基于实验的“细胞中的无机物”教学案例

刘于祥

摘 要：本节课设置多组实验，旨在提高学生的兴趣以及教学效果。本节课进行了多种实验，其中包括嫩树叶的加热和干树叶的燃烧、西瓜和凉粉的比较、水分测定仪对不同植物材料的含水量测定、自制血液循环模型演示、干种子和潮湿种子温度的感受、水和果汁结冰等。

关键词：无机物；水；无机盐

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）23-087-2

不少老师认为，“细胞中的无机物”这一节内容简单易讲，但大多只停留在灌输式教育，即便举的例子也是学生在生活中没有深刻体会的。如果把相关的教学内容设计成一个一个的实验，让学生真正从实验中总结出相关的知识，那将会极大地调动学生的积极性，达到事半功倍的教学效果。

一、教学目标

1.知识方面

知道水和大多数无机盐在细胞中的存在形式及生理功能。

2.能力方面

（1）通过分组实验，锻炼操作能力。通过分组讨论，培养合作学习的能力。

（2）提升从资料、图表等提取有价值信息的能力。

3.情感、态度与价值观

（1）积极参加讨论发表自己的见解，在交流中建立自信

（2）水是生命之源，养成自觉保护水资源的意识。

二、教学重难点

水和无机盐在细胞中的作用是本节重点，结合水的概念、无机盐的作用是本节难点。

三、教学教具

新鲜树叶、干树叶、红叶李老枝、红叶李嫩枝、李树嫩枝、李树果实、西瓜、凉粉、潮湿种子、干种子、自制血液循环模型、水分测定仪、酒精灯、打火机等。

四、教学课时

新授、一课时

五、教学过程

1.导入

将班级同学分组进行实验。实验一利用酒精灯对试管中的叶片进行加热，通过试管中出现的水蒸气得出生物体内含有水。实验二利用酒精灯燃烧干树叶得到的灰烬，让学生知道生物体内无机盐的存在[1]。引入课题细胞中的无机物。

2.细胞中的化合物

ppt投影细胞中的各种化合物及含量，学生观察。

类 别化合物相对质量分数%

无机化合物

水85.0～90.0

无机盐1.0～1.5

有机化合物

蛋白质7.0～10.0

脂质1.0～2.0

糖类和核酸1.0～1.5

教师提问：细胞中含有无机物和有机物两大类物质，细胞的各种物质谁的含量最大？

教师总结出细胞中的化合物，水的含量最高。

3.水

（1）水的含量

演示实验：

实验材料：红叶李老枝、红叶李嫩枝、李树嫩枝、李树果实、水分测定仪

实验过程：利用水分测定仪分别测定四组材料的含水量，进行对照比较。

教师提问，学生总结：

①红叶李嫩枝与李树嫩枝对照比较说明不同生物种类的含水量不同。

②李树嫩枝与李树果实对照比较说明同一生物不同的组织、器官中，水的含量也不相同。

③红叶李老枝与红叶李嫩枝对照比较说明同一生物在生长发育的不同时期，含水量不同。

（2）水的存在形式：

教师提问西瓜和凉粉中含有水吗？（有）

学生用手挤压西瓜块和凉粉块，西瓜块流出汁液而凉粉块中没有，从而引出自由水（可以自由流动）、结合水（与其它物质结合在一起）。

（3）结合水的作用：

教师利用凉粉块中水分与淀粉结合引导学生，细胞中也有水与蛋白质等结合在一起（结合水）成为细胞结构的重要组成成分。

（4）自由水的作用：

自制简易血液循环模型，教师进行演示实验。

①装置的血管中充满含有酚酞的水，加入NaOH粉末，水立即变为红色，推动注射器红色沿着血管流向各个方向。

②通过注射器加入Hcl，观看到红色逐渐消失。

学生讨论总结自由水的作用。

教师总结：

①NaOH粉末溶于水出现红色，说明水是良好的溶剂。

②红色沿着血管流向各个方向，说明自由水能运输物质。

③加入Hcl红色消失，说明自由水中作为化学反应的介质。（ppt同时展示自由水的作用）

（5）自由水与结合水比例高低对代谢植物抗逆性的影响

①准备两个大小相同的塑料瓶，分别装满潮湿的种子和干种子。让学生用手感受温度（不同）。

教师提问：同学们分析温度不同的原因？（提示代谢可以产生的热量）

教师总结：自由水的含量越高，代谢越旺盛。

②学生观看演示实验的视频——水和果汁谁先结冰。

教师提问：为什么水结冰了，果汁还没有结冰？

教师总结：细胞中结合水比例越高，植物的抗逆性越强。

（6）生命之水：

学生观看生命之水视频（一段关于地球上各種生物与水的关系），让学生体验生命离不开水，水是生命之源，养成保护水资源的意识。

4.无机盐

（1）无机盐的存在形式

阅读教材找出无机盐的存在形式（多数以离子形式存在）。

教师提问：同学们举例说出有哪些离子？

阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等

阴离子：Cl-、SO2-4、PO3-4、HCO-3等。

（2）无机盐的作用

①无机盐是细胞内重要化合物的组成成分

ppt展示血红蛋白和叶绿素分子结构式，重点标注Fe和Mg。得出无机盐的作用重要化合物的组成成分。ppt继续展示缺Fe性贫血和植物缺Mg图片，让学生进一步了解无机盐是重要化合物的组成成分。

②无机盐维持细胞和生物生命活动

播放运动员剧烈运动后抽搐的视频。教师分析由于缺Ga导致抽搐。总结出无机盐的作用维持生命活动。

③无机盐维持人体的酸碱平衡。

ppt投影常见食物的酸碱度分类表，提示学生我们吃了酸性或碱性食物，人体PH值仍能保持稳定。

教师总结出人体通过无机盐的作用：无机盐（H2CO3/NaHCO3 NaH2PO4/Na2HPO4）能够维持人体的酸碱平衡。

本节课的分组实验和演示实验，使学生更易理解相关知识点，从而改变了很多教师一直灌输式教育的方式。教师只要认真引导学生动手实验，课后就可以看出，学生很愿意接受这种课堂模式，而且教学效果也会很好。

[参考文献]

[1]欣向红.“细胞中的无机物”教学设计.中学生物学[J]，2015（07）.endprint