細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出
教師: 從生活中的現(xiàn)象,結(jié)合上面這些例子,你可以提出什么問題?將問題寫下來。
學(xué)生:①細(xì)胞會失水嗎?(滲出的水是細(xì)胞內(nèi)的水還是間隙的水)
②細(xì)胞在什么情況下會失水,什么情況下會吸水呢?
③水分是如何進(jìn)出細(xì)胞的?
④植物細(xì)胞是不是一個滲透系統(tǒng),哪些結(jié)構(gòu)相當(dāng)于半透膜?
⑤……
教師:大家一起來討論一下提的問題哪些是有價值的,值得探究的。
學(xué)生: ②、③和④三個問題提得好,可以探究。
教師引導(dǎo):我們要善于從生活中的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)新的問題,提出問題。許多科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)并不都是從實驗中得到,更多的是通過觀察生活中的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題的,例如,牛頓從蘋果掉下來的現(xiàn)象中提出地球引力的問題;細(xì)菌學(xué)家弗萊明從一個長了青霉的細(xì)菌培養(yǎng)皿中出現(xiàn)的現(xiàn)象,提出青霉的分泌物是否具有抑制葡萄球菌生活的作用,從而提取出青霉素的;愛因斯坦曾經(jīng)說過:“提出一個問題比解決一個問題更重要”。可見,提出一個有價值的問題,是創(chuàng)造發(fā)明的良好開端。
教師:好,提出了一個有價值的問題以后,我們?nèi)绾稳パ芯克?這是高中生物第一個探究實驗,這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)探究問題的一般方法和步驟。
我們再回到植物細(xì)胞的失水與吸水,從賣菜的阿姨的做法等現(xiàn)象,我們發(fā)現(xiàn)問題──植物細(xì)胞也能吸水和失水,接著我們提出若干問題,并討論得出有價值的,值得探究的問題。下面我們先以第④個問題為例,來學(xué)習(xí)探究問題的一般方法和步驟。
提出探究問題:植物細(xì)胞是不是一個滲透系統(tǒng),哪些結(jié)構(gòu)相當(dāng)于半透膜?
●作出假設(shè)
①作出假設(shè):當(dāng)一個問題提出后,我們必須結(jié)合已有的知識或經(jīng)驗(必要時還要查找資料)分析問題,并且作出嘗試性的回答,這種嘗試性的回答稱為“作出假設(shè)”。
圖片展示:成熟植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖。
提供信息:①成熟植物細(xì)胞具有中央大液泡,占整個細(xì)胞很大比例,因此成熟植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要考慮液泡中的細(xì)胞液。
②細(xì)胞壁的特點:全透性。
③細(xì)胞膜、液泡膜都是半透膜。
④原生質(zhì)層:包括細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。
教師引導(dǎo),作出假設(shè):原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜。
②預(yù)測實驗結(jié)果:
當(dāng)細(xì)胞液濃度 ﹥外界溶液濃度,細(xì)胞吸水,質(zhì)壁分離;
當(dāng)細(xì)胞液濃度 ﹤外界溶液濃度,細(xì)胞失水,質(zhì)壁分離復(fù)原
在此處,教師可以適當(dāng)補充:細(xì)胞液中的水分流失,使細(xì)胞壁和原生質(zhì)層都出現(xiàn)一定程度的收縮,
但由于原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁的伸縮性大,當(dāng)細(xì)胞不斷失水時,原生質(zhì)就會與細(xì)胞壁分離開來,也就發(fā)生質(zhì)壁分離。
教師追問:植物細(xì)胞會不會像動物細(xì)胞一樣,不斷的吸水最后漲破呢?
學(xué)生回答。
(3)設(shè)計實驗
教師引導(dǎo)學(xué)生考慮這個實驗設(shè)計上的一些細(xì)節(jié)問題,例如:
①實驗材料、試劑、用具的選擇
材料的選擇:有顏色的還是沒有顏色的,細(xì)胞小的還是相對比較大的,為什么?
教師補充:洋蔥表皮細(xì)胞有紫色液泡,而且表皮容易撕取獲得,我們可以考慮。
試劑的選擇:糖水、鹽水、海水、酒精?
[設(shè)計意圖: 通過問題的設(shè)置,使學(xué)生在思考領(lǐng)悟到選擇合適實驗材料、試劑的重要性。]
實驗用具的選擇:植物細(xì)胞的吸水和失水是一個微觀的過程,必須通過什么工具來觀察?
學(xué)生:用顯微鏡觀察。
②實驗步驟
教師轉(zhuǎn)承:實驗材料、試劑、用具選好了,接下來我們要考慮整個實驗具體的操作步驟。是先把洋蔥泡在蔗糖溶液中,10 min后取出做成裝片,顯微鏡下觀察;還是先做好裝片,再想辦法往里加入試劑呢?