“植物细胞的吸水和失水实验”教学创新思考

　　中图分类号：G648 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2015）05-0456-01

　　"探究植物细胞的吸水和失水实验"是人教版生物必修一第四章第一节物质跨膜运输的实例中的一个非常重要的实验，本实验的目的是（1）观察植物细胞吸水和失水现象，深刻的理解并能阐明其原理，并能理论联系实际，解释生活中相关的问题。（2）尝试提出问题，作出假设，体验探究的一般过程，养成良好的探究性思维，提高分析处理问题的能力（3）提高对科学的兴趣，体验实验成功的喜悦感，培养团队合作精神。

　　本文主要是从一个具体的教学实例中对该实验进行了创新，以增强实验效果，加深学生对实验能力的培养和学生自己动手探究的兴趣：

　　创新一：材料和试剂创新：

　　本实验的原材料：洋葱鳞片外表皮细胞，原试剂：0.3g/ml蔗糖溶液、水

　　创新后的材料：带根尖的洋葱、萝卜、白玉兰叶、红玉兰叶。试剂：0.3g/ml蔗糖溶液、水、0.05g/ml蔗糖溶液、 1.5g/ml蔗糖溶液、 0.3g/ml淀粉溶液、0.3g/ml硝酸钾溶液、雪碧、橙汁、 1.5g/ml食盐溶液。

　　创新二：学生预习+预备实验

　　学生预习+预备实验

　　（1）引导学生自行阅读课本，了解实验的基本步骤和实验方法，思考生活中的植物吸水与失水现象

　　（2）引导学生提前进行萝卜条预备实验（制作萝卜条，并用盐水处理，统计萝卜条长度变化）。将统计的数据记录在"预习指导"上

　　创新三：教学思维创新

　　新的思维是：提出问题→作出假设→多层次设计实验→多层次进行实验→分析结果，得出结论→表达交流→进一步探究。例如：学生观察到被盐水浸泡过的萝卜条萎蔫了，变短了，根据这个现象启发学生："植物细胞会发生失水、吸水现象吗？""植物细胞失水会发生什么变化？""植物细胞怎么吸水和失水？""植物细胞在什么条件下吸水和失水？"通过创设情景，给学生提出问题的机会。从身边的生活现象进行科学探究，注重与现实生活的联系，符合认知的一般规律。

　　通过观察，发现问题，提出问题，进行讨论，引出假设

　　创新四：实验过程：

　　探究1 观察0.3g/ml的蔗糖溶液中紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水和失水现象

　　探究2根尖、洋葱内表皮细胞做实验？

　　探究3 是否所有浓度都能引起植物失水？――观察0.05g/ml的蔗糖溶液、 1.5g/ml的蔗糖溶液中紫色洋葱鳞片的吸水和失水现象

　　探究4 细胞若失去活性，是否也能质壁分离--将洋葱细胞高温加热处理后，再重复观察0.3g/ml的蔗糖溶液中的吸水和失水现象

　　探究5是否相同浓度下其他物质如一些小分子溶液也能引起植物失水？――观察0.3g/ml的硝酸钾溶液中紫色洋葱鳞片的吸水和失水现象

　　探究6 是否相同浓度的大分子物质也能引起植物失水？――观察0.3g/ml的淀粉溶液中紫色洋葱鳞片的吸水和失水现象

　　探究7 常见的饮料能否引起植物细胞质壁分离与复原？――观察雪碧、橙汁等常见饮料中紫色洋葱鳞片的吸水和失水现象

　　探究8 其他植物材料，是否也能观察到细胞质壁分离与复原？――自己利用手中的自选的植物细胞（白玉兰、红玉兰等）和蔗糖溶液，观察细胞的吸水和失水现象

　　通过多层面创新思维的构建和自主实验能力的加强使得每个实验紧扣主题，环环相扣：

　　细胞是否会出现吸水和失水现象？――用食盐水浸泡萝卜条

　　――用0.3g/ml蔗糖溶液处理洋葱细胞

　　――用清水处理质壁分离的洋葱细胞

　　物质浓度是否对细胞失水有影响？――用1.5g/ml及0.05g/ml蔗糖溶液处理洋葱细胞

　　是否什么状态下细胞均可以控制水――用0.3g/ml蔗糖溶液处理加热杀死洋

　　分的进出？ 葱细胞

　　其他物质对洋葱细胞水分进出控制――用0.3g/ml硝酸钾溶液处理洋葱细胞

　　的影响？ 用0.3g/ml淀粉溶液处理洋葱细胞

　　常见饮料是否也能引发细胞失水？――用饮料处理洋葱细胞

　　其他植物的情况？――用0.3g/ml蔗糖溶液处理其他植物细胞

　　创新五：学生自我交流表达及自我评价

　　通过表达交流，培养学生的表达能力，交流能力，合作能力。如组内学生讨论实验结果，对实验结果与预期对比，分析实验结果，得出正确结论。组织学生组间交流，体验实验成败。将探究的问题、过程、结果和结论与其他同学交流，并解决个别质疑问题。通过讨论让学生进一步理解和掌握。

　　创新六：加强课后延伸，布置课外作业：

　　课堂上的实验探究常会受到时空的限制。要使学生的创新能力得到持续发展，必须结合学生的课余生活，做一些力所能及的实验，加强课后延伸，培养创新能力。生物学实验对学生的创造性培养有着很大的作用通过课外作业，训练学生实验技能，激发学生兴趣，引发更深入探究的欲望。比如：

　　①测定校园中常见植物的细胞液浓度

　　②比较同一株植物的成熟细胞、不成熟细胞的吸水和失水情况

　　③比较常见饮料的浓度，并亲身对比其解渴程度

　　④在日常生活中你遇到过哪些细胞吸水和失水的现象？尝试用所学知识解释这些现象。

　　⑤每人制作一种凉菜或腌制一种蔬菜，并写出设计方案，如使用的调料及浓度、制作过程、时间长短与现象的关系、原理等，由家长品尝评价并反馈给老师。

　　综上所述，本实验经过一番创新设计后，通过预备实验，发现现象，继而又以问题串的形式引导学生进行自主探究，综合使用层进设问法、讨论法、多层次探究法等教学方法开展教学活动，训练了学生各项技能，培养了学生多方面的能力，尤其是发现问题并能尝试提出问题，作出假设的能力。

　　学生在经历实验材料、方法的选择、实验设计、分组实验、结果分析、总结交流和进一步探究等一系列过程后，既体验了科学探究的基本过程和方法， 又培养了质疑、求实、创新的科学态度和精神，增强了团结合作的精神。

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