細胞的滲透吸水

滲透吸水：細胞通過滲透作用吸收水分的活動叫做滲透吸水。滲透吸水：滲透作用，即水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散。滲透吸水：存在於活體生物細胞，死細胞的原生質層不具有選擇透過性，因此不能發生滲透作用，能進行滲透吸水的細胞一定是活細胞。

基本介紹

• 中文名：細胞的滲透吸水
• 科目：生物
• 教學對象：高二
• 教學環境：多媒體教室、生物實驗室

說明

此教學設計任務由南京曉莊學院現代教育技術課程老師yqiong參與教師-維基星光計畫進行wiki教學而發布。此詞條為範例詞條，由匡小陽選定主題並負責、參與現代教育技術課程的所有同學協作共同完成！

基本信息

科目：生物教學對象：高二

課時：3 教學環境：多媒體教室 生物實驗室

學習者特徵

一、在此之前同學們對植物的細胞結構及植物營養物質的運輸方式已經有了一定的了解和認識，在理解上不會存在多大的問題。

二、高中生物實驗不多，同學們做“植物細胞質壁分離和復原”實驗時，在操作細節上可能有待完善。

學習內容分析

本節課學習的是人教版高中《生物》第二冊中關於植物滲透吸水的內容，主要學習內容是了解植物細胞滲透吸水的原理，掌握“細胞質壁分離與復原”實驗的操作，及對植物細胞的吸漲吸水、蒸騰作用有一定的了解。

教學目標

1．使學生了解植物細胞的兩種吸水方式；理解細胞滲透吸水原理；了解植物體的水分代謝包括水分的吸收、運輸、利用和散失的大體過程；理解蒸騰作用對植物的作用。
2．通過細胞質壁分離和復原的實驗，使學生了解探索細胞滲透吸水的方法，鞏固製作臨時裝片的技能；通過分析細胞的吸水原理和探索細胞吸水的過程，使學生初步學會探索細胞吸水原理的科學方法，訓練學生科學的思維。培養學生研究問題的能力。
3．通過聯繫生產和生活實際，使學生了解研究該課題的實踐價值，增強學生關心生產、關心水資源的利用等意識。同時對學生進行結構與功能相適應的生命科學觀點的教育。

教學重點

1．滲透吸水原理，是本課題的重點。因為：
(1)滲透吸水是植物吸水的主要方式，學生只有理解了滲透吸水的原理，才能理解細胞吸水的條件，理解影響植物細胞吸水的各種因素，理解植物體內細胞間的水分傳遞和植物整體水分的吸收和散失原理。
(2)滲透吸收不僅是植物細胞同時也是動物細胞的主要吸水方式，因此，學生理解滲透吸水原理，對理解動物細胞與外環境、動物細胞與內環境之間的水分交換等有重要意義。
(3)在滲透吸水的教學中，可以較好地滲透細胞結構與功能相統一的觀點；滲透理論分析和實驗驗證的方法。培養學生研究和解決問題的能力。
2．質壁分離和復原的實驗，是本課題的又一重點。因為：

(1)質壁分離和復原的實驗，是使學生理解植物細胞是一個滲透系統的關鍵。學生只有通過實驗操作和觀察質壁分離和復原的現象，獲得細胞吸水和失水與環境溶液濃度的關係的感性認識，才能深入理解細胞是一個滲透系統以及影響細胞滲透吸水的內外條件。
(2)通過質壁分離和復原的實驗，可以鞏固學生製作裝片和使用顯微鏡的技能。技能需要不斷重複練習才能掌握，通過該實驗，可以鞏固第一章學的製作裝片和使用顯微鏡的技能。
(3)該實驗是研究細胞吸水的基礎實驗。它不僅能證明成熟的植物細胞是一個滲透系統，運用該實驗的設計思想，可以設計測定細胞水勢、驗證細胞膜的選擇透過性、驗證細胞的死活等一系列的生理實驗。通過該實驗，可以開闊學生解決問題的思路，擴展解決問題的方法。
3．蒸騰作用的生理意義，也是本課題的教學的重點。因為：
(1)蒸騰作用是植物體水分的吸收和運輸的主要動力，也是植物體水分的利用和散失的主要方式。只有引導學生分析蒸騰途徑、蒸騰方式以及與水分吸收和運輸的關係，才能使學生深入理解蒸騰作用在水分代謝中的地位，理解它對植物體的重要生理意義。
(2)蒸騰作用的強弱，是植物體水分代謝的一個重要的生理指標。在一定程度上可反映植物水分代謝狀況，還可以判斷植物對水分的利用效率。不同生態類型的植物，適應環境的形態和結構特徵，與影響蒸騰作用有關，在此可以聯繫。
4．分析滲透原理、成熟的植物細胞是一個滲透系統，是教學的難點。因為：
在滲透作用中，水分從水分子密度高的一側向密度低的一側運動，由於在細胞中水是溶液的溶劑，因此從溶液的角度來說，水分是從溶液濃度低的一側向濃度高的一側滲透，對此學生理解有一定難度。另外，細胞壁和細胞膜在通透性上的區別以及對滲透作用的影響，學生理解也有一定困難。

教學策略選擇

實驗探究法講授法問題情景法

教學過程

一、（該過程在多媒體教室進行,1課時）

1.1 明確問題，確定探究方向新課引入

通過一組優美的畫面，反映生物需要水。水是生命之源，如果沒有水就不會有生命，更不會有大自然的異彩紛呈，也就沒有詩人那么多奇思妙想。生物需要水，歸根到底是細胞的各種生理活動需要水。那么，植物細胞是如何吸收水分？如何利用水分？你能看見嗎？你能證明嗎？
1.2 突出重點，突破難點，組織學生探究
首先讓學生閱讀教材有關文字，再通過觀察幾個動感畫面：(揉面過程；(乾黃豆吸水膨脹過程。引導學生觀察分析：揉面時水到哪裡去了？還能擠出來嗎？乾種子吸水之後體積怎么變？在98年大洪災中，乾黃豆是否派上了用場？然後通過電腦投影，回憶國中所學的種子結構和根尖細胞特點等內容，最後由同學生歸納總結出兩種吸水方式在原理、概念、細胞舉例、細胞特點等幾方面的區別。
1、3 滲透作用的原理
首先通過自製教具——滲透作用裝置演示滲透作用發生的過程，讓一位學生參與確定初始液面，並讀出初始刻度，等幾分鐘後即可觀察實驗結果。在等待的幾分鐘內可向學生簡述自製教具的方法和優點。讓學生仔細觀察現象並分析：液面為什麼上升了？後來為什麼液面又不再上升了？
然後通過改變單一變數，讓學生觀察多媒體的動畫模擬過程。
最後引導學生進么對照分析，得出結論：滲透作用是指水分子（或其它溶劑分子）透過半透膜的擴散；發生滲透作用的兩個條件：一、具有一層半透膜；二、半透膜兩則溶液具有濃度差。1.4在顯微鏡下觀察細胞質壁分離圖片，讓同學們思考原因。

二、（該過程在生物實驗室進行，2課時）

2.1 植物細胞的吸水和失水
植物細胞是否也具備滲透作用發生的兩個條件？引導學生作出假設：植物細胞是一個滲透系統，具備發生滲透作用的兩個條件。
用什麼來證明呢？根據前面的演示實驗引導學生討論研究提出解決問題的方案，即設計實驗驗證假說，引出質壁分離和復原的實驗。再通過多媒體課件將成熟植物細胞模式圖與滲透裝置圖進行對比分析，讓學生找出兩者的相似處和不同處，最後得結論：具有中央液泡的成熟植物細胞是一個封閉的滲透系統，具備發生滲透作用的兩個條件，假設成立。至此，教師可引導學生歸納總結出植物細胞吸水、失水條件，總結出植物細胞發生質壁分離和復原的結構基礎：細胞是活的，有中央液泡，細胞液具有一定的濃度；細胞壁是全透性的；細胞壁的伸縮性小於原生質層，原生質層是選擇透過性膜等。
2.2 植物根據系吸水途徑
通常情況下，土壤溶液的濃度比較低，植物通過根系吸水。 藉助多媒體將課本上的靜態的吸水途徑通過直觀動畫展示給學生，並通過畫面介紹兩條途徑同時進行，密不可分，而共質體途徑為主要途徑，再讓學生分析層層細胞的細胞液濃度大小。
特殊情況下，如一次性施肥過多或鹽鹼地中，讓學生分析植物為什麼長不好，會萎蔫甚至死亡？通過幾個畫面，簡單提提鹽鹼地改良方法或實施無土栽培的情況。
2.3 水分的運輸、利用和散失
通過動畫，讓學生敘述水分運輸的途徑、參與的生理活動，這時可複習一下光合作用光反應階段需要水，並引出呼吸作用的有氧呼吸第三階段需要水，為日後的講述鋪墊。水分的散失主要方式是蒸騰作用，通過幾個畫面：樹蔭底下和太陽傘下，自來水進入高樓大廈。引導學生分析蒸騰散失水分是植物在浪費水分、作無用功呢？還是另一種形式的利用？最後歸納出蒸騰作用的三個意義。

教學流程圖

探究性教學指的是在教師的指導下,學生主動參與發現問題、提出問題、研究問題、解決和討論問題的過程,並在探究過程中獲取知識、發展技能、培養綜合能力的教學活動.它的教學模式是:創造情境、發現問題、分析並作出假設、收集信息、論證評價、實踐研究、交流並得出結論、實際套用等.因此,在教學過程中,教師應根據教學目標和學生現有的知識水平,尋找與教學內容密切相關的、可以激發學生興趣,同時又容易理解的材料,創設出活躍思維的最佳情景,激起學生思考的欲望,使學生參與探討,從中發現問題並提出問題.

教學評價

教師主要從兩個方面對學生的學習開展評價：

一、課程結束後能通過自己的話概括原生質層、半透膜、選擇透過性等名詞的定義，並簡述細胞滲透吸水的原理。

二、讓同學們完成實驗，了解他們的實驗結果，判斷他們的實驗步驟是否正確，通過對實驗的檢查，從整體上評價學生實驗操作的水平。

三、針對本節課合作學習的內容建立了相應角度的評價標準。要求學生自己根據量表自我評價，同時對本小組的其他同學做出評價，然後把評價結果反饋給教師和學生本人。

備註與反思

1 通過此次的教學怎樣才能在以後的教學中得到事半功倍的效果？
2 此類教學方法有什麼不足和缺點？
3 教學過程中最大的困難是什麼，怎么解決？