"植物细胞的质壁分离与复原"的探究性实验教学设计

"植物细胞的质壁分离与复原"的探究性实验教学 “植物细胞的质壁分离与复原”的探究性实验教学设计 乐以成 佛山市南海区石门中学 通过优化实验教学设计，创设问情境，增加实验的探究性内容，为学生提供“自主、合作、探究、思维”的学习氛围，转变学习方法，培养了学生的创新精神和和实践能力及归纳总结能力。 一:探究的主要思想及目的 在高二第一学期，我们学习了细胞质壁分离和复原实验，质壁分离和复原实验中所用的材料是紫色洋葱鳞片叶、0.3g/mL的蔗糖溶液、清水。紫色洋葱鳞片叶是作为观察材料，当滴加0.3g/mL的蔗糖溶液时，细胞就会渗透失水，从而发生质壁分离;几分钟后滴加清水，细胞又会渗透吸水，从而发生质壁分离和复原。针对这个实验，我们提出了许多问题，其中有比较具有代表性: 蔗糖溶液的浓度为什么0.3g/mL是呢,能否用其它浓度的蔗糖溶液代替呢, 这个问题，萌发了我们探究质壁分离和复原最佳材料选取的想法。 二:实验方案设计及探究思路 方案:针对“能否用其它浓度的蔗糖溶液代替0.3g/mL的蔗糖溶液”这个问题，我们设计了第一组对照实验: 蔗糖溶液 0.1g/mL 0.3g/mL 0.5g/mL 0.7g/mL 质壁分离程度 复原状况 结论 在这组实验中，所用的实验材料为紫色洋葱鳞片叶、蔗糖溶液，只是将蔗糖溶液的浓度改换了一下。为了使现象区分较为明显，我们所用的溶液浓度差别较大，分别为0.1g/mL、0.3g/mL、0.5g/mL、0.7g/mL，通过实验对比得出结论。 2:材料准备 新鲜洋葱 0.1g/mL、0.3g/mL、0.5g/mL、0.7g/mL的蔗糖溶液。 三:研究过程及其实验方法 根据能否用其它浓度的蔗糖溶液代替0.3g/mL的蔗糖溶液，我们选择了0.1g/mL、0.3g/mL、0.5g/mL、0.7g/mL的四种不同浓度的蔗糖溶液。 用0.1g/mL的蔗糖溶液时，细胞发生轻微的质壁分离，但现象不明显，几分钟后滴加清水，复原较慢。 用0.3g/mL的蔗糖溶液时，分离较明显，有一部分细胞原生质层已经完全脱离细胞壁，几分钟后滴加清水，复原较快。 用0.5g/mL的蔗糖溶液时，分离很明显，几分钟后滴加清水，不能发生质壁复原。 用0.7g/mL的蔗糖溶液时，分离现象更加明显，几分钟后滴加清水，不能发生质壁复原。 为什么前两种情况下可以发生复原，而后两种情况下即使滴加清水都不能复原呢,经我们小 组讨论，得知是由于后两者浓度过高，导致细胞失水过多而死亡，从而不能复原。而前两者由于浓度不是太高，细胞失水不是太多，仍然存活。于是总结如下: 蔗糖溶液 0.1g/mL 0.3g/mL 0.5g/mL 0.7g/mL 质壁分离程度 轻微分离 明显分离 明显分离 明显分离 复原状况 发生复原 发生复原 不复原 不复原 说明 细胞存活 细胞存活 细胞死亡 细胞死亡 结论 不宜选用 宜选用 不能选用 不能选用 (1)0.1g/mL蔗糖溶液 分离时显微照片 (10X40倍) 复原时显微照片(10X40倍)(2)0.3g/mL蔗糖溶液 分离时显微照片(10X40倍) 复原时显微照片(10X40倍) (3)0.5g/mL蔗糖溶液 分离时显微照片 (10X40倍) 复原时显微照片(10X40倍) (4)0.7g/mL蔗糖溶液 分离时显微照片(10X40倍) 复原时显微照片(10X40倍) 实验结论:为了观察质壁分离复原现象，不可以采用0.5g/mL或0.7g/mL的蔗糖溶液，而0.1g/mL的溶液分离现象不明显，且用时太长，所以最好选用0.3g/mL的蔗糖溶液来观察植物细胞质壁分离现象。 四:分析反思 探究实验的目的并不在于得到全班学生统一的结果，而重在使学生真正参与探究过程，在实践中获得具体的经验体会，让学生懂得科学的探究方法，培养严谨的科学态度，让他们的创新意识得到发挥，这可以让学生受益终身。本探究实验从提出问题、作出假设，到设计实验、进行实验，以及结论分析等，都是在教师的启发下，学生一步一步亲自完成的。在这种过程式教学中，学生主动参与探究与体验的多了，独立思考与相互间的思维碰撞迸发出智慧的火花多了，学生克服困难、百折不挠的意志品质受到了很好的磨炼，实验设计能力不断增强，创新意识和实践能力得到了真正的提高。 爱因斯坦说“科学是探求意义的过程。”师生在探究活动结束后回头思考探究的整个过程，大大提高了学生参与的自主性:对于学生有创意的想法，教师要及时给予鼓励，在课堂上营造一种敢于创新、乐于创新、积极创新的学习氛围，让学生获得成功的体验;还有助于合作小组取长补短，学会科学的思维方法和研究方法，也为期末的综合评价积累原始材料，让学生体验到作为评价的重要性，体验到课堂主人的快乐。这样做，我们会因为学生的出色表现而体验到教学的快乐。 通过这个研究学习的实验，我们感悟颇多。平时，做学生实验时，我们是被动的，一切都由老师决定，材料及装置都是现成的，溶液都是老师配制好的，而且只能用一种材料，做一个装置，观察一次质壁分离和复原现象。而这次可以说是“白手起家”，我们自己选材，自己设计实验，自己动手，取了多种材料，进行了多次实验，取得了明显准确的效果。 这个课题激发了我们对证据、定理质疑的逆向思维，培养了我们的创新精神，提高了我们动手实践的能力、收集分析资料和提取重要信息的能力。同时，培养了我们相互合作，互相帮助，协调配合的习惯。将我们引入科学研究的大门。虽然我们的研究还很稚嫩，但它将成为我们人生中最重要的一课。 我们希望研究性学习能贯穿于素质教育下的所有同学的终身学习中～