探究动物细胞的吸水原理的实验教学.doc

探究动物细胞的吸水原理的实验教学1. 课题的提出和引入初中学生学习细胞吸水原理的知识，仅限于对植物细胞吸水或失水的了解，而动物细胞 吸水的原理是否与植物细胞一样，对学生来说仍是一未知领域以此为出发点，设立研究课 题——研究动物细胞的吸水原理让学生通过提出猜想，设计实验进行验证，总结结论，然 后让学生H己得出动物细胞的吸水原理，使学生从中掌握一些科学的研究方法教师在介绍植物细胞吸水原理的演示实验时，可做如下引导：教师：从这个实验可以看出，白菜叶柄的质量变化和外界水溶液的浓度有关这种质最 变化，是因细胞吸水或失水引起的如果这个实验用的不是植物细胞，而是动物细胞，那么 实验现象会有什么不同吗？学生：也会发生放在清水中的一份质量增加，放在盐水中的另一份质量减少的现象，不 同的是在相同的时间内所增加或减少的质量可能与植物细胞不同教师：这里同学们会想到这样一个问题，动物细胞是否可以吸水或失水？假若可以，动 物细胞的吸水原理是否与植物细胞一样？它们的吸水能力哪个更强？请同学们提出猜想，然 后设计一个实验来证实你的猜想2. 分组讨论，确定研究方案将学生分成小组，讨论如何设计实验迹行研究教师提出以下问题作为提示：1）你对 所研究课题的结果有什么猜想？ 2）你准备选取哪些器材？组成一个什么样的装置？实验原 理是什么？ 3）你将测量哪些数据？控制哪些量？设计一个记录数据的表格。

4）伤;会面对哪 些技术上的问题并如何处理？哪些问题可能无法解决？每一小组经过讨论有了白己的初步研究方案利用实物投影仪，学生分组由代表上台展 示a己的研究方案、实验装置图以及白己制定的实验测量数据记录表学生的方案可归结为两类：方案1实验器材有：托盘天平、小刀、250mL烧杯4只、钟1只、浓盐水、清水、萝 卜、牛肉、吸水纸原理及步骤如下：1）取同样新鲜的萝卜、牛肉若干作为样品，用小刀都切成边长分别为0.5cm、0.5cm、 4cm的小条，用吸水纸吸去外部的水2）用托盘天平称取毎种样品各两份，每份质量相等 3）将4只烧杯分别标上萝卜①、萝卜②、牛肉①、牛肉②，在①中祁注入清水，在②中都 注入浓盐水，在同一时刻把每份样品分别放入对应的烧杯中4） 20min后，取岀毎份样品, 分别用吸水纸吸干外部的液体，再称量它们的质量，并填入表1教师引导全班学生讨论与评价这一方案原理的科学性、图表的合理性以及操作的可行 性学生针对此方案提出了一些问题，这些问题主要有：1）样品都应新鲜，否则会影响判 断的准确性，如何确定新鲜度？怎样修正判别？ 2）不同植物或动物的细胞吸水能力可能也 不一样，植物、动物的细胞样品如何选择？ 3）样品的初始质量应为多少？木实验把样品的 初始质量控制为相等是否合理？注入烧杯中的清水、浓盐水的质量应为多少？教师引导学生讨论如何解决这些问题。

针对问题1）,学生提出的建议有：①取清晨刚 从地里收来的萝卜和刚宰杀的牛肉，并立即做实验②表1中N—M的值可以说明细胞能否 吸水或失水（正为吸水，负为失水），但用这个值来判断植物、动物细胞的吸水、失水能力 的大小则还不够科学，因为各种材料的新鲜度很难统一，若用各种样品在清水中处理麻的质 量N①减去各种样品在浓盐水中处理后的质量N②的值来判断备种生物细胞的吸水或失水能 力的大小较为科学建议在表1右面增加一栏（N①一N②）、针对问题2）,学生讨论的结果 可归纳为：取植物、动物备2〜3种样品做实验，测出（N①一N②）的值，然后分别求平均 值比如植物可取的样品有：萝卜、马铃薯、H菜叶柄等，动物可取的样品有：牛肉、猪瘦 肉、羊肉和肥厚的鱼肉等针对问题3）,学生讨论的结果是:样品的质量不可太少（大于 20g）,清水和浓盐水的量要远大于样品的量（250g左右）由于细胞的密度各不相同，若把 样品的初始质量控制为相等，那么样品的体积将不相等也就是说各种样品与液体的接触面 积将不相等，这木身将造成样品吸收能力的并异，影响判断结果建议把样品的初始体积控 制为相等方案2实验器材有：小刀、打孔器、玻璃导管4根、钟1只、浓盐水、清水、大萝卜、 牛肉。

原理及步骤如下：1）取同样新鲜的大萝卜、牛肉作为样品,各取2份,每份切成边长分别为6cm、6cm、 10cm的块状2）在每份样品的6乘6截面上，用打扎器纵向打一个洞，每洞的大小相等， 在每个洞上插一支玻璃导管3）在同一时刻，用漏斗分别往2份萝卜的导管内注入清水或 浓盐水，2份牛肉样品也如此4支导管内的初始液柱高度h要相同4） 20min后，观察4 支导管内液柱高度的变化，并把结果填入表2在讨论与评价这一方案时，学生也同样提出了在讨论方案1时所提出的问题1）、2）, 学生提出的建议基本相同除此Z外，学生还提出了以下问题：1）洞打多深、多大？ 2）导 管与样品的洞口如何衔接，防止漏水？ 3）导管多长？初始液柱高度多高？ 4）如何往洞内注 入液体？ 5）如何测量液柱高度？针对问题1）,学生提出的建议有：①为了实验现象明显，洞应尽可能的深和大②洞 的大小应与导管粗细相配套③导管改用小的长颈漏斗，洞可以大一些，漏斗倒放，漏斗上 口与洞口衔接针对问题2）,学生提出的建议有：①在导管口涂一些凡士林②在导管口 套一小段橡皮管乍T对问题3）,学生讨论结果是：导管长度10cm左右，初始液柱高度应为 导管长度的一半左右。

针对问题4）,学生的建议有：①在导管口用橡皮管接一漏斗，往内 加液体②导管直接改用长颈漏斗③用一橡皮吸球吸液体后，往导管内挤入液体针对问 题5）,学生的建议有：①导管要放垂育，用刻度尺直接测量液柱高度②用记号笔在初始 液柱高度、处理示液柱高度处备作一记号，然示用刻度尺测量③把记号笔改用橡皮圈， 其他同②学生经过交流方案，相互启发，思维广为扩散，激发了实验探究热情，为下一步的具体 实施做了较为全面细致的准备3. 实验与论文撰写学生备小组确定了最佳方案后，分配任务，有的小组还给成员命名确立角色，开始筹备 实验器材，为保证学生实验有序地顺利完成，教师辅助安排如下：1）实验室对学生开放，提供所需器材2）实验所用的生物材料由学生代表和教师一起 购买，集体备制3）为学生开设1节实验课，并把课换到上午第1节，学生分组并按白己 的设计方案集体完成实验，记录实验数据4）操作要求：学生要协作完成教师在实验中应指导学生如何避免错误，启发学生解决实验中出现的问题，实验中还会 遇到的问题有：1）导管不能插入洞口太深，以免减小样品与液体的接触血积2）导管垂肓 竖立可能不稳固，用铁架台尚定导管为好3）往导管内注入液体时，导管内可能会产生气 泡，应用手指轻弹导管外壁使气泡溢出。

4）测液柱高度时应以液面凹面最低处为准完成 实验后，教师指导学生根据实验方案与实验数据撰写实验报告或论文，对论文的要求有：① 写出动物细胞能杳吸水、植物细胞与动物细胞相比哪个吸水能力强的猜想②所设计实验的 原理及步骤③实验数据记录表及数据的分析④实验结论4. 成果交流与评价用1节课进行研究成果的交流与评价各组派1名代表上台演讲实验论文（图表可以通 过实物投影仪演示），说明实验原理、过程及结论学生的结论主要有：1）动物细胞也能吸水、失水动物细胞的液泡一般很小，它的吸水原理可能是：细胞 吸水或失水主要决泄于细胞周用水溶液的浓度与细胞质的浓度的人小当周围水溶液的浓度 比细胞质的浓度小时，细胞就吸水；反之，细胞就失水2）等体积的植物细胞和动物细胞, 吸水、失水能力植物细胞更大3）猜想动物细胞的吸水能力小于植物细胞的原因可能与动 物细胞的液泡比植物细胞小得多有关，但还须进一步证实每组学生展示了自己的论文后, 还冋答了英他同学对实验过程中的有关测量误并、技术处理等问题的提问，并且在交流中评 价了各组实验的优缺点，畅谈了研究体会最后教师可作进一步的引导及总结表1样品的初始质量M样品处理后的质量NN—M萝①清水卜②浓盐水牛③清水肉④浓盐水表2初始液柱高度h处理后液柱高度IIh—II萝①清水卜②浓盐水牛③清水肉④浓盐水资源来源《生物学通报》。