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2019-2020年高中生物《細胞膜》教案12 滬科版第一冊 1. 細胞的吸水和失水(1) 【課標標準】（本小節(jié)） ①理解植物細胞吸水的原理； ②學(xué)會觀察和研究細胞的基本技能，以及初步分析問題的能力； ③學(xué)會探究植物細胞外液的濃度與質(zhì)壁分離的關(guān)系。 【教學(xué)目標】（第1課時，下同） 【知識與技能】 ①明了滲透、質(zhì)壁分離等概念的確切含義；能運用概念，分析、解決生活生產(chǎn)中的一 些實際問題； ②較熟練、規(guī)范地獨立完成實驗操作；感知細胞膜的存在、質(zhì)壁分離現(xiàn)象及其狀態(tài)的 變化規(guī)律，分析變化的原因； 【過程與方法】 ③親歷探究的基本過程并自我評價，理解實驗方法，掌握記錄、處理數(shù)據(jù)和運用曲線 圖表達結(jié)果的一般方法； 【情感態(tài)度與價值觀】 ④與他人合作共同探究，初步形成敢于質(zhì)疑、注重證據(jù)、求真務(wù)實等精神，增強學(xué)好 生命科學(xué)的自信心。 【教學(xué)重點】 ①明了“質(zhì)壁分離”的確切含義； ②感知質(zhì)壁分離現(xiàn)象及其狀態(tài)變化的規(guī)律； ③體驗探究的各個基本步驟，選擇和采用相關(guān)方法開展有關(guān)定量研究。 【教學(xué)難點】 ①顯微鏡的使用和細胞大小的測量等技能； ②定量研究的基本思路、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及運用曲線圖表達結(jié)果的一般方法； 【核心概念】 質(zhì)壁分離，科學(xué)探究。 【教學(xué)基本策略】 問題驅(qū)動，引導(dǎo)探究。 【教具準備】 探究活動的材料、儀器和試劑，PPT，雙筒顯微鏡，實物投影等。 【教學(xué)過程】 【上課前的交待】 ▲請預(yù)習(xí)課本P44～46的第6步。 ▲先熟悉材料用具，想想它們有什么用途。 ▲閱讀學(xué)案上的【主要學(xué)習(xí)目標】，做到心中有數(shù)，這也是自我評價的主要標準。 ▲對照學(xué)案，大致了解本節(jié)課要解決的主要問題有哪些。 【引 言】 期中前，我們學(xué)習(xí)了生命的物質(zhì)基礎(chǔ)。今天我們開始進一步學(xué)習(xí)（主題3）生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。 細胞是生物體結(jié)構(gòu)和生命活動的基本單位，是一個基本的生命系統(tǒng)。 作為系統(tǒng)，一般都具有邊界，就如一個國家有海陸空的邊界。 邊界必須要能控制并完成系統(tǒng)與外界的物質(zhì)、信息等的交流。 那么，植物細胞的邊界究竟是細胞壁還是細胞膜呢？細胞壁能控制物質(zhì)進出細胞嗎？ 細胞膜是細胞這個系統(tǒng)的邊界。我們首先來認識細胞膜。 【過 渡】 細胞膜是如何控制并完成細胞與外界的物質(zhì)、信息等的交流？ 我們首先以細胞內(nèi)含量最多的水為例開展研究。 同學(xué)們對擴散和滲透現(xiàn)象已經(jīng)有所了解。 擴散是物質(zhì)從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域移動。 滲透作用指水的跨膜擴散，即：水分子通過膜從水分子多的一邊向水分子少的一邊移動?！舅囊苿臃较蚴菑哪囊贿呄蚰囊贿呉苿?？】 【板塊一. 探究活動1：成熟植物細胞的滲透失水（定性）】 今天我們準備探究什么呢？ 探究始于問題，問題主要來源于學(xué)習(xí)或生活實踐。 為了了解同學(xué)們已有的生活經(jīng)驗以及發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的基礎(chǔ)，課前請同學(xué)們對背景資料中所列的現(xiàn)象打勾，并根據(jù)現(xiàn)象提出想要探究的問題。 由于我們今天以植物細胞為研究對象，因此，背景資料都是一些關(guān)于植物的實例。 【事實上，人的糖尿病、尿崩癥等疾病都與人體內(nèi)正常的水平衡被打破有一定的關(guān)聯(lián)，水與人體健康密切相關(guān)。動植物細胞保持水平衡的原理是相似的?！? 我閱讀了同學(xué)們的學(xué)案后，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)同學(xué)全部肯定了背景資料中的4種現(xiàn)象。說明同學(xué)們都積累有一定的生活經(jīng)驗。學(xué)案更反映出同學(xué)們強烈的問題意識，特別是同學(xué)們富有創(chuàng)造性的想象力，讓我興奮，有很多問題是我沒有想到的。時間關(guān)系，只能舉幾個例子，讓我們一起分享！ PPT: 請您欣賞（來自許凌波、劉滋清、張立東、王思瀅、朱未、趙曉帆、胡祎超等同學(xué)的問題）： ●植物細胞能夠發(fā)生滲透作用嗎？不同濃度溶液中的植物細胞的失水速率和失水量相同嗎？ ●用白菜做餡時，放鹽多少與滲出水的量呈怎樣的關(guān)系？讓白菜細胞失水一定要放鹽嗎？ ●為什么做醬菜的黃瓜比鮮黃瓜要咸得多？是黃瓜失水時，鹽也同時進入了細胞內(nèi)嗎？ ●青菜葉肉細胞萎蔫時，基因發(fā)生改變嗎？ ●細胞膜上控制水分子進出的物質(zhì)是什么？ ★這些問題指向明確，簡潔明了，具有規(guī)律意識、定量意識和探究價值。 ★大致進行分類： 從生命系統(tǒng)的組成層次看，有細胞角度的問題，也有物質(zhì)角度的問題。 從研究問題的深度看，“是什么”的問題，也有“為什么”的問題，還有“如何做”的問題。 ★后兩個問題很有深度，追根究底的精神值得表揚。但在現(xiàn)有條件下無法開展實驗探究，不適合我們的課堂學(xué)習(xí)。 根據(jù)統(tǒng)計，絕大多數(shù)問題都與滲透作用有關(guān)。 我們就確定“植物細胞能夠發(fā)生滲透作用嗎？不同濃度溶液中的植物細胞的失水速率和失水量相同嗎？”作為我們今天共同探究的課題。 【作出假設(shè)】 問題產(chǎn)生后，我們需要進行嘗試性的回答，即提出假設(shè)。 針對“植物細胞能夠發(fā)生滲透作用嗎？”這一課題，你的假設(shè)是什么？ 【師重復(fù).必要時說明什么叫假設(shè)，示范如何提出假設(shè)。】 【過渡】假設(shè)是否成立，還需要實驗的檢驗，用事實證據(jù)來回答。 也就是說，對植物細胞施加某種處理，觀察其變化，才能評價假設(shè)。 【預(yù)期結(jié)果】假如現(xiàn)在把成熟植物細胞置于濃鹽水中一段時間，預(yù)期一下支持你假設(shè)的結(jié)果應(yīng)該是怎樣的？ 【過渡】在回答預(yù)期結(jié)果之前，我們有必要先認識植物細胞的基本結(jié)構(gòu)。 【PPT:成熟植物細胞結(jié)構(gòu)模式圖】 ★植物細胞從外到內(nèi)，依次包括細胞壁，細胞膜，細胞質(zhì)和細胞核； 細胞質(zhì)中有液泡，液泡內(nèi)是被稱為細胞液的溶液； ★成熟植物細胞在光學(xué)顯微鏡下的最主要特征是：細胞幾乎被中央大液泡占滿了！ 【為了說明結(jié)構(gòu)，圖上夸大了原生質(zhì)層的厚度。】 如果成熟植物細胞能夠發(fā)生滲透作用，那么，把成熟植物細胞置于濃鹽水中一段時間，液泡大小會發(fā)生怎樣的變化？ 【理解設(shè)計】 結(jié)果究竟如何，課本提供了一種查證的方法。請閱讀課本第45頁的全部內(nèi)容。 要求是：明確實驗的基本思路，并以簡短的語言復(fù)述給同伴聽，同伴必要時做補充。 【學(xué)生閱讀課文，復(fù)述，補充】 【過渡】明確了實驗的基本思路，操作前需要弄清楚幾個相關(guān)問題： PPT:關(guān)于課本P45的幾個說明：【提醒：要有及時記錄課堂筆記的習(xí)慣】 ①理想的選材：紫色洋蔥鱗葉外表皮 一是細胞液呈紫色，容易在顯微鏡下觀察；二是外表皮容易被撕取制片。 ②試劑替代：氯化鈉溶液替代蔗糖溶液 蔗糖溶液黏性大，移動慢，且細胞對其作用的響應(yīng)較慢。 經(jīng)過試驗，我們用氯化鈉溶液來代替蔗糖溶液，氯化鈉溶液的濃度分別有4％、5％、6％。 ③制作臨時裝片：滴、劃、撕、展、蓋 【友情提醒：要小心握持刀片，我們今天不是觀察人的紅細胞吆！】 ④引流：目的; 操作方法 【引流，被普遍應(yīng)用于替換臨時裝片中的液體】 引流時，最好取下裝片，在桌上操作，以免弄臟載物臺。 為了避免鏡頭被污染，引流時不要讓蓋玻片上有溶液。 引流方法要正確（一側(cè)滴，對側(cè)吸），每次滴液不能多（1～2滴為宜）。 為使細胞完全浸浴在蔗糖溶液中，要重復(fù)3次。 ⑤觀察：規(guī)范使用顯微鏡；順序和重點 【順序：先觀察清水滴中的細胞，然后考察氯化鈉溶液中的細胞。 觀察細胞時，先了解的整體形態(tài)，再由外向內(nèi)明確各種結(jié)構(gòu)組成和特點。 重點：中央液泡和原生質(zhì)層與細胞壁的狀態(tài)?！? ⑥記錄：及時填表，規(guī)范繪圖 說明：“步驟4”中的“趨于穩(wěn)定”的時間統(tǒng)一定為4分鐘。 【來得及的同學(xué)就當(dāng)堂定稿，來不及的就先完成起稿，課后及時定稿】 ⑦沒有把握的操作，及時請求幫助 【實施實驗】 巡回指導(dǎo)，不斷勉勵。 【及時用學(xué)生的裝片，展示結(jié)果于電視機屏幕上】 【分析與結(jié)論】 PPT:你看到了植物細胞的細胞膜這一邊界了嗎？ 你觀察到的現(xiàn)象主要有哪些？由此可推知水分發(fā)生了怎樣的移動？ 師：對照電視屏幕講述質(zhì)壁分離的定義?！景颜n本44頁的定義劃下來】 實驗結(jié)果支持你的假設(shè)嗎？本小組的實驗結(jié)論是什么？ 【仔細傾聽學(xué)生的表達，注意諸如“植物細胞？”“滲透作用？”，強調(diào)結(jié)論要恰當(dāng)，不可以偏概全、夸大結(jié)果的支持。語言表達要盡可能的嚴謹！】 【時間允許，就展示學(xué)生繪的圖。可以考慮讓學(xué)生評價繪的細胞圖】 現(xiàn)在，你能解釋發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象的原因嗎？ 【提示：理清因果關(guān)系】 師評價： 操作的規(guī)范性？觀察仔細？對現(xiàn)象的表達清晰、基本準確？推理和解釋比較嚴密？ 【解答疑問】 Q1。回到背景資料中的問題。糖拌番茄或鹽拌黃瓜時，為什么會有水分滲出？ Q2?！綪pt:陣雨將要來臨，菜農(nóng)興高采烈地給大片的菜苗施肥。但陣雨卻與菜田“擦肩而過”。菜農(nóng)焦急萬分！ 菜農(nóng)為什么焦急萬分？ 你能給菜農(nóng)合理的建議嗎？】 【過 渡】 剛才同學(xué)們都成功的觀察到了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，說明紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞確實發(fā)生了滲透失水。但這還僅僅停留在形態(tài)結(jié)構(gòu)定性的層次。 測量使定性趨向定量。 為了使觀察更精確，結(jié)果更具體，我們要盡可能地進行測量和數(shù)值計算，這樣也更容易發(fā)現(xiàn)規(guī)律。 【板塊二 探究活動2：成熟植物細胞的滲透失水（定量）】 PPT：思考與討論①：如何定量地反映原生質(zhì)層收縮的相對程度？ （1）要測定原生質(zhì)層的長度，你準備選擇使用的測量工具是顯微鏡和顯微測微尺。 （2）反映收縮的“相對程度”，合理的測量指標是原生質(zhì)層的長度的變化或百分數(shù)（％）。 ① 絕對長度的變化 ② 長度（變化）的比率或百分數(shù)（％） 【因為不同細胞的原生質(zhì)層的初始長度是不同的，用長度（變化）的比率或百分數(shù)（％）更合理】 （3）課本第45頁用質(zhì)壁分離后的細胞長度(A)作分母。結(jié)果的可靠性是基于怎樣的假定？ 【由于細胞壁的伸縮性很小，可以把質(zhì)壁分離后的細胞長度看作原生質(zhì)層的初始長度】 （4）說出你的實驗方法。 【同學(xué)們討論】 師評價：思路，方法，細胞大小測量的實驗技術(shù)的遷移應(yīng)用。 認識問題具有敏銳性。 B/A（％）也反映了質(zhì)壁分離的程度。 PPT：思考與討論②：如何定量研究質(zhì)壁分離程度與外界溶液濃度之間的相關(guān)性？ （1）滲透作用的動力是 。 你的假設(shè)是 。 （2）說出實驗的實驗變量、反應(yīng)變量和應(yīng)該保持一致的常量（無關(guān)變量）。 （3）你研究的基本思路是怎樣的？ 【請同學(xué)們討論】 師強調(diào)：無關(guān)變量不是我們所研究的，但又是可能干擾實驗結(jié)果的因素。如表皮細胞的來源和取材部位，測量前細胞接受處理的方法和時間……。 實驗時，必須把無關(guān)變量的干擾控制在最小程度，盡可能保證他們的一致性。無論這些因素是否影響結(jié)果！否則，不便于得出實驗結(jié)論。 師：為了讓測量結(jié)果精確并具有普遍意義，應(yīng)注意： 視野亮度要均勻。否則標尺分度兩側(cè)亮度會不同，將影響讀數(shù)的精確性； 被測對象要在視野的中央；否則物像就不夠清晰，測量當(dāng)然也就不精確； 要隨機選擇若干個表皮細胞分別準確測量后計算平均值。 師：請同學(xué)們按照上述思路，先在學(xué)案上列數(shù)據(jù)記錄表；然后完成“步驟5和6”的操作，注意： ★嚴格操縱實驗變量、 ★控制（均衡）無關(guān)變量， ★隨機選取位于表皮周邊和中間的細胞，長寬比約3：1至2：1的細胞比例接近中值、測量時也便于讀數(shù)， 讀數(shù)時四舍五入。 ★仔細觀察、認真記錄數(shù)據(jù)；再計算并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為坐標曲線圖。 生：列數(shù)據(jù)記錄表；完成實驗操作，進行數(shù)據(jù)的記錄；計算并繪制曲線圖。 師：巡視實驗的過程、結(jié)果。 【如果時間來得及，就安排1～2組，展示表圖?！? 【學(xué)生分析、解讀數(shù)據(jù)】 學(xué)案：質(zhì)壁分離程度與B/A（％）的值是什么關(guān)系？ 本小組收集的各組數(shù)據(jù)，說明了氯化鈉溶液濃度與質(zhì)壁分離程度的關(guān)系是怎樣的？原因何在？ 學(xué)案：曲線圖反映了外界氯化鈉濃度與質(zhì)壁分離程度的關(guān)系，請描述曲線特征，并得出結(jié)論。 【要關(guān)注學(xué)生的“范圍”意識】師可追問：你能預(yù)測在3％、7％氯化鈉溶液中的洋蔥表皮細胞B/A%的范圍嗎？ 師評價： 實驗過程； 實驗結(jié)果的可靠性； 制表要領(lǐng)的把握：①標題；②行和列（/ 單位）；③劃線分割；④記錄的數(shù)據(jù)值要有合適的有效數(shù)字。⑤數(shù)據(jù)的排列反映其收集順序。（報告中的6％應(yīng)列在首位） 繪曲線圖要領(lǐng)的把握：①標題；②坐標軸（變量）：含義（/ 單位），軸的刻度和數(shù)值標注；③繪點連線。 【如果時間來不及，則計算并繪制曲線圖可放到課后完成。但需要把數(shù)據(jù)交給課代表，進行計算機匯總。】 師：需要說明的是： 借助EXCEL，把全班的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、處理，生成的曲線圖會更具有普遍意義。因為不僅樣本數(shù)量大，而且一定程度上能體現(xiàn)對實驗材料和測量對象的隨機選擇，如果保證測量得到的每一個數(shù)值都是準確的，則誤差就非常有限了。 但是，為了讓同學(xué)們掌握數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換的技能，要求各位親手計算、繪圖，全班匯總的結(jié)果明天放到你們的ftp上。到時，請把自己繪制的曲線與全部統(tǒng)計后生成的曲線進行比較，分析兩者存在差異的原因。 【板塊三：課堂小結(jié)】 請同學(xué)們對照學(xué)習(xí)目標和學(xué)習(xí)過程，談?wù)劚竟?jié)課的收獲和有待進一步完善的地方，講出自己的感受?！净貧w學(xué)習(xí)目標】 Xxx：我的收獲主要有： 有待進一步完善的地方： 【板塊四：教師點評，作業(yè)布置】 師評價： ★評價“學(xué)生的評價”。充分肯定。 ☆如果個別同學(xué)的實驗不太順利，也不要氣餒。愛迪生說過“天才是1％的靈感和99％的汗水”。查找原因，繼續(xù)努力！ ■請同學(xué)們【課后完成】有關(guān)實驗方案和分析討論， 有興趣的同學(xué)可以進一步探究提供給你們的課題或自己確定的新的課題。 需要老師提供支持的，請主動聯(lián)系。 ■【提醒：離開教師前，請整理器材和桌面】