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2019-2020年高中生物《物質跨膜運輸?shù)膶嵗方贪? 新人教版必修1 1 教學目標 在人教版高中課標教材《分子與細胞》（必修1）“第四章 細胞的物質輸入和輸出”的“第1節(jié) 物質跨膜運輸?shù)膶嵗敝校才帕恕爸参锛毎奈褪钡幕顒诱n，并給出了一個實驗設計的參考案例，這給師生提供了廣闊的思維拓展空間：如實驗中為什么要選擇蔗糖作為實驗材料？濃度為什么要確定為0.3 g/mL蔗糖？能不能選用其他實驗材料或試劑？等等，學生頭腦中充滿著一個又一個的“？”。隨著“研究性學習”在各地中學的推行與普及，高中學生已經(jīng)初步具備了基本的探究能力，因此,我對該活動確定了以下目標： 1.1 知識方面： （1）了解植物細胞發(fā)生細胞質壁分離和復原的基本過程情況； （2）理解植物細胞發(fā)生滲透作用的原理。 1.2 技能方面： （1）初步學會觀察植物細胞質壁分離和復原的方法； （2）培養(yǎng)“假設—實驗—結論—應用”的基本科學探究能力。 1.3 態(tài)度情感方面： （1）領悟科學探究思想方法，體念探究活動中的成功感，增強學科興趣和自信心； （2）培養(yǎng)尊重科學、事實求是的學風； （3）培養(yǎng)交往合作能力。 2 教學重點 引導學生實施探究實驗，確定實驗的材料、試劑的種類與濃度，并進行應用創(chuàng)新。 3 教學難點 在探究實驗過程中培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。 4 課前準備 （1）實驗課前，教師要求學生復習滲透作用原理及其發(fā)生條件，并做好預習，理解實驗原理，了解實驗目的要求和方法步驟； （2）材料器具：洋蔥、黑藻；蔗糖、KNO3、清水；天平、顯微鏡、秒表及其他實驗器材等。 5 教學方法 合作式探究教學法 6 教學過程（見下表） 教學步驟及教學意圖 教師及學生活動 教師 學生 （1）復習舊知識，激發(fā)學生探究欲望。 提問：比較處在一定液體環(huán)境中的植物細胞與滲透裝置，兩者有哪些相似之處？若將一個成熟的植物細胞放置到較濃的溶液中，細胞液中的水分子將向細胞的哪一側運動？而如果細胞壁的伸縮性小于原生質層的伸縮性，將會出現(xiàn)什么有趣現(xiàn)象？ 學生思考、回答。 （2）引導學生探究選擇洋蔥鱗片葉、黑藻葉作為實驗材料的原因，目的是為學生順利“作出假設或猜想”并進行創(chuàng)新提供幫助。 提問：雖然植物細胞的細胞壁容易觀察，但一般植物細胞的原生質層是透明的，若要成功觀察植物細胞的原生質層除非……？ 學生思考、回答。 圖片展示洋蔥鱗片葉細胞的結構。 學生在顯微鏡下觀察洋蔥鱗片葉細胞的結構，理解其作為實驗材料的優(yōu)點。 圖片展示黑藻葉細胞的結構。 學生在顯微鏡下觀察黑藻葉細胞的結構，進一步思考黑藻用作實驗材料的可行性。 （3）教師引導學生分析哪些問題需要探討，目的是培養(yǎng)學生提出探究問題的能力。 提問：教材中為什么要選擇0.3 g/mL的蔗糖溶液作實驗？ 學生思考、討論、假設，提出探究問題，如洋蔥鱗片葉的表皮細胞在什么質量濃度范圍內質壁分離？在什么質量濃度范圍內不發(fā)生質壁分離？在什么質量濃度以上發(fā)生了質壁分離之后不能復原？ （4）學生實施探究活動，目的是培養(yǎng)學生科學探究能力、交往合作能力。其中教師有意提供了KNO3這一實驗試劑，主要培養(yǎng)學生觀察能力、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和尊重科學事實、實事求是的良好態(tài)度和學風。 觀摩學生實驗，其中應格外注視使用了葡萄糖這一實驗材料的探究小組，適時恰當?shù)赜枰灾笇А？雌涫欠衲苊翡J地觀察到“質壁分離自動復原”這一事實，及能否真實的記錄數(shù)據(jù)，并繼續(xù)在下面的“分析實驗結果，各小組進行交流評估”步驟中予以關注。 學生配制一系列不同濃度的蔗糖/ KNO3溶液，分組實施探究活動，自己設計表格記錄數(shù)據(jù)。 通過“質壁分離自動復原”這一事實認識到植物吸水與吸收礦質元素是一個相對獨立的過程。 （5）學生分析實驗結果，各小組進行交流評估，目的是培養(yǎng)學生推理能力、批判思維能力、語言表達能力。 教師認真聆聽學生發(fā)言，最后總結。 各研究小組進行交流，小組代表發(fā)言，各小組相互進行評估，交流心得（成功的經(jīng)驗、出現(xiàn)的問題及其改進的措施等）。 （6）進一步探索：測定細胞的滲透濃度，本步驟是前面探究活動的延伸，目的是培養(yǎng)學生應用創(chuàng)新能力。 教師首先指出：引起50％左右的細胞發(fā)生初始質壁分離的濃度，稱之為細胞液的等滲濃度。接著提問：怎樣測定細胞的滲透濃度呢？ 學生設計實驗方案進行測定。 （7）布置作業(yè)，目的是復習和鞏固學習成果。 課外作業(yè)：①在操作步驟（6）中如何更精確地測定細胞的滲透濃度？②某植物細胞已經(jīng)萎焉，如何判斷其活性。 7 教學反思 （1）盡量為學生創(chuàng)造探究活動的機會。興趣是動力之源，興趣是成功之母。高中學生的自主獨立意識已經(jīng)相當強，教師應激發(fā)其產(chǎn)生強烈的學習興趣。教師在進行教材規(guī)定的學生實驗教學時，切不可簡單局限于課本中的“條條框框”，教師應盡可能創(chuàng)造條件引導學生實施探究性實驗活動。 （2）保護學生的自尊心，培育學生創(chuàng)造的激情。教師必須設置好探究歷程的梯度，并且不能超出學生當前的認知結構和認知水平，并適時、恰當?shù)亟o學生創(chuàng)新提供幫助，使其能享受成功喜悅，激發(fā)并能維持學生的創(chuàng)造熱情。 （3）培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。在探究性學習活動過程中，一方面應嚴格遵守教材理論，但不一定拘泥于課本。如本實驗中教師有意提供了KNO3這一實驗試劑，雖然實驗結果與教材設計有所區(qū)別，但只要認真分析實驗現(xiàn)象，就可以深化對植物細胞滲透吸（失）水原理的認識，并進一步理解植物吸水與吸收礦質元素是一個相對獨立的過程，使知識實現(xiàn)升華。更為重要的是，本探究活動的設計突出了學生主動探究能力的培養(yǎng)力度，如觀察能力、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和尊重科學事實、實事求是的科研態(tài)度和學風等，這對于學生日后獨立進行科學探究活動十分有益。另一方面應將探究實驗活動的成果予以適當拓展、延伸，進行應用創(chuàng)新活動。