洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原拓展-苏派教育.DOCVIP

基于创新思维培养的高中生物开放式实验教学案例研究 摘要：为了培养学生的创新思维、创新能力，为了提高学生的实验设计、实验操作水平，笔者尝试对实验班采取开放式实验教学：学生可以根据实验原理，对教材实验进行拓展，放手让学生对不同于书本的实验材料、步骤等展开尝试，通过教师的适度引导，让学生自主地展开讨论、设计实验、进行实验操作、观察、记录实验结果、分析实验结果、得出结论。对照班仍采用传统实验教学，并通过课堂教学量化评价表对实验班和对照班的教学效果进行比较。 关键词：创新思维 开放式实验教学 质壁分离 一、开放式实验教学案例分析 “以学生为主体”，这是教育界已认同的一条基本教学原则。以往的实验教学，教师总怕学生学不会，对技能的操作认真讲解，示范，占去了一节课的绝大部分时间，留给学生自主学习的时间很少，以实验为主的生物教学，学生的主体地位就体现不了。在实验教学中我们尝试变教师讲解为学生尝试，把整个教学过程设计为“激趣导入”、“学生尝试”、“师生研讨”、“归纳总结”、“应用发散”五个部分，每个活动都让学生分组操作，讨论，同学之间互帮互学，教师很少面向全班讲解，真正做到了把时间让给学生，学生通过动手操作，学习效果得到及时的反馈，这样有助于拓展学生的思维，培养的学生的动手动脑能力。由学生分小组自主学习，教师只起到一个组织者和顾问的作用，通过这种自主学习模式，培养学生的创造力。 《洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原》拓展实验是人教版高中生物课程《必修一》第四章第1节中《探究植物细胞的吸水和失水》的实验改进。教材中本实验的探究内容仅仅是观察洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离及质壁分离的复原现象，最终证明水分子是可以进出细胞膜（或原生质层）的，而且水分子进出细胞的方向取决于细胞膜（或原生质层）两边溶液的浓度，而蔗糖分子不能像水分子那样进出细胞。从教材安排上，这是一个探究性实验，旨在培养学生的探究意识和创新精神，但是在很多的教师“严格要求”之下，学生按照教材中的实验步骤机械操作，硬生生将这个实验变成了一个验证性实验，失去了探究学习的乐趣及作用。 针对上述情况，笔者对这节课的实验教学采取了开放式的教学方式，学生可以根据实验原理，对教材实验进行拓展，放手让学生对不同于书本的实验材料、步骤等展开尝试，通过教师的适度引导，让学生自主地展开讨论、设计实验、进行实验操作、观察、记录实验结果、分析实验结果、得出结论。通过学生学习小组的分工协作、交流讨论、互帮互助，教师减少讲解的时间，把课堂交给学生，教师只是作为组织者和实验顾问，在必要的时候给予学生适当的帮助。学生通过自主选择实验课题、确定实验目的、理解实验原理、制定实验步骤、进行实验操作、观察实验现象，最后得出实验结论。在此过程中，学生对实验原理的理解加深了。学生的实验技能、思维能力、创造力都得到极好的发展，极大程度地训练了学生的创新思维和实验设计、操作能力，并能帮助学生建立起一丝不苟、实事求是的科学态度、培养勇于向权威挑战，大胆创新的科学精神以及小组合作交流，团结协作的精神。 二、开放式实验教学过程 （一）实验前的准备 学生分组，组建实验小组，任命实验组长。实验前，学生预习教材内容，根据教师给出的提示：①实验材料的选择是否一定要用紫色洋葱鳞片叶；②是否可以用其他浓度蔗糖溶液或其它溶液替代外界溶液：③实验可在原有基础上做哪些方面的拓展和改进。每一实验小组组长组织小组成员完成讨论，对教材中的实验进行改进，并做好记录，再经小组讨论出合理的建议，各小组将建议汇总至教师处，教师根据学生的建议将不同的实验任务分配给不同的实验小组。各实验小组最终确定的实验目的如下：①选择不同材料观察植物细胞质壁分离及复原现象；②植物细胞的细胞液浓度测定；③观察不同浓度蔗糖溶液及其他溶液（如：尿素、甘油、酒精等,甚至可以用可乐、冰红茶等）处理洋葱鳞片叶细胞后发生的现象；④不同浓度的透明溶液浓度大小的测定；⑤鉴定植物细胞的死活。根据以上五种实验目的，将全班学生分为五大组（任命大组长），每一大组还可以分成几个小组（保持原实验小组的成员不变），分别对上述五个问题进行实验探究。实验前须明确实验目的、实验原理、实验材料及实验步骤，由组长协调讨论、总结，并汇报教师，教师给予及时地肯定和修正、指导，并对所有实验组长进行实验前的培训指导。实验过程中，实验小组长负责统筹安排各成员的分工，确保人人动手操作。实验结束后，每一实验小组需上交一份实验报告。 （二）实验教学过程 1.回顾旧知识，引入课题 首先引导学生对渗透作用的相关知识进行回忆，使学生明确“渗透作用是水分子或其它溶剂分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的过程”。进一步明确成熟高等植物细胞具有中央液泡，其原生质层可看做是一层半透膜，外界溶液和细胞液之间存在浓度差时，就会发生渗透失水或渗透吸水