强的合作探究能力。
1、学情分析
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，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，积极进行探究实验。
2、教学策略
二、教法
二、教法
我在本实验教学中重在做好学生的引导，采用了以下方法用于本实验的教学中：
（1）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。
（2）类比法:通过知识的类比和迁移，让学生觉得知识是一脉相承的。
（3)探究法: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。
3、教学方法
由于学生在本实验之前已经使用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞、清水、0.3g/ml的蔗糖溶液等材料观察到了植物细胞的质壁分离及复原现象，初步了解植物细胞发生质壁分离的条件和过程。因此学生应以自主探究为主要学习方式，通过科学探究体验，获得知识技能,培养能力。故采用以下方法：
①观察法；
②动手实践法；
③讨论学习法。
三、学法
四、教学过程
激发兴趣，活跃课堂
以问题串的形式启发
引导，体现探究思维
获取知识
提高技能
升华感情
动手实践，实验探究
进行实验
4
表达交流
6
进一步探究
7
分析结果，得出结论
5
设计实验
3
作出假设
2
提出问题
1
······
……
······
······
展示植物细胞发生质壁分离的照片，并请同学们回忆，我们为什么会选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或者红玫瑰花瓣细胞作为观察质壁分离现象的实验材料呢？
四、教学过程
1、回忆旧知、复习实验的基本原理和过程
问题一：是否能根据质壁分离实验来判断成熟植物细胞的死活?
问题二：观察植物细胞质壁分离时是否只能选择液泡中含有色素的细胞？
问题三：是否能根据质壁分离实验来大致判断了不同细胞的细胞液浓度大小？或者测定某种植物细胞液浓度的大致范围？是否能根据质壁分离实验来判定外界溶液浓度大小？
问题四：是否能根据质壁分离实验来鉴别相同浓度的KNO3溶液和蔗糖溶液?
四、教学过程
2、教师引导，启发学生提出问题
四、教学过程
2、做出假设
3、设计实验
（1）材料：新鲜紫色洋葱鳞茎、五叶地锦、水葫芦叶
（2）试剂及仪器：0.3g/ml的KNO3溶液、0.3g/ml的蔗糖溶液、清水、双面刀片、镊子、载玻片、盖玻片、小滴管、吸水纸、显微镜等。
四、说教学过程
问题一：探究是否能根据质壁分离实验来判断成熟植物细胞的死活?
实验现象：
A组出现质壁分离现象，B组未出现质壁分离现象。
实验设计：
1、实验材料的选择和处理：选择紫色洋葱鳞片叶分成A、B两部分，B部分至于沸水中浸泡2min以使表皮细胞死亡；
2、分别撕取A、B两部分的外表皮细胞制作临时装片并滴加0.3g/ml的蔗糖溶液观察是否能发生质壁分离现象。
四、说教学过程
问题一：探究是否能根据质壁分离实验来判断成熟植物细胞的死活?
实验结论：
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的生物膜具有选择透过性，在植物细胞细胞液和外界溶液之间的原生质层（细胞膜、液泡膜及两层摸之间的细胞质）相当于半透膜，当两侧存在浓度差时，可以发生渗透作用出现质壁分离现象。死亡的细胞生物膜失去了选择透过性，从而不会发生渗透作用和质壁分离现象。
四、说教学过程
问题二：使用绿色植物的叶肉细胞是否能观察到质壁分离现象？
实验设计：
1、选取校园常见的五叶地锦制作临时装片并观察。
2、滴加0.3g/ml的蔗糖溶液并观察。
实验现象：
四、教学过程
问题二拓展：使用不具有色素的成熟植物细胞是否也能观察到质壁分离现象？
实验设计：
实验现象：
实验结论：
成熟的植物细胞在一定的条件下都可以发生质壁分离。质壁分离实验中实验材料的选择，除了教材使用的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞外，绿色植物的叶肉细胞等也可以作为理想的观察质壁分离的实验材料。
未发生质壁分离的
洋葱内表皮细胞
四、教学过程
问题三：生活于不同环境中的各种植物，细胞液浓度是否相同？
实验设计：
将不同的成熟植物细胞（旱生植物-五叶地锦、水生植物-水葫芦）分别浸浴在0.3g/ml的蔗糖溶液中，观察细胞是否发生质壁分离或者发生质壁分离的程度。发生质壁分离程度越大，说明细胞失水越多，原细胞液浓度越小（学生通过液泡长度/细胞长度来比较判断失水的程度）。
四、教学过程
问题三：生活于不同环境中的各种植物，细胞液浓度是否相同？
实验设计：
比较项目
水葫芦
五叶地锦
是否质壁分离及程度
液泡长度/细胞长度
结论
旱生植物较水生植物细胞液浓度高，有利于从环境中吸收水分，从而适应相应的环境。
四、说教学过程
问题三：生活于不同环境中的各种植物，细胞液浓度是否相同？
相关应用：
根据以上实验原理，是否能根据质壁分离实验来测定某种植物细胞液浓度的大致范围？
当相同的植物材料处于不同浓度的溶剂中时，通过细胞是否发生质壁分离，从而能得知植物细胞液浓度介于刚发生质壁分离的外界溶液浓度和未发生质壁分离的外界溶液浓度之间，进一步缩小浓度梯度，可以使实验结果更精确。
四、说教学过程
问题四：是否能根据质壁分离实验来鉴别相同浓度的KNO3溶液和蔗糖溶液?
实验设计：
取相同部位的成熟植物细胞制成临时装片后分为A、B两组，将A组装片浸浴在0.3g/ml的蔗糖溶液，
B组装片浸浴在相同浓度的KNO3溶液中，观察细胞的变化。
实验现象：
A、B两组的细胞在滴加外界溶液后均会发生质壁分离现象，经过一段时间后，B组细胞发生质壁分离自动复原，A组细胞不复原。
四、说教学过程
问题四：是否能根据质壁分离实验来鉴别相同浓度的KNO3溶液和蔗糖溶液?
实验分析：
由于组成原生质层的生物膜具有选择透过性，一些物质不能通过原生质层进入细胞液中（如蔗糖分子），一些物质能够通过原生质层进入细胞液（如KNO3、尿素等）。当外界物质进入细胞液之后会引起细胞内外两侧浓度的变化，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，植物细胞会由失水状态转为吸水状态，从而发生质壁分离的自动复原。
质壁分离拓展实验
一、提出问题
问题一：是否能根据质壁分离实验来判断成熟植物细胞的死活?
问题二：观察植物细胞质壁分离时是否只能选择液泡中含有色素的细胞？
问题三：是否能根据质壁分离实验来大致判断了不同细胞的细胞液浓度大小？
问题四：是否能根据质壁分离实验来鉴别相同浓度的KNO3溶液和蔗糖溶液?
二、方法步骤
三、实验结论
五、板书设计
1、本节课是学生在完成《探究植物细胞的吸水》实验之后的拓展实验，因此在本节课中学生已经具备了相应的理论和实践基础，学生明确实验的基本原理和步骤，在此基础上，师生针对不同问题提出了相应的探究点。学生以小组为单位进行探究后写出相应的方案，并相互进行评价，力图有所创新，提高了学生进行实验的兴趣，唤醒了学生的创新意识。
六、课后反思
（一）成功之处
六、课后反思
2、这是一节拓展的探究性实验课，都是以植物细胞的渗透吸水（失水）为基本原理拓展展开。在实验过程中，通过教师的引导，促使学生进行探究，不断地提出问题、设计实验解决问题，最后得出了相应结论，达到了预期的效果，将本节知识点进一步深化并为后面学习的物质跨膜运输做了铺垫。
（一）成功之处
六、课后反思
3.
在学生实验操作中，我在充分了解学生已有的操作能力基础上，给了学生充分的独立操作机会。在评价学生的操作水平时，既对学生个体也对整个实验小组的水平进行评价，促进了小组成员间的相互合作。
（一）成功之处
4、通过实验分析，指导学生开展实验设计。
以问题串的形式引导学生探究，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，培养学生严密的探究性思维。
改进措施：提供多种材料，让学生结合实验目的，从中进行选择，最后对实验结果在小组间进行交流，从而让学生在实验中获得更多的知识。
六、课后反思
(二)
不足之处及改进措施
2、实验使用普通光学显微镜，不便于及时展示、交流。
1、为节约教学时间，本实验中我预先准备了相应的实验材料，但却不利于学生探究能力的发展。
改进措施：如果有条件，实验过程中使用视频显微镜。如果没有的话，教师应将制作好的镜像利用手机拍摄下来，通过多媒体设备投影，将实验现象及时呈现给所有学生。既能增加学生学习兴趣，又能使学生对知识记忆更深刻。
谢谢！