2019-2020年沪科版生命科学高一上第3章《生命的结构基础_细胞膜》教案.doc

2019-2020年沪科版生命科学高一上第3章生命的结构基础_细胞膜教案【课标标准】（本小节）理解植物细胞吸水的原理；学会观察和研究细胞的基本技能，以及初步分析问题的能力； 学会探究植物细胞外液的浓度与质壁分离的关系。【教学目标】（第1课时，下同） 【知识与技能】明了渗透、质壁分离等概念的确切含义；能运用概念，分析、解决生活生产中的一些实际问题；较熟练、规范地独立完成实验操作；感知细胞膜的存在、质壁分离现象及其状态的变化规律，分析变化的原因；【过程与方法】 亲历探究的基本过程并自我评价，理解实验方法，掌握记录、处理数据和运用曲线图表达结果的一般方法；【情感态度与价值观】与他人合作共同探究，初步形成敢于质疑、注重证据、求真务实等精神，增强学好生命科学的自信心。【教学重点】 明了“质壁分离”的确切含义；感知质壁分离现象及其状态变化的规律；体验探究的各个基本步骤，选择和采用相关方法开展有关定量研究。【教学难点】显微镜的使用和细胞大小的测量等技能；定量研究的基本思路、数据转换以及运用曲线图表达结果的一般方法；【核心概念】 质壁分离，科学探究。【教学基本策略】 问题驱动，引导探究。【教具准备】探究活动的材料、仪器和试剂，PPT，双筒显微镜，实物投影等。【教学过程】【上课前的交待】请预习课本P4446的第6步。先熟悉材料用具，想想它们有什么用途。阅读学案上的【主要学习目标】，做到心中有数，这也是自我评价的主要标准。对照学案，大致了解本节课要解决的主要问题有哪些。 【引 言】期中前，我们学习了生命的物质基础。今天我们开始进一步学习（主题3）生命的结构基础。细胞是生物体结构和生命活动的基本单位，是一个基本的生命系统。作为系统，一般都具有边界，就如一个国家有海陆空的边界。边界必须要能控制并完成系统与外界的物质、信息等的交流。那么，植物细胞的边界究竟是细胞壁还是细胞膜呢？细胞壁能控制物质进出细胞吗？细胞膜是细胞这个系统的边界。我们首先来认识细胞膜。【过 渡】细胞膜是如何控制并完成细胞与外界的物质、信息等的交流？ 我们首先以细胞内含量最多的水为例开展研究。同学们对扩散和渗透现象已经有所了解。扩散是物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动。渗透作用指水的跨膜扩散，即：水分子通过膜从水分子多的一边向水分子少的一边移动。【水的移动方向是从哪一边向哪一边移动？】【板块一. 探究活动1：成熟植物细胞的渗透失水（定性）】今天我们准备探究什么呢？探究始于问题，问题主要来源于学习或生活实践。为了了解同学们已有的生活经验以及发现问题、提出问题的基础，课前请同学们对背景资料中所列的现象打勾，并根据现象提出想要探究的问题。由于我们今天以植物细胞为研究对象，因此，背景资料都是一些关于植物的实例。【事实上，人的糖尿病、尿崩症等疾病都与人体内正常的水平衡被打破有一定的关联，水与人体健康密切相关。动植物细胞保持水平衡的原理是相似的。】 我阅读了同学们的学案后，发现大多数同学全部肯定了背景资料中的4种现象。说明同学们都积累有一定的生活经验。学案更反映出同学们强烈的问题意识，特别是同学们富有创造性的想象力，让我兴奋，有很多问题是我没有想到的。时间关系，只能举几个例子，让我们一起分享！PPT: 请您欣赏（来自许凌波、刘滋清、张立东、王思滢、朱未、赵晓帆、胡祎超等同学的问题）：植物细胞能够发生渗透作用吗？不同浓度溶液中的植物细胞的失水速率和失水量相同吗？用白菜做馅时，放盐多少与渗出水的量呈怎样的关系？让白菜细胞失水一定要放盐吗？为什么做酱菜的黄瓜比鲜黄瓜要咸得多？是黄瓜失水时，盐也同时进入了细胞内吗？青菜叶肉细胞萎蔫时，基因发生改变吗？细胞膜上控制水分子进出的物质是什么？这些问题指向明确，简洁明了，具有规律意识、定量意识和探究价值。大致进行分类：从生命系统的组成层次看，有细胞角度的问题，也有物质角度的问题。从研究问题的深度看，“是什么”的问题，也有“为什么”的问题，还有“如何做”的问题。后两个问题很有深度，追根究底的精神值得表扬。但在现有条件下无法开展实验探究，不适合我们的课堂学习。根据统计，绝大多数问题都与渗透作用有关。我们就确定“植物细胞能够发生渗透作用吗？不同浓度溶液中的植物细胞的失水速率和失水量相同吗？”作为我们今天共同探究的课题。【作出假设】问题产生后，我们需要进行尝试性的回答，即提出假设。针对“植物细胞能够发生渗透作用吗？”这一课题，你的假设是什么？【师重复.必要时说明什么叫假设，示范如何提出假设。】【过渡】假设是否成立，还需要实验的检验，用事实证据来回答。也就是说，对植物细胞施加某种处理，观察其变化，才能评价假设。【预期结果】假如现在把成熟植物细胞置于浓盐水中一段时间，预期一下支持你假设的结果应该是怎样的？【过渡】在回答预期结果之前，我们有必要先认识植物细胞的基本结构。【PPT:成熟植物细胞结构模式图】植物细胞从外到内，依次包括细胞壁，细胞膜，细胞质和细胞核；细胞质中有液泡，液泡内是被称为细胞液的溶液；成熟植物细胞在光学显微镜下的最主要特征是：细胞几乎被中央大液泡占满了！ 【为了说明结构，图上夸大了原生质层的厚度。】如果成熟植物细胞能够发生渗透作用，那么，把成熟植物细胞置于浓盐水中一段时间，液泡大小会发生怎样的变化？【理解设计】结果究竟如何，课本提供了一种查证的方法。请阅读课本第45页的全部内容。要求是：明确实验的基本思路，并以简短的语言复述给同伴听，同伴必要时做补充。【学生阅读课文，复述，补充】【过渡】明确了实验的基本思路，操作前需要弄清楚几个相关问题：PPT:关于课本P45的几个说明：【提醒：要有及时记录课堂笔记的习惯】理想的选材：紫色洋葱鳞叶外表皮一是细胞液呈紫色，容易在显微镜下观察；二是外表皮容易被撕取制片。 试剂替代：氯化钠溶液替代蔗糖溶液蔗糖溶液黏性大，移动慢，且细胞对其作用的响应较慢。经过试验，我们用氯化钠溶液来代替蔗糖溶液，氯化钠溶液的浓度分别有4、5、6。制作临时装片：滴、划、撕、展、盖 【友情提醒：要小心握持刀片，我们今天不是观察人的红细胞吆！】引流：目的; 操作方法【引流，被普遍应用于替换临时装片中的液体】引流时，最好取下装片，在桌上操作，以免弄脏载物台。为了避免镜头被污染，引流时不要让盖玻片上有溶液。引流方法要正确（一侧滴，对侧吸），每次滴液不能多（12滴为宜）。为使细胞完全浸浴在蔗糖溶液中，要重复3次。观察：规范使用显微镜；顺序和重点 【顺序：先观察清水滴中的细胞，然后考察氯化钠溶液中的细胞。观察细胞时，先了解的整体形态，再由外向内明确各种结构组成和特点。重点：中央液泡和原生质层与细胞壁的状态。】记录：及时填表，规范绘图说明：“步骤4”中的“趋于稳定”的时间统一定为4分钟。【来得及的同学就当堂定稿，来不及的就先完成起稿，课后及时定稿】没有把握的操作，及时请求帮助【实施实验】 巡回指导，不断勉励。【及时用学生的装片，展示结果于电视机屏幕上】【分析与结论】 PPT:你看到了植物细胞的细胞膜这一边界了吗？你观察到的现象主要有哪些？由此可推知水分发生了怎样的移动？师：对照电视屏幕讲述质壁分离的定义。【把课本44页的定义划下来】实验结果支持你的假设吗？本小组的实验结论是什么？ 【仔细倾听学生的表达，注意诸如“植物细胞？”“渗透作用？”，强调结论要恰当，不可以偏概全、夸大结果的支持。语言表达要尽可能的严谨！】【时间允许，就展示学生绘的图。可以考虑让学生评价绘的细胞图】现在，你能解释发生质壁分离现象的原因吗？ 【提示：理清因果关系】师评价：操作的规范性？观察仔细？对现象的表达清晰、基本准确？推理和解释比较严密？ 【解答疑问】Q1。回到背景资料中的问题。糖拌番茄或盐拌黄瓜时，为什么会有水分渗出？Q2。【Ppt:阵雨将要来临，菜农兴高采烈地给大片的菜苗施肥。但阵雨却与菜田“擦肩而过”。菜农焦急万分！菜农为什么焦急万分？你能给菜农合理的建议吗？】【过 渡】刚才同学们都成功的观察到了质壁分离现象，说明紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞确实发生了渗透失水。但这还仅仅停留在形态结构定性的层次。测量使定性趋向定量。为了使观察更精确，结果更具体，我们要尽可能地进行测量和数值计算，这样也更容易发现规律。【板块二 探究活动2：成熟植物细胞的渗透失水（定量）】PPT：思考与讨论：如何定量地反映原生质层收缩的相对程度？（1）要测定原生质层的长度，你准备选择使用的测量工具是显微镜和显微测微尺。（2）反映收缩的“相对程度”，合理的测量指标是原生质层的长度的变化或百分数（）。 绝对长度的变化 长度（变化）的比率或百分数（）【因为不同细胞的原生质层的初始长度是不同的，用长度（变化）的比率或百分数（）更合理】（3）课本第45页用质壁分离后的细胞长度(A)作分母。结果的可靠性是基于怎样的假定？【由于细胞壁的伸缩性很小，可以把质壁分离后的细胞长度看作原生质层的初始长度】（4）说出你的实验方法。 【同学们讨论】师评价：思路，方法，细胞大小测量的实验技术的迁移应用。认识问题具有敏锐性。 B/A（）也反映了质壁分离的程度。PPT：思考与讨论：如何定量研究质壁分离程度与外界溶液浓度之间的相关性？（1）渗透作用的动力是 。你的假设是 。（2）说出实验的实验变量、反应变量和应该保持一致的常量（无关变量）。（3）你研究的基本思路是怎样的？【请同学们讨论】师强调：无关变量不是我们所研究的，但又是可能干扰实验结果的因素。如表皮细胞的来源和取材部位，测量前细胞接受处理的方法和时间。实验时，必须把无关变量的干扰控制在最小程度，尽可能保证他们的一致性。无论这些因素是否影响结果！否则，不便于得出实验结论。师：为了让测量结果精确并具有普遍意义，应注意：视野亮度要均匀。否则标尺分度两侧亮度会不同，将影响读数的精确性；被测对象要在视野的中央；否则物像就不够清晰，测量当然也就不精确；要随机选择若干个表皮细胞分别准确测量后计算平均值。 师：请同学们按照上述思路，先在学案上列数据记录表；然后完成“步骤5和6”的操作，注意：严格操纵实验变量、控制（均衡）无关变量，随机选取位于表皮周边和中间的细胞，长宽比约3：1至2：1的细胞比例接近中值、测量时也便于读数，读数时四舍五入。仔细观察、认真记录数据；再计算并将数据转换为坐标曲线图。生：列数据记录表；完成实验操作，进行数据的记录；计算并绘制曲线图。师：巡视实验的过程、结果。【如果时间来得及，就安排12组，展示表图。】【学生分析、解读数据】学案：质壁分离程度与B/A（）的值是什么关系？本小组收集的各组数据，说明了氯化钠溶液浓度与质壁分离程度的关系是怎样的？原因何在？ 学案：曲线图反映了外界氯化钠浓度与质壁分离程度的关系，请描述曲线特征，并得出结论。【要关注学生的“范围”意识】师可追问：你能预测在3、7氯化钠溶液中的洋葱表皮细胞B/A%的范围吗？师评价： 实验过程；实验结果的可靠性；制表要领的把握：标题；行和列（/ 单位）；划线分割；记录的数据值要有合适的有效数字。数据的排列反映其收集顺序。（报告中的6应列在首位）绘曲线图要领的把握：标题；坐标轴（变量）：含义（/ 单位），轴的刻度和数值标注；绘点连线。【如果时间来不及，则计算并绘制曲线图可放到课后完成。但需要把数据交给课代表，进行计算机汇总。】师：需要说明的是：借助EXCEL，把全班的数据进行统计、处理，生成的曲线图会更具有普遍意义。因为不仅样本数量大，而且一定程度上能体现对实验材料和测量对象的随机选择，如果保证测量得到的每一个数值都是准确的，则误差就非常有限了。但是，为了让同学们掌握数据处理和转换的技能，要求各位亲手计算、绘图，全班汇总的结果明天放到你们的ftp上。到时，请把自己绘制的曲线与全部统计后生成的曲线进行比较，分析两者存在差异的原因。【板块三：课堂小结】请同学们对照学习目标和学习过程，谈谈本节课的收获和有待进一步完善的地方，讲出自己的感受。【回归学习目标】Xxx：我的收获主要有：有待进一步完善的地方：【板块四：教师点评，作业布置】师评价：评价“学生的评价”。充分肯定。如果个别同学的实验不太顺利，也不要气馁。爱迪生说过“天才是1的灵感和99的汗水”。查找原因，继续努力！请同学们【课后完成】有关实验方案和分析讨论，有兴趣的同学可以进一步探究提供给你们的课题或自己确定的新的课题。需要老师提供支持的，请主动联系。【提醒：离开教师前，请整理器材和桌面】