探究 · 实验 4-1 观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响教学设计2026-2027学年高一上学期生物沪科版必修1

教学设计 课程基本信息 学科 生物学 年级 高一 学期 秋季 课题 探究·实验 4-1观察外界溶液对植物细胞质壁分离和复原的影响 教学目标 1.通过对生活现象的观察，提出具有探究价值的问题，经历完整的科学探究过程；通过临时装片的制作、引流法改变外界溶液浓度，使用显微镜观察并描述洋葱鳞叶外表皮细胞在不同浓度外界溶液中发生的变化，分析原因，归纳概括出植物细胞质壁分离和复原的发生条件，加深对原生质体具有选择透过性的理解。（生命观念、科学思维、科学探究） 2.运用信息技术（数码显微镜、PowerPoint等软件）进行测量、绘制曲线，建构数学模型，定量地探究外界溶液浓度对植物细胞质壁分离和复原的影响。（科学思维、科学探究） 3.分析资料，探究植物抗旱能力与细胞失水的关系，筛选抗旱能力强的植物，缓解荒漠化进程，发展迁移应用和解决实际问题的能力。（科学探究、社会责任） 教学重难点 教学重点： 1.外界溶液浓度与植物细胞失水和吸水的关系。 2.植物细胞质壁分离和复原的概念和发生条件。 教学难点： 1.利用信息技术收集、处理和定量分析数据，探究外界溶液浓度对植物细胞质壁分离和复原的影响。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 播放学生课外利用萝卜做实验的视频。 提问：萝卜条在浓盐水和清水中发生了什么变化？为什么会发生这种变化？ 观看视频。 思考问题，作出合理的假设。 以生活中的现象作为情境导入，让学生从宏观上感受植物细胞的失水和吸水，激发学生学习兴趣。 一、探究植物细胞的失水 播放渗透作用的动画。 展示成熟的植物细胞模式图。 讲解原生质体的概念和性质。 展示紫色洋葱鳞叶外表皮细胞、内表皮细胞和黑藻细胞图片。 提问：哪种植物材料，便于观察原生质体与细胞壁？ 介绍30％蔗糖溶液和其他材料器具。 提问：如何判断植物细胞发生失水？ 播放实验操作视频。 指导学生熟悉数码显微镜的使用，利用平板电脑的拍照和录像功能做好定性记录；利用平板电脑的测量功能测量质壁分离细胞的细胞长度l1和原生质体长度l2（或者利用图像处理软件，测量细胞面积S1和原生质体面积S2），用l2/l1（或者S2/S1）定量反映细胞的失水程度。 指导学生在平板电脑上利用PowerPoint或者Excel软件绘制曲线。 提问：液泡变小，颜色变深，说明洋葱表皮细胞发生了什么？为什么？ 追问：为什么原生质体会逐渐与细胞壁分离？ 回顾渗透作用的原理及发生条件。 说出植物细胞各部分的结构名称。 观察图片。分析三种细胞的特点，选择紫色洋葱鳞叶外表皮细胞作为实验材料。 思考问题，制作细胞形态记录表。 观看视频后，按步骤完成实验操作：制作临时装片→显微镜观察、拍摄并记录→30％蔗糖溶液引流→显微镜观察、拍摄、测量并记录。 绘制曲线并分析。 归纳总结出植物细胞质壁分离的概念和发生条件。 帮助学生理解“植物细胞与外界溶液构成一个渗透系统”这一实验原理。 引导学生利用现代信息技术，初步学会图像观察、测量、绘制曲线等实验方法，培养学生的创新意识。 经历完整的科学探究的过程，理解外界溶液浓度与植物细胞失水的关系，培养学生科学探究能力，提升学生模型与建模、归纳与总结等科学思维。 二、探究植物细胞的吸水 过渡：既然洋葱鳞叶外表皮细胞在高浓度溶液中失水，发生质壁分离，那么在低浓度溶液中会产生什么现象？ 介绍引流蒸馏水的操作。 提问：液泡变大，颜色变浅，说明洋葱表皮细胞发生了什么？为什么？ 追问：为什么原生质体重新紧贴细胞壁？ 对已经质壁分离的细胞装片，引流蒸馏水后，显微镜观察、拍摄、测量并记录，绘制曲线并分析。 归纳总结出植物细胞质壁分离复原的概念和发生条件。 提出新的问题，进一步探究外界溶液浓度与植物细胞吸水的关系。 三、拓展探究 课外兴趣小组用60％蔗糖和10％葡萄糖溶液进行实验探究，展示实验结果曲线图。提问：1、比较左图中两条曲线的异同，得出什么结论？2、右图中并没有引流蒸馏水的操作，植物细胞发生了什么现象？为什么？ 比较曲线的异同，分析、讨论与总结，得出结论。 培养学生读图能力，提升学生比较与分析、归纳与总结等科学思维，提高语言表达能力。 课堂小结 总结植物细胞质壁分离和复原的原理、发生条件，以及科学探究的基本步骤。 回忆、思考。 课后实践 展示图片和资料。请同学们设计方案，并实施实验，比较不同植物的抗旱能力，筛选出抗旱能力强的植物，为我国的荒漠化治理贡献力量。 课后查阅文献等资料，进行实验探究。 培养学生的创新精神和创新能力，提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。由探究活动升华至生态问题。 学科网（北京）股份有限公司 $