《观察植物细胞的质壁分离和复原》教学设计

2024-09-18

《观察植物细胞的质壁分离和复原》教学设计（通用5篇）

《观察植物细胞的质壁分离和复原》教学设计篇1

一、教学目标： 1：知识目标：

（1）了解植物细胞发生细胞质壁分离和复原的基本过程；

（2）理解植物细胞发生渗透作用的原理。2：能力目标：

（1）初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法；

（2）培养“假设—实验—结论—应用”的基本科学探究能力。3：情感目标：

（1）领悟科学探究思想方法，体会探究活动中的成功感，增强学生学习兴趣和自信心；

（2）培养学生合作和动手能力。

二、教学重点及解决的具体策略：

1、重点：引导学生探究实验，确定实验的材料、试剂的种类与浓度，并进行应用创新。

2、具体策略：通过不同浓度的蔗糖溶液的实验结果激发学生探究欲望，学生便很轻松的理解了为什么选择紫色洋葱的外表皮和0.3g/mL的蔗糖溶液的原因。

三、教学难点及突破的具体办法：

1、难点：在探究实验过程中培养学生的实践能力和创新能力。

2、突破的具体办法：让不同小组的同学展示自己的实验结果并进行描述自己的实验过程以及对实验结果的分析，然后推荐最优秀实验小组，这样不仅提高他们的实验兴趣更能提高他们探究过程的细心观察和思考每一个细节。

四、课前准备：

（1）实验课前，教师要求学生复习渗透作用原理及其发生条件，并做好预习，理解实验原理，了解实验目的要求和方法步骤；（2）材料器具：洋葱、0.1g/mL、0.3g/mL、0.5g/mL、0.7g/mL的蔗糖溶液、KNO3、清水、显微镜、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸等。

五、教学方法：合作式探究教学法

六、设计思路：

根据成熟的植物细胞放到一定浓度的溶液中构成一个渗透系统；当细胞大量失水时原生质层与细胞壁的伸缩程度不同，导致原生质层与细胞壁分离，进而探究植物细胞的质壁分离与复原过程。

七、实验内容分析：

本实验是在渗透系统的基础上来学习质壁分离和复原的实验，使学生理解植物细胞是一个渗透系统。学生只有通过实验操作和观察质壁分离和复原的现象，获得细胞吸水和失水与环境溶液浓度的关系的感性认识，才能深入理解细胞是一个渗透系统以及影响细胞渗透吸水的内外条件，从而很好的掌握本实验。

八、教学流程：

（一）问题：教材中为什么选用0.3g/mL的蔗糖溶液呢？“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：

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。

（二）引导：学生分组使用不同浓度KNO3、葡萄糖实验试剂，教师观察适时恰当地予以指导，分组实施探究活动，自己设计表格记录数据。看其是否能敏锐地观察到“质壁分离自动复原”这一事实，及能否真实的记录数据，并继续分析实验结果。

（三）展示图片并讲解:

九、教学过程：

导入：复习旧知识，学生思考、回答。教师提出问题：比较处在一定液体环境中的植物细胞与渗透装置，两者有哪些相似之处？若将一个成熟的植物细胞放置到浓度较高的溶液中，细胞液中的水分子将向细胞的哪一侧运动？而如果细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，将会出现什么有趣现象？

教师：根据以上的假设和教材中选用0.3g/mL的蔗糖溶液。那么能否用其它浓度的蔗糖溶液代替0.3g/mL的蔗糖溶液，因此我们选择了0.1g/mL、0.3g/mL、0.5g/mL、0.7g/mL的四种不同浓度的蔗糖溶液。

学生动手实验：

学生分组描述观察到的现象：

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。

问题：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？

小组分析讨论：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。

总结并将结果展示：

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。教师：展示图片并讲解: 问题：若用不同浓度KNO3、葡萄糖实验试剂，又会有什么样的现象呢？

学生：分组探究活动，自己设计表格记录数据、分析实验结果。结果展示：他们观察到“质壁分离自动复原”这一事实。

十、板书设计：

一、实验结果：

二、图片展示：

十一、课后反思：

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，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。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，体验到课堂的快乐。才能让学生感受到自己才是课堂的真正主人。

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，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。而这次学生自己设计实验，自己动手，进行了多次实验，取得了明显准确的效果。这样不但培养了学生的创新精神，还提高了学生动手实践的能力和提取重要信息的能力。同时，培养了学生之间相互合作，互相帮助，协调配合的习惯。

不足之处：实验材料只有紫色洋葱，会给个别学生造成只有紫色洋葱才能发生质壁分离和复原现象。

《观察植物细胞的质壁分离和复原》教学设计篇2

1.1 实验原理

1.1.1 质壁分离

把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中, 当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时, 细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中, 使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大, 当细胞不断失水时, 原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来, 也就是逐渐发生了质壁分离。

1.1.2 质壁分离复原

当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时, 外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中, 发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢恢复成原来的状态, 使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。

1.2 实验材料

该实验中所用的材料是紫色洋葱鳞片叶、0.3g/m L的蔗糖溶液、清水、显微镜等。

1.3 实验步骤

制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片

滴蔗糖:在载物台上, 从盖玻片的一侧滴入0.3g/m L的蔗糖溶液, 在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复3~4次, 洋葱表皮细胞就浸润在蔗糖溶液中。

吸水纸吸引:在盖玻片的一侧滴入清水, 在另一侧用吸水纸吸引, 这样重复3~4次, 洋葱表皮细胞就浸润在清水中。

2. 实验成功的关键

2.1 实验材料的选择

最常用的实验材料是紫色洋葱鳞片叶, 因其具有紫色大液泡, 能方便地观察到质壁分离及复原的过程;并且撕取表皮细胞时较为方便, 易得单层细胞, 较少重叠。

2.2 试剂种类的选择

能够使细胞发生质壁分离的试剂有很多种, 只要对细胞没有毒害作用, 溶液浓度大于细胞液浓度即可。常用的试剂是0.3g/m L的蔗糖溶液, 用0.3g/m L的蔗糖溶液做分离试剂时, 细胞发生质壁分离和复原的速度比较缓慢, 便于观察变化过程。用适当浓度的乙醇、乙二醇、甘油溶液、硝酸钾溶液也可以观察到质壁分离现象, 但这些物质可以通过原生质层进入细胞, 导致细胞液浓度变大, 细胞又通过渗透作用吸水, 从而发生自动复原。

2.3 试剂浓度的选择

试剂的浓度影响细胞质壁分离的速度, 试剂浓度越高, 发生质壁分离的速度越快, 但试剂浓度过高, 细胞会过度失水而死亡, 无法继续后面的质壁分离复原。所用试剂浓度过低, 导致质壁分离过慢, 影响对实验结果的观察。

2.4 取材

撕取的鳞片叶颜色越深越容易观察, 撕下的表皮能看到紫色, 又不带有叶肉细胞时效果最好。

2.5 引流

在显微镜载物台上进行引流换液操作, 不要一次滴液太多, 以免污染物镜镜头。建议分离和复原时滴液分别在载玻片两头操作, 更容易观察到质壁分离复原。

3. 拓展应用

3.1 比较不同植物细胞的细胞液浓度

不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液刚刚发生质壁分离时所需的时间的比较判断细胞液浓度大小 (即时间越短, 细胞液浓度越小)

3.2 测定细胞液浓度范围

待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间

3.3 鉴定植物细胞的死活

3.4 鉴别不同种类的溶液

摘要：“植物细胞质壁分离及复原”是高中生物必修Ⅰ中非常重要的实验, 本文从实验原理、材料、步骤三个方面详细分析了该实验的具体内容。由于实验操作有一定的难度, 学生在进行实验时很难取得令人满意的效果。经过思考和大量的实践, 作者对这个实验的部分步骤加以创新, 总结了成功的几个关键, 在一定程度上提高了实验效率, 增强了实验效果。

观察植物细胞的质壁分离和复原篇3

一、说教材

该实验出现在人教版高中生物必修一第四章第一节《物质跨膜运输的实例》中，是学生在高中阶段第一次接触的“探究实验”，不仅可以培养学生探究能力；还可以使学生学会如何从生活现象中发现问题、提出问题，做出合理的假设，并根据假设来设计实验。

二、说教学目标

教学目标，即三维目标：

1.知识目标：理解植物细胞发生渗透作用的原理

2.能力目标：尝试提出问题，作出假设

3.情感、态度与价值观目标：通过学习、体验该实验活动，激发学生科学探究的兴趣，并培养学生团结协作的能力。

教学重点和难点：

1.教学重点：尝试提出问题，做出假设

2.教学难点：解决实验过程中遇到的困难

三、说教法

直观演示法、活动探究法、集体讨论法等教学方法。

四、说学法

自主探究法、思考评价法、总结反思法等。

五、说教学过程

具体过程包括以下6个环节：

1.创设情境，直入主题

上课开始时，拿出预先准备好的白菜，在白菜表面撒些盐，过一段时间就会在白菜表面看到有水分渗出，针对这一现象引导学生提出问题。

2.针对现象，提出问题

同学们提问题很积极，提出的问题也很多，其中大家最感兴趣的就是：白菜表面的水分是从哪里来的？

3.分析现象，做出假设

针对这一问题，学生做出的假设主要有两种观点，一是认为水来自于細胞间隙，还有一种观点认为水是来自于细胞液。

4.具体实验，探究发现

（1）材料用具的选择。

紫色洋葱、镊子、载玻片、盖玻片、显微镜、滴管、吸水纸、0.3 g/mL的蔗糖溶液、清水等。

（2）设计并操作实验步骤。

①洋葱外表皮临时装片的制作与观察。

②洋葱外表皮质壁分离与复原的操作与观察。

（3）分析并解决部分同学未作出理想装片的问题。

对于初学者来说极难取到只有单层细胞的外表皮，后来发现内表皮容易撕取，但是却无色，不利于观察；接着就想到了给内表皮染色，但发现实验室没有中性红染色剂，然后又想到用加入红墨水的蔗糖溶液代替中性红染色剂，最后制作装片，观察装片。

5.整理实验台

6.实验评价

最后的几分钟时间，同学们都进行自我评价，找出自己实验成功和未成功的原因，并和同学们一起分享。

观察植物细胞教学设计篇4

教学目标

①学会制作临时装片的基本方法，使用显微镜观察自己制作的临时装片，认识并阐明植物细胞的基本结构，初步学会绘制植物细胞结构简图。

②学生体会“胆大心细”是顺利实验的必备素质；养成实事求是的科学态度。③在老师的带领、指导下，尝试改革实验，意识到实验方法是可以发展变化的，增强学习生物学的兴趣。

重点和难点

重点：制作临时装片，归纳植物细胞结构。

难点：以胆大心细的心理素质，成功地制作临时装片（“胆大心细”是成就一切实验的素质）以实事求是的科学态度，练习绘制植物细胞结构简图（尊重事实是生物绘图的前提）。

课前准备

学生：预习，自愿准备感兴趣、可观察的植物材料，如：洋葱、成熟的番茄、黄瓜（西瓜、苹果）等；3H铅笔，绘图纸，尺；兴趣强烈的几个学生提前跟随老师学做临时装片。

教师：洋葱鳞片叶，番茄（或西瓜等成熟果实）的果肉，新鲜的黄瓜，清水，碘酒溶液，高锰酸钾溶液（质量分数为1％～5％），镊子，刀片，滴管，纱布，吸水纸，载玻片，盖玻片，显微镜。

透明的细胞立体模型，植物细胞挂图，实物投影仪，多媒体（若条件许可），提前制备上述几种材料的装片，摆放多台示范镜，叶片的永久横切片、人的血液涂片、单层扁平上皮装片各10片。

课前培训几个学生。课时分配：2课时

课前准备：同教学设计中的课前准备注意事项：本课学生动手操作多，需要良好的纪律保证。

教学过程第一课时

师：上节课我们学会了使用显微镜，请同学们回顾一下使用的方法，实际操作一遍，同桌同学互相检查。

生：动手使用显微镜，复习、巩固，互相检查。（教师巡视，发现问题，纠错、评价）

师：显微镜是生物实验的常用仪器，在它的视野中，我们会看到奇妙的生命世界。今天，我们终于可以走进来一睹为快了。巡视全班，对学生所备材料有所了解。边调查边交流，询问学生“大家想看看什么？”

生：（急不可耐地）我们想知道洋葱、番茄、黄瓜„„的内部结构是什么样子的？

师：可是，我们能不能将一个洋葱或一根黄瓜直接放到显微镜下就观察呢？这样能看到内部结构吗？

生：恐怕是看不到的。因为上节课我们是把字写在载玻片上或透明的纸上才看到的，而写在不透明纸上的字是看不清楚的。

师：引导学生总结规律——要使可见光穿过被观察的物体，才能看清楚物像，也就是说观察的材料一定要薄而透明。

生：那就把洋葱或番茄也放到载玻片上观察吧。师：基本的思路对，我们称之为“制作玻片标本”。

生：提出问题——什么是玻片标本？怎样制成的？有哪些种类呢？认识常见的玻片标本。

师：同学们已经看到老师为你们准备了几种常见的玻片标本，请每小组的四名同学一起来认识一下吧。

生：结合教材中的介绍和老师所备玻片标本的名称、内容加以认识、区别。师：巡视、指导、答疑。

师：同学们刚才所见切片、涂片、装片都是永久玻片，今天我们要来亲自动手制作临时装片。争取将大家带来的生物材料都看个究竟，怎么样？生：跃跃欲试，摩拳擦掌。

师：明确本节课的目的要求：1．制作植物细胞的临时装片，学习制作临时装片的基本方法。2．尝试进行小改革，用略有变动的方法制作不同材料的临时装片，体会由于这种创新和改变带来的新奇和成功。3．努力培养自己具有胆大心细的素质。面对这么多的材料用具，让我们一一认识一下吧。生：一学生介绍（注意顺序），众生聆听、评价。师：有没有不太了解的材料用具？生：高锰酸钾和碘酒是做什么用的？

师：这两种溶液都是染色剂，同学们不妨来试试它们染色的不同结果。下面来使用这些材料用具制作临时装片。先请几位同学示范，大家注意看他们的操作，听他们的讲解，提出自己的问题。

生：6～8位“小先生”示范，小先生在每个小组讲解，其他学生听、看、想。师：调控、组织、引导。随着操作的进行，配合学生的讲解，将每个主要方法步骤归结为一个字。板书显示：擦→滴→取→展→盖→染→吸。

生：针对操作和讲解，提出问题。如——滴清水的量如何掌握？过多、过少对实验有何影响？取材的方法？盖盖玻片的方法？滴染色剂的位置、数量？怎样吸引染液？等等（详见“教学设计”）。

生：讨论、交流，解决疑问（教师参与、引导、启发）。

师：这是制作临时装片的基本方法，但并非每一步都是一成不变的。想想看，哪些步骤可以改进？选用不同的材料制片是否会有一些变化？引导学生尝试改革实验的方法步骤，拓宽思路，举一反三。生：得到启示，可能提出下列问题：

1．取材不同，方法是否不同？（洋葱的内表皮是撕取的，若是黄瓜果肉应刮取，用番茄果肉制片则应挑取果肉或吸取果汁。）

2.必须染色吗？染色剂对细胞有什么影响？（染色便于观察无色的结构，而番茄果肉是橙红色的，黄瓜果肉是浅绿色的，无须染色即可观察；染色剂有时会影响活细胞的生物活性，甚至使之死亡。）

3．我想把染液直接滴在洋葱内表皮上，再盖盖玻片。（讨论后认为可行）师：以上的想法都可以变成现实，让我们动起手来，制作临时装片，看看不同材料、不完全相同的方法制出的装片有什么不同的效果？怎样改进为好？生：选择一种最想观察的材料，配以相应的方法、染色剂进行制片。有问题、有困难及时示意。完成后，同桌互检互评、取长补短。佳片展示。师：引导、答疑、帮助、交流。

生：完成制片，观察。注意观察的效果，感知细胞的形态。可能出现的问题：有气泡（与细胞有什么区别）、有污点、细胞集中重叠、染色不均匀（分析原因，考虑如何处理）。小组同学交流。

师：有的同学制片不理想，你想再做一次吗？而且你一定想看看其他植物的细胞，那就让我们把握住第二次机会吧！余下时间留给大家用其他的材料制作、观察，相信你们都能顺利完成。

生：再次制片、观察，变化材料、染液、方法，进一步熟练操作，避免不规范操作，体会实验成功的关键，胆大心细制好片。在观察多种植物细胞过程中，借鉴观察老师的示范镜，初步感知细胞的形态结构。师生多向交流、互评；小结实验中成功的经验、失败的教训。（略）

第二课时

师：度过了一个“十一”长假，重新回到课堂，你是否还记得我们上节课学了什么？

生：温习上节课所学（教师注意引导，学生互补互评）。应指出：学习了制作临时装片的基本方法，灵活运用，根据材料的不同，分别制作了多种临时装片，观察到了几种植物细胞（洋葱内表皮细胞、黄瓜果肉细胞、番茄果肉细胞„„）师：好，请任选一种材料，回忆制作临时装片的方法步骤，默想一会，然后动手制作，看看哪位同学、哪个小组又快又好！（最好是同组同学取材不同）。生：选材、默想、操作、展开竞赛。师：巡视、评价、指导。生：展示作品。

师：有好的制片，还要有好的效果，比比看，谁能尽快找到清晰的物像？生：使用显微镜观察多种细胞，组内交流，讨论植物细胞共同具有的结构。师：通过挂图、模型引导，或通过多媒体演示植物细胞的立体结构。生：归纳、总结植物细胞共同的结构。（略）

师：引导学生提出问题——对细胞液我们平时是有所感受的，你能联想到什么？生：联系实际提出问题：水果的果汁、蔬菜的菜汁是细胞液？„„ 生与生、师与生多向交流、作答。（略）师：怎样将我们看到的细胞记录下来呢？

生：拍照，像书中一样（师：那是显微摄影）；绘图，人人都可以画下来。师：边讲解边示范。交待绘图要领——真实性、专业性、完整性（详见教学设计）

生：明确生物绘图的方法，根据自己观察的物像，随老师的示范绘图。在绘图中巩固认识植物细胞的基本结构。

师：发现问题及时纠正，注意细胞各部分结构的画法和标注。评价。生：展示较好的作品，互相评价。