“植物细胞的吸水和失水”实验的课堂再探究

李新　张锋

摘 要 叙述了在教材的“植物细胞的吸水和失水”实验的基础上，课后从学生提出的探究问题中选出四个可在课堂上实施的问题，进行分组实验、课堂再探究，学生经过观察现象、对现象的解释与讨论，加深了对植物细胞的吸水和失水原理的理解，并能运用于解决实际问题。

关键词 植物细胞的吸水和失水 再探究 解释与讨论

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

《普通高中生物课程标准》将“倡导探究式学习”作为生物课程的新理念，同时作为生物课程学习的目标。开展探究性实验的再探究教学是有效学习高中生物课程的方法之一，也是提高学科育人价值的途径。

1 再探究是建立在教材实验基础上的深入学习过程

人教版高中生物《必修1·分子与细胞》教材安排了一项探究活动“探究植物细胞的吸水和失水”。为了让学生领会探究实验的思想、明确探究实验的基本环节，教师可以在教材安排的探究实验基础上，课后引导学生针对“植物细胞的吸水和失水”现象，提出值得探究的问题，师生共同探讨从中选定四个问题。针对这四个问题，各学习小组于课前设计好实验方案、预期实验结果。教师准备好每组需要的实验材料、试剂、实验用具等。课堂上学生按照每组的实验设计方案，各自实施实验方案。由于课前做了准备，课堂上只要20 min就可以完成实验过程，还有20 min时间由各组派代表上台展示实验结果并解释实验现象、得出实验结论。课堂的再探究不仅可以加深学生对植物细胞吸水和失水知识的理解，而且还能使学生掌握探究实验的思想及一般流程；不仅启迪了学生的思维，提高了学生的观察、比较、分析和综合判断能力，而且丰富了教学内容，提高了教学质量，培养了学生的科学探索态度，符合新课程倡导的探究性学习理念。

2 教学设计体现对科学事实的进一步探索

本节课安排在学生进行完教材实验的基础上，教师设定再探究的知识目标是：① 探究植物细胞发生质壁分离与复原与外界溶液的关系；② 探究不同的实验材料在同一外界溶液中植物细胞的质壁分离和复原的情况；③ 探究植物细胞的全透性。这些目标的实现离不开学生已经掌握的科学探究的一般步骤，也需要建立在学生已经进行的“探究——植物细胞的吸水和失水”的基础上。再探究旨在让学生通过观察植物细胞质壁分离与复原现象比较外界溶液浓度的大小；明确植物细胞要发生质壁分离现象与外界溶液的物质的量有关；通过观察红墨水进入细胞的位置，判断物质进出细胞的方式和尝试对实验结果进行分析和解释并得出实验推论的能力目标。其中，尝试用探究的方法寻找植物细胞发生质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系是本次再探究实验的重点，也是学习的难点。学生通过实验探究，养成实事求是的科学态度和树立创新的精神，并在再探究的过程中切实的体验合作学习的乐趣。

本实验采用小组合作探究性教学：全班按座位分为四大组，每一大组探究一个问题，每一大组的同桌的两人作为一个小组，这样就有6～7个小组探究同一个问题。每一小组需要制作3个临时装片；分别观察每个装片细胞的质壁分离和复原情况；针对提出的问题，根据实验现象，小组同学相互讨论，尝试对实验结果作出解释。最后各大组派代表汇报其实验结果，全班进行表达交流。教师不仅要做好实验前的准备工作（包括实验试剂、材料、用具表1），而且在课堂上还要注重引导学生自主探究、指导学生实验操作。

3 再探究的过程中问题的提出及实验设计

教师引导学生回忆上一节课“探究植物细胞的吸水和失水”的实验，进一步使学生明确植物细胞质壁分离和复原的原理，再以教材中使用的洋葱鳞片叶外表皮细胞分别置于0.3 g/mL的蔗糖溶液和清水中的实验引发学生思考，使学生明确每组要探究的问题（表2）。

再探究的过程中，学生真切地感受到了“提出问题——做出假设——设计实验——实施实验——记录实验现象”的过程。通过小组合作学习和讨论，学生在教师的引导下，完成实验结论的确定，特别是第2组的再探究过程，学生的思维发展超过了教师的预期，对于实验结果的分析详细且中肯（表3）。

此节课堂再探究是在学生完成“植物细胞的吸水和失水”探究实验的基础上，进行再探究，重在对学生思维的启发、重在观察后的思考与讨论。学生经过观察现象、对现象的解释与讨论，加深了对植物细胞的吸水和失水原理的理解，并能运用于解决实际问题。但课堂实验教学的时间有限，要在40 min的课堂完成探究只能是初步的探究，目的是希望通过实验课堂向学生渗透科学探究的思路与方法，让学生在教师的引导下对科学探究的方法步骤有初步的了解，培养学生爱思考、勤于动手的好习惯。同时，教师在课堂上还要明确告诉学生：在实验课堂我只能做到定性的比较，要做到定量比较，还需要更精细的计算方法甚至还要用到统计的方法，比如可以通过计算细胞发生质壁分离时间的长短来判断；或可以用显微刻度尺先量出细胞及原生质层的大小（在显微镜下细胞的长或宽），当发生了质壁分离后再量出细胞及原生质层的大小，分别记录下来，全班学生的数据进行统计比较，最后才能得出结论。这样的探究过程容易引发学生兴趣，诱发学生的继续探究欲望，也体现了实验探究课的育人价值。

参考文献：

[1] 狄丽英.三种不同浓度对植物细胞质壁分离和复原的影响[J].山西农业科学.2008.4.

[2] 何芳等.“植物细胞质壁分离和复原”的探究性实验教学设计[J].科教文汇.2009.9.