1、教学指导思想 2014 年 3 月,教育部发布了 关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见 (以 下简称意见),提出了“核心素养”这一重要名词。关于学生核心素养的研究迅速成为教育 界关注的热点问题。在2017 年普通高中生物学课程标准(修订稿)中提到,生物学科的核 心素养包括四个方面:生命观念、理性思维、科学探究、社会责任。生命观念是指对观察到 的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象,是经过实证后的想法或观点,有助于理解或 解释较大范围的相关事件和现象。理性思维是指崇尚并形成科学思维的习惯;能够运用归纳 与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法探讨生命现象及规律,审视或论证生
2、 物学社会议题。科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题,针对特定的生物学现象,进 行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论。在开展不同的工作中,都乐于 并善于团队合作。生物学科的社会责任是指基于生物学的认识参与个人与社会事务的讨论, 作出理性解释和判断,尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和能力。 本节课立足于质壁分离与质壁分离复原实验,着力于物质出入细胞的方式相关概念教学。 通过学生分组实验、动手操作,培养学生科学探究的素养。通过对实验现象的分析、归纳,培 养学生归纳、概括,批判性的理性思维。通过与学生生活密切联系的生物现象,如糖拌西红柿 出水、烧苗等,学以致用,培养学生社会
3、责任感。通过各组实验中细胞形态的观察,培养学生形 成生命观念。 本节课的教学思路如下: 2教学内容分析 1.教材分析教材分析 物质出入细胞的方式选自浙科版高中生物教材必修 1 的第三章第二节。本节课包 括扩散与渗透,动物细胞和植物细胞的吸水与失水,观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离 复原实验等内容。基本生命系统的边界细胞膜是控制物质进出的大门,而细胞膜的化学 组成和功能已经在第二章学习过。 但是学生并没有观察过细胞的边界。 本节教材中涉及大量 的图片和实验,帮助学生理解概念。 2.学情分析学情分析 从知识起点来看,学生已经学习了细胞的基本结构,细胞膜的基本结构和细胞膜的功能 的基础上,建立细
4、胞膜的流动镶嵌模型,并且学生在初中时已经学习过扩散的知识,这些都为 学习本节课的内容打下了基础。在此基础上,他们很渴望进一步探究物质是怎样进出细胞的。 从认知思维上来看,本节的内容具有一定的抽象性,尤其是涉及洋葱表皮细胞的质壁分离及质 壁分离复原这一重要的实验。这节课教授的对象是高二的学生,他们具备一定的抽象思维与 抽象理解能力,所以对于这节微观世界的内容有较强的理解能力。在生活中也常常接触扩散 和渗透现象,教学中可以多结合学生的知识基础和实践经验,帮助学生理解知识。本节课的主 要活动是观察质壁分离及质壁分离复原实验,需要学生具备一定的实验操作能力、 分析能力。 3教学目标 (一一)知识与技能
5、知识与技能 1、说明扩散和渗透的区别。 2、说明植物细胞和红细胞吸水与失水的原因。 3、解释植物细胞质壁分离及质壁分离复原现象。 (二二)过程与方法过程与方法 1、 在进行“活动:观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”时,尝试排除观察中各种无关 因素的干扰,分析实验现象等。善于发现问题并积极参与讨论,探索新知。 2、会正确使用显微镜。 (三三)情感态度价值观情感态度价值观 1、尝试从不同的角度思考、分析和解释观察到的现象,树立实事求是的科学态度。 2、 从细胞代谢的角度认同细胞是一个完整、 统一、 和谐的生命系统,是生命活动的基本单位。 4重点难点 教学重点:渗透的概念和条件。动、植物细胞
6、的渗透现象及原理机制。 教学难点:分析实验,解释不同组实验中植物细胞质壁分离及质壁分离复原现象。 5教学准备 红墨水、鱼鳔、纱布、洋葱、30%蔗糖溶液、50%蔗糖溶液、0.075g/ml 胭脂红溶液等实验材 料。数码显微镜、烧杯、玻片等实验用具。 6教学板书 7教学过程 7.1 第一学时 7.1.1教学过程 (一一)、新课导入、新课导入 【教师】展示 PPT:凉拌西红柿是夏天我们很爱吃的一道凉菜。展示西 红柿刚开始拌入白糖的照片,再展示 10 分钟后的图片对比,提问:你们 发现什么? 【学生】讨论后回答,不难发现盘子中的水变多。 【教师】 这些水从哪里来?水是通过什么方式进出细胞的?就是我们本
7、 节课要学习的内容。 【设计意图】通过与学生生活密切关联的白糖拌西红柿导入本课,激 发学生的学习兴趣。教师提出问题,让学生带着好奇心学习本课。 (二二)、扩散、扩散: 【教师展示】在一杯清水中滴加一滴红墨水后出现的现象。提问:你 们看到的是什么现象? 【学生】扩散现象。 【教师】对,刚滴入的红墨水是缩在一起的,是一个小点,此时红墨水浓 度高,周围的清水中的红墨水浓度低。扩散结束后,整杯水都变红,说明 整杯水中都存在红墨水分子。而且此时扩散的主体是分子。什么是扩 散现象?物质扩散的方向是怎样的? 【学生】根据实验归纳概念:分子或离子从高浓度处向低浓度处运动 的现象。 【教师】提问:扩散的结果是什
8、么? 【学生】扩散的结果是分布均匀、直到平衡。 (三三)、渗透作用、渗透作用: 【教师】下面老师展示两个装置。介绍这两个装置:一个漏斗的一端 包着多层纱布,另一个漏斗的一端包着鱼鳔膜。鱼鳔膜常取自鲫鱼(展 示鱼鳔,分为两室,一个卵形、一个圆锥形,都可用于实验。把鱼鳔从鱼 腹中取出后,去掉外面的白色黏膜,用 0.1molL 盐酸浸湿。再用清水浸 泡 30 分钟,再在鱼鳔交接处剪开使用。)展示刚开始的实验装置,漏斗 内装着的是 30%的蔗糖溶液和红墨水,烧杯中装的是清水。半个小时 后,发现有什么变化? 【学生】讨论 【教师】 再往包着纱布的那组实验装置中加入 30%的蔗糖溶液和红墨 水,发现什么?
9、 【学生】红墨水直接进入清水。 【教师】为什么包着鱼鳔膜的这组液面上升? 【学生】水透过鱼鳔膜进入漏斗。 【教师】鱼鳔膜是半透膜,即允许小分子物质通过,不允许大分子物质 通过。展示模型: 这是什么现象? 【学生】根据实验装置归纳渗透及概念:水分子通过膜的扩散称为渗 透。 【教师】我们知道扩散的方向是从浓度高处向浓度低处运动,那么相 对于渗透来说,就是从单位体积的水分子较多处向单位体积的水分子 较少处运动。如果是溶液浓度,渗透的方向应该是怎样的? 【学生】在溶液中,渗透的方向是从溶液浓度低处向浓度高处运动的。 【教师】提问:用一层纱布代替半透膜,漏斗管内的液面不会升高,说明 什么?如果第二个实验
10、烧杯中不是清水而是同样浓度的蔗糖溶液,结 果会怎样? 总结:渗透作用的两个条件:渗透需要半透膜,膜两侧有浓度差。 【设计意图】通过教师演示实验,引导学生分析实验现象,归纳出扩散 和渗透的概念,以及渗透作用的两个条件,为本节课的学习奠定基础。 基于实验的概念教学,让学生更直观理解概念的内涵。 (四四)、动物细胞吸水、失水的原因、动物细胞吸水、失水的原因: 【过渡】动物细胞满足渗透作用的两个条件吗?动物细胞会发生渗透 作用吗? 【学生】讨论 【教师】归纳:动物细胞满足渗透作用的条件。细胞膜相当于半透膜, 外界溶液与细胞溶胶存在浓度差。因此会发生渗透作用。展示课本插 图,学生填空。 分别判断每组水分
11、的进出情况,强调水分同时进出细胞。 【学生】填空。 (五五)、植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验、植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验: 【教师】植物会不会发生渗透作用呢?我们通过实验验证。全班分为 四组,四组分到的任务是不一样的,课件展示四组的任务: 第一组:材料:紫色洋葱外表皮,0.3gmL 的蔗糖溶液,清水。制临时装片, 先用0.3gmL 的蔗糖溶液处理洋葱表皮细胞,观察现象。 再用清水处理, 观察现象。 第二组:材料:紫色洋葱外表皮,0.5gmL 的蔗糖溶液,清水。制临时装片, 先用0.5gmL 的蔗糖溶液处理洋葱表皮细胞,观察现象。 再用清水处理, 观察现象。 第三组:材料:洋葱内
12、表皮,0.075 gmL 胭脂红溶液、清水。任务:制临时 装片,观察实验现象。 第四组:材料:煮熟的洋葱内表皮, 0.075 gmL 胭脂红溶液、清水。任务: 制临时装片,观察实验现象。 教师讲解本实验的实验步骤及实验室需要注意的实验规则。 强调对侧 引流法。 【学生】进行实验,教师走动,观察学生实验,给予一定的指导。实验完 成后,学生展示实验结果。 【教师】请第一组的同学展示实验结果,PPT 展示问题: 问题 1、请组内一位同学找出一个完整的植物细胞,并指出细胞壁、细 胞膜、细胞质等结构。 学生到讲台上,按照自己的实验结果,向全班同学指出细胞结构,分析 液泡等结构。 教师再归纳植物细胞的模式
13、图,如右 图: 问题 2、植物细胞满足渗透作用的两个条件吗? 师生共同归纳:植物细胞的原生质层相当于半透膜(说明原生质层包括 细胞膜、液泡膜,以及两者之间的细胞质),外界溶液与细胞液存在浓度 差。 问题 3、加入 0.3gmL 的蔗糖溶液后,细胞形态上发生什么变化? 学生 归纳,引出质壁分离。 问题 4、为什么会发生质壁分离现象? 师生共同归纳原因:细胞壁伸缩性小于原生质层,外界溶液浓度大于细 胞液浓度。 问题 5、再加入清水后,细胞形态上发生什么变化? 学生归纳,引出质壁分离复原现象。 【教师】请第二组同学展示实验结果,分析实验结果。 问题 1、加入 0.5gmL 的蔗糖溶液后,细胞形态上发
14、生什么变化? 问题 2、再加入清水后,细胞形态上发生什么变化? 【学生】根据实验图像,归纳:高浓度的蔗糖溶液使细胞失水死亡。加 入清水后不再复原。 【教师】总结第一、二组结果,列表让学生归纳: 【教师】植物细胞水分进出分析,让学生填空: 【教师】第三个细胞一定是质壁分离吗? 【学生】分析,判断出答案可能是大于、小于、等于。 【教师】展示考题链接,让学生学以致用。在观察植物细胞的质壁分 离和复原的过程中,某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处 于如图所示状态,a、b 表示该部位溶液的浓度,由此可以推测( ) A.可能 ab,细胞渗透吸水 B.a=b,渗透系统保持动态平衡 C.a D.上述三种
15、情况都可能存在 【教师】请第三组的同学展示实验结果,提问: 问题 1、加入 0.075 gmL 胭脂红溶液后,细胞形态上发生什么变化? 问题 2、细胞壁与原生质层的间隙充满什么溶液? 问题 3、再加入清水后,细胞形态上发生什么变化? 【学生】根据实验结果分析三个问题。 【教师】加入 0.075 gmL 胭脂红溶液后,白色的液泡,红色的是外界溶 液,也发生质壁分离现象。细胞壁与原生质层间存在胭脂红溶液。因 为细胞壁具有全透性,胭脂红可以进入细胞壁,但不能进入具有选择透 过性的原生质层。加入清水后,也能看到质壁分离复原现象。说明洋 葱内表皮细胞也可以观察质壁分离与质壁分离复原实验。 考题链接,巩固
16、知识: 在观察细胞质壁分离及复原实验中,可用高浓度的胭脂红溶液作为外 界溶液,观察无色洋葱鳞片叶表皮细胞的变化.下列有关叙述正确的是 ( ) A.刚发生细胞质壁分离时,细胞的液泡为红色 B.若细胞发生质壁分离复原,细胞内的无色区域变小 C.处于质壁分离状态细胞的细胞液浓度一定小于外界 溶液的浓度 D.当质壁分离不能复原时,细胞内可能会出现红色区域 【教师】请第四组的同学展示实验结果,展示问题: 问题 1、煮熟的洋葱与没煮熟的洋葱有什么区别? 问题 2、加入 0.075 gmL 胭脂红溶液后,细胞形态上发生什么变化? 问题 3、再加入清水后,细胞形态上发生什么变化? 【学生】讨论,代表发言。煮熟
17、的洋葱是透明的,没煮熟的洋葱外表皮 是紫色的。 【教师】煮熟的洋葱原生质层被破坏,紫色的色素流出。加入 0.075 gmL 胭脂红溶液后,没有质壁分离现象,加入清水后,也没有出现质壁 分离复原现象,说明细胞已经死亡。 【教师】根据本实验,质壁分离与质壁分离复原实验有哪些应用? 【学生】讨论,回答。 【教师】总结:本实验的应用: (1)观察细胞膜的存在,(2)测定细胞液浓度,(3)验证细胞的死活(4)田间 水肥管理。 【设计意图】这个环节是本节课的核心。学生通过自主实验,探究实 验过程,观察现象,发现问题,得出结论。将课堂还给学生。在实验中, 学生之间通过自主、合作学习、探究学习,相互交流,加深对知识的理 解,并提高自身的表达能力。教师通过一系列问题串的呈现,使知识层 层递进,学生逐渐揭示实验的实质。各个层次的学生都参与实验过程, 促进每位学生的发展。 (六六)、联系实际、联系实际: 【教师】糖拌西红柿为什么会出水? 【设计意图】 回到导入时的问题,使本节课首尾呼应,课堂结构更完整。 让学生准确解释为什么糖拌西红柿会出水,让学生学以致用。
