谈“探究植物细胞的吸水和失水”实验教学

李海侠

摘 要：本課围绕“植物细胞的吸水和失水”这一探究实验开展教学。运用“糖拌西红柿有水分流出”的生活实例作为导入，创设科学探究情景，引导学生投入探究，让学生充分利用探究实验器材，在合作探究过程中自主构建“植物吸水和失水发生的条件及其原理”这一知识内容。

关键词：启发式教学；合作学习；教学案例

一、分析教材

生物学是一门自然科学，它反应了自然科学的本质。在教学中，我们不仅要记忆相关知识，更要通过参与具体的实验，亲身体验科学探究过程，获取相应的知识经验，已达到训练思维，养成科学探究的方法及能力。

“植物细胞的吸水和失水”是高中生物人教版必修一第四章第一节第二课时的内容。本节课通过探究合作学习来达到知识和能力的综合。在知识上主要对植物发生质壁分离和质壁分离复原的原因的掌握，既对第3章《细胞的结构和功能》具有巩固和深化作用，同时为《物质的跨膜运输》做了铺垫作用。让学生在合作探究的过程中培养实验技能，掌握科学探究的思维方法，培养学生的科学素养。

二、明确实验目标

1.知识与技能

观察成熟植物细胞，掌握植物的原生质层的构成，并理解原生质层相当于一层半透膜，促进学生从内因和外因理解发生质壁分离的条件。

通过探究实验，让学生具有初步的探究能力。

2.过程与方法

通过实验观察，分析比较植物细胞处于不同外界溶液中时所发生的现象；通过显微镜的操作，培养操作能力的同时，促进学生对知识的运用。

三、合作探究过程

1.精心搭配小组成员，选出组长

实验课中实行分组教学，以方便学生之间的讨论与交流，提高学生的合作探究能力。

在“植物细胞的吸水和失水”实验教学中，首先我将对班级学生进行分组，每组4人，依学生的知识能力、性格特点等为依据进行分组。使每个小组成为一个小的团体，既为小组成员间的相互帮助、相互促进提供了可能，又培养了学生的团队合作精神。并选出平时动手能力较强、思维较活跃的学生作为组长，由组长对本组成员进行组织、管理，以保证本次探究实验能够有序、高效展开。

在课前我将对组长进行适当的培训。如：显微镜的正确使用，临时水装片的制备等。在实验课时由小组长协调本组成员的实验操作，让每一位成员都能亲自动手参与实验操作，体验实验过程，这样不仅提高了课堂效率，而且还提高了学生的团结合作及实验操作能力。

2.联系实际生活，激发学习兴趣

在日常生活中，有很多现象，只要我们加以注意并试着用生物学的知识来解释它们，这样会提高学生对生物学的认识和兴趣，如：腌制的蔬菜为什么会出水呢？在本节实验教学中，为每组同学准备两份萝卜条：一份腌制过后的萝卜条，一份放在清水中。让他们亲自触摸并引导学生提出问题：他们的硬度为什么不同？在什么情况下植物细胞会失水？什么情况下又会吸水呢？引发学生思考。

3.预设问题，增加实验的针对性

在设计本次实验中，对学生在实验过程中的每一个环节我都认真构思，对实验中可能出现的问题、现象及学生要完成的任务多提出几个“为什么”，让学生在探究过程中带着问题完成。比如以下几个问题：（1）质壁分离过程指的是什么与什么相分离？为什么？（2）怎样使洋葱鳞片叶处于0.3g/ml的蔗糖溶液中？会发生什么现象？（3）用0.5g/ml的蔗糖溶液与0.3g/ml的蔗糖溶液相比有什么异同？如果用5%的KNO3溶液又会出现什么现象？为什么？

4.实施实验

我用生活实例“糖拌西红柿会有水流出”引入新课。根据渗透作用的原理，回顾“哺乳动物红细胞的吸水和失水”发生的条件，然后让各组学生运用导学案进行合作探究，以培养学生的自主学习和合作探究能力。

5.内容拓展

（1）提供不同实验材料

在本节实验课当中，除了提供紫色洋葱外，还可以发给学生不同颜色的花瓣等一些其他的植物材料。每组成员可以选择其中的不同几种材料进行实验，既增加了实验材料多样化，提高学生了探究的兴趣，又可以让学生在实践过程中得出成熟的有颜色的植物细胞更适合做质壁分离和复原的实验。这样，学生在探究实验过程中会自主获得新的知识，而不是被动地接受，同时也达到了探究性实验教学的目的。

（2）提供多种实验试剂

在以往的实验教学中，往往只提供一种蔗糖溶液。学生在实验时会提到“为什么要选用0.3g/ml的蔗糖溶液？”。因此，在本课的实验教学中，为学生提供了几个不同浓度的蔗糖溶液，如：0.3g/ml、1.5g/ml等。同时还提供其他试剂，如KNO3溶液等，让小组成员自由选择。通过不同浓度的蔗糖溶液实验后，小组间相互交流讨论，学生会发现植物细胞失水和吸水所需要的时间与外界溶液浓度大小有关，明白植物细胞过度失水死亡后，不会再发生质壁分离的复原。选用KNO3溶液小组，可能还会发现质壁分离的自动复原现象。这时，教师应适当地给予引导，组织学生讨论上述现象发生的原因。使学生在讨论中对知识理解进一步加深，增强了学生对实验探究的兴趣。

6.交流，评价

小组成员完成探究、并做好记录，我将组织学生进行归纳总结。同时会对小组在探究过程中的表现进行评价，使学生在以后的实验操作中加强团队意识，小组成员之间相互监督，共同进步。

四、教后反思

本节课是以学生为主，在教师的引导和启发下展开的探究活动。大部分学生能从探究中获取相应的知识，熟练了相应的实验技能操作和思维，再在老师的引导下把知识进行拓展和应用，从而较好地完成了教学目标。

由于同学们对显微镜的操作不够熟练，课堂上出现小部分同学观察不到细胞或蔗糖溶液在载玻片上到处流的现象，致使该小组没有时间很好完成拓展内容。因此，小组探究，合作学习还有待进一步加强和完善。