“植物细胞的吸水与失水”实验教学探究及反思

本文对植物细胞的吸水与失水实验进一步进行了探索,创新使用了多种实验材料和更加精确的实验仪器,使实验结果从定性描述走向定量描述,引导学生从层层递进的宏观探究实验走向微观探秘,加深了学生对植物细胞吸水与失水原理的理解。

对“植物细胞的吸水与失水”实验的探索

近几年江苏高考生物学试卷,实验考查占了相当大的比重。因此,高三复习中一定要让学生动手去做实验,不能还停留在课堂对实验知识的讲解上!在近两年的高三教学中,笔者设计并改进了部分实验,

植物细胞的吸水与失水实验的改进与创新

“植物细胞的吸水与失水”是高中生物的第一个探究性实验，通过对实验材料、试剂、实验方法及应用性等方面探究，同学们可以体验“提出问题、做出假设、设计实验、实施操作、观察结果、得出结论”的探究历程，培养严谨的科学态度和勇于探索的精神。

例析《植物细胞的吸水与失水》教学设计

1问题的提出《植物细胞的吸水与失水》是浙教版《科学》八年级下册《植物与土壤》一节的第二课时教学内容。知识目标为：①影响根吸水能力的因素；②根吸水原理。在学生已系统学习科学探究的基础上，充分发挥学生的知识水平和自主探究能力，大胆猜想、合理设计、严谨实验、科学评价……在教学中实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等不同纬度目标的有机整合，并协调发展和综合提升，在全新的学习方式中提高学生的科学素养。

指向核心素养培育的实验拓展与创新——以"植物细胞的吸水与失水"为例

以"植物细胞的吸水与失水"的教学为例,探讨在一轮复习中基于真实问题的实验拓展与创新.创设情境,关注生活实践;任务驱动,训练科学思维;总结提升,形成生命观念,增进社会责任.通过设置实验材料的探究,加深学生对渗透作用本质的理解,基于实证的认知使学生真正生成结构与功能观.

利用数码显微互动系统助力探究实验教学——以“植物细胞的失水和吸水”为例

以“探究植物细胞的吸水和失水”实验为例,通过探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞、黑藻细胞在蔗糖溶液、NaCl溶液和HCl溶液中的质壁分离现象以及质壁分离复原的实验过程,介绍数码显微互动系统如何助力生物学实验教学,从而促进科学探究能力的发展,科学思维的养成以及生命观念的达成。

基于学科核心素养的高中生物实验课教学——以《观察植物细胞的失水和吸水》实验课为例

生物学科从生命观念、科学思维、科学探究、社会责任等方面发展学生的学科核心素养。生物学作为一门研究生命科学的课程,只有融入生活与实验,才能更体现出其学科素养。在高中生物教学实践中,探索并创新实验教学,是培养创新人才、培养全面发展的人的重要途径。文章以《观察植物细胞的失水和吸水》实验课为例,探讨实验课教学实践过程中落实生物学学科核心素养的有效途径。

“植物细胞的吸水和失水”探究式实验教学

本文以探究＂植物细胞的吸水和失水＂教学实践为例,论述了如何通过课前合理分组、课堂有效组织和适当拓展、课后进一步提升等四个方面,激发并维持学生的探究热情,提高探究实验的教学效率。

“探究植物细胞的吸水和失水”实验教学的创新、不足与展望

本节实验课的教学策略为微课程一翻转课堂教学法，根据教学内容将本课课题确定为“植物细胞吸水和失水的再探究”（表1）。

“植物细胞的吸水和失水”实验的拓展

人教版新课标高中教科书《必修1．分子与细胞》中的“植物细胞的吸水和失水”实验，是用洋葱鳞片叶紫色外表皮作材料，用质量浓度为0．3g/mL的无色蔗糖溶液与清水作试剂，先后完成正常状态、质壁分离及其复原的操作与观察。此方法的优点是：①紫色外表皮细胞的液泡大而呈紫色，便于观察液泡大小的变化；②外表皮易撕取，便于临时装片的制作；③质壁分离与复原现象，只需用低倍物镜就可清晰观察。然而，该实验方法也存在着不利于学生知识建构的缺陷：①原生质层因薄且无色而无法观察；②无法观察细胞壁是否也类似半透膜；③因微乎其微的细胞体积变化无法观察而不能感性认识细胞壁的伸缩。

巧妙设计“植物细胞的失水与吸水实验”

高中生物教材中＂植物细胞的失水与吸水实验＂对学生来说是一个难点,表现在实验思路及实验操作上。在实验思路上,学生要能掌握实验探究的一般步骤、实验目的及实验原理等;在实验操作上必须能熟练操作显微镜,会制作临时装片,会撕取洋葱鳞片叶外表皮单层细胞等。因此,要想顺利有效地开展该节实验课,教师就必须做好大量的实验准备工作。

STEM教育视角下的实验改进——以“探究植物细胞的吸水和失水”实验改进为例

STEM教育是基于真实问题情景,促进学生进行深度学习、探究学习的跨学科教育,有助于培养学生的生物学学科核心素养。“探究植物细胞的吸水和失水”是必修1新教材第4章“细胞的物质输入和输出”中的一个重要探究实验,涵盖了渗透吸水、失水原理等重要知识点,是中学生物教学的一个重难点。此实验中的原理、实验设计、装置改进和数据分析是开发STEM研究型课程的良好素材,具备与STEM教育理念无缝融合的优势。该项目融入STEM教育理念的教学目标分析见表1。

“植物细胞的吸水与失水”实验校本课程开发

对“植物细胞的吸水与失水”进行校本课程开发，并从实验材料、制片方法和实验试剂方面进行了比较观察。结果表明：可以用紫色洋葱的内表皮或葫芦藓作为材料代替紫色洋葱外表皮进行实验；根据学生制片效果比较，可以选择直接撕取紫色洋葱内表皮或整片葫芦藓叶进行实验；0.05g／mL的NaCl溶液下植物细胞的质壁分离与复原最明显。

“植物细胞吸水和失水”实验的探究

“植物细胞吸水和失水”实验是高中阶段的第一个探究实验，学习该实验有利于学生掌握科学探究的一般步骤。对能否用无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞，其他有颜色的植物细胞作为实验材料和采用蔗糖溶液作为实验试剂的最佳浓度展开探究，可以达到培养学生的质疑精神、探究精神和生物学核心素养的目的。

高中生物拓展性实验的教学设计与实施——以“植物细胞的吸水和失水”拓展性实验为例

以“植物细胞的吸水和失水”拓展性实验的教学实践为例,介绍开展高中生物拓展性实验教学的设计思路和实践过程:引导学生提出新的探究课题,尝试实验设计、实验操作和实验结果分析,以及反思实验中出现的问题。通过拓展性实验教学活动的开展,深化学生对教材实验的理解,培养学生的科学思维、探究能力等学科核心素养。

生物实验教学:基于疑问,促进理解——以《探究植物细胞的吸水和失水》一课为例

为达到“理解”这一教学目标,最好的设计应该“以终为始”,从学习结果(预期目标)开始逆向思考,其基本步骤为:确定预期的学习结果,寻找合适的评估证据,安排合理的教学活动。教学“探究植物细胞的吸水和失水”实验时,尝试基于学生的疑问,按照基本步骤进行教学设计,以促进学生对教学内容的深刻理解。

利用“葱”动态演示“植物细胞吸水和失水”实验

本文用＂葱＂作材料对经典演示实验＂植物细胞吸水和失水＂进行了改进,学生可以动态地观察到实验现象,达到了教学目的。

“探究植物细胞吸水和失水”的几点做法

高中《生物》第4章“细胞的物质输入和输出”的第1节安排了一个实验探究“植物细胞的吸水和失水”。这个探究活动与以往旧教材中的“观察植物细胞的质壁分离和复原实验”不同，不再是以实验来验证教材的知识内容，而是通过探究，让学生自己发现原生质层相当于半透膜，发现细胞壁的全透性，这样可使学生很好地领悟科学的思维方法，培养学生创新、质疑的科学态度。

基于科学探究能力培养的高中生物学教学设计——以“探究植物细胞的吸水和失水”实验为例

在高中生物学实验教学中,教师应尽可能地将生物学问题与生活情境联系起来,引导学生针对特定的生物学现象进行探究,使学生在探究过程中获取知识、掌握方法、提升能力。以“探究植物细胞的吸水和失水”实验为例,教师创设葱段“开花”的魔术情境引入新课,提出探究问题“葱段为什么会‘开花’?”,引导学生对问题作出假设并设计实验进行探究。教师给学生提供黑藻和洋葱作为实验材料,引导学生设计对比实验,探究植物细胞是否能够发生渗透吸水和失水及发生渗透吸水和失水的条件,使学生在探究过程中掌握科学探究的一般思路和方法,培养科学探究能力。

以马齿苋为材料探究植物细胞的吸水和失水

对于“植物细胞的吸水和失水”这一探究实验，新教材提供紫色的洋葱作为实验材料。洋葱外表皮细胞含有紫色大液泡，不需染色即可直接观察到由于细胞吸水或失水而引起的液泡体积大小的变化。由于洋葱实际上只有外表皮呈现出紫色，对于中学生来说，难以取到只有单层细胞的观察材料。