“观察植物细胞结构”一课的探究式教学
2022-06-08
1 教材分析
教育期刊网http://www.jyqkw.com/
细胞是构成生物体结构和功能的基本单位，细胞的结构和功能是教学的重点。学生在初步学会显微镜使用技能后，迫切想要观察细胞的结构，而观察细胞的前提是做好临时装片，所以制作临时装片是这节课的重点和难点。学生在掌握了制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片的方法步骤后，对其他材料的临时装片的制作就有的放矢，有利于教师进行“观察植物细胞结构”的探究式教学。
2 教学目标
2.1 知识目标
学会制作临时装片的基本方法，使用显微镜观察自己制作的临时装片，认识并阐明植物细胞的基本结构；初步学会绘制植物细胞结构简图。
2.2 能力目标
通过观察、讨论、猜测、类比等方法，培养勇于探索、积极思维的好习惯和自主学习、合作探究的能力。
2.3 情感、态度与价值观目标
激发自主学习的兴趣，培养实事求是的科学态度；体验相互合作的重要性。
3 教学重点和难点
探究正确制作临时装片、观察植物细胞结构的方法步骤；比较和归纳植物细胞的结构；绘制植物细胞结构简图。
4 教学过程
本节的实验教学采用探究性学习的模式，突显实验的“探究”功能，旨在改变学生的学习方式，变学生的被动接受式学习为自主探究式学习，变学生的个人独立学习为多方合作学习，由此培养学生的合作能力、探究能力、实践能力和创新精神。教学流程如下。
4.1 复习巩固显微镜的使用
学生思考显微镜的组成及正确使用显微镜的方法步骤，为观察细胞结构作准备。教学中，教师鼓励学生大胆到前面来展示显微镜的操作步骤，并对学生容易出错的地方加以纠正。
4.2 创设情境，引入实验教学
教师提问：同学们，当你们学会使用显微镜后，一定很想看一下构成植物体的基本结构单位――细胞的真面目吧？大家想想怎么看呢？教师以问题引入新课。
4.3 探究观察植物细胞结构的方法和步骤
4.3.1 探究活动一：观察洋葱鳞片叶内表皮细胞结构
教师：试想一下，把一片洋葱或一片叶子直接放到显微镜下，能看清内部结构吗？
学生：随手把一小块洋葱或把一片叶子放在显微镜下观察，发现看不到。
教师：为什么看不到呢？
学生：太厚，挡住光线。
教师：是的。显微镜下观察的材料应该是薄而透明的，我们应该把观察的材料制成玻片，放在载物台的通光孔中央，通过反射光直接传递到目镜，这样才有可能看到物像。
学生：讨论撕下表皮来看，也有的想切成薄片来看。
教师：让学生先撕下洋葱鳞片叶内表皮制成装片，然后自学和讨论“观察细胞结构的方法步骤”。
学生开始自学课文，尝试制作洋葱鳞片叶表皮细胞的装片，教师巡回指导。有的学生撕下洋葱表皮后直接放到载玻片下，发现表皮卷起来了。教师问：卷起来能看清表皮细胞结构吗？学生说：不行。于是，学生就先在载玻片中央滴一滴清水，让材料平展开来。有的学生不染色就看了，发现效果不好，于是理解应该正确染色后观察效果好。在学生自学课文后，有的学生还是在染色、吸染液、盖盖玻片中出现一些错误的操作，此时，教师就及时而有耐心地提醒、启发和引导学生逐步到位。教师把做得比较好的或存在问题的装片通过显微投影展示出来，总结学生实验中的成功和不足之处。在这一实验中，教师改掉先向学生示范制作过程，再让学生动手操作的一贯做法，引导学生通过自学和探究、讨论和交流、自我发现问题和解决问题。事实证明，学生通过多次尝试，达到了比较好的实验效果。最后，教师播放视频，让学生回顾总结制作洋葱鳞片叶内表皮装片的整个过程。
4.3.2 探究活动二：观察青菜叶片表皮细胞结构
在完成了制作和观察洋葱鳞片叶表皮装片的实验后，教师在课堂中增设了观察青菜叶片表皮细胞结构的实验，进一步培养学生勤于动手、乐于探究、创新思维的能力。学生手拿叶片，思考：如何观察叶片的细胞？叶片的表皮细胞结构是否和洋葱磷片叶表皮细胞结构一样呢？教师让学生先相互讨论、设计方案，然后来交流各组的设计方案。在如何取材方面，学生们讨论出三种做法：切薄叶片、撕表皮、刮取部分叶肉后观察细胞结构。学生讨论，得出取材后的操作步骤如同观察洋葱鳞片叶内表皮结构的步骤。在讨论青菜叶表皮细胞与洋葱鳞片叶内表皮细胞结构是否一样的过程中，学生们作出了2种假设：可能一样，也可能不一样。最后教师让学生尝试斜向撕下叶片的上表皮或下表皮后进行观察，有的学生还尝试用刀片刮掉叶肉后观察。实验中，有学生提出是否要染色。教师让学生通过自行探究来得出结论。学生通过实验探究发现不染色的比染色的观察效果好，教师指出：如果本来就有颜色的，就不必染色。整个实验过程完全是让学生进行探究、操作，教师利用显微投影展示学生的实验结果，进一步提高了学生动手实验的积极性。
4.3.3 探究活动三：观察黄瓜表层果肉细胞的结构
这又是一个补充性的探究性实验，学生通过以上2个实验的操作后，经过反复讨论、多次尝试，最后通过教师补充，得出如下的实验步骤：用洁净的纱布擦净载玻片和盖玻片→用滴管在载玻片的中央滴一滴清水→用刀片将洗净的黄瓜表皮刮掉→洗净刀片后，用刀片轻轻刮取少许黄瓜表层果肉→将刮取的少许黄瓜果肉碎屑均匀地涂抹在载玻片的水滴中→正确盖上盖玻片→放到显微镜下观察。
在每一次观察完一种细胞结构后，教师都要求学生实事求是地把自己在显微镜下看到的细胞图片画出来，指出名称，然后比较所画的图片。通过比较图片，学生们总结出植物细胞都有相同的基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核和液泡。
5 教后反思
5.1 转变教师教学观念
长期以来，由于受应试教育的影响，教师只重视“教会学生”，忽视了学生的“探究学习”、“做中学”和“合作学习”，这不利于培养学生的探究能力和创新精神。生物探究性实验教学是学生主动获取生物科学知识，领悟科学研究方法而进行的各种活动。教师在教学中，要渗透探究的要素，深刻认识到学生的能动性，充分发挥学生的主体性，激发学习兴趣，形成在“研究中学习”和“探究中学习”的教育观。
5.2 课前师生准备充分
开放实验材料是观察植物细胞一节探究式教学的基础。学生在初步掌握了使用显微镜技能后，非常迫切要观察多种植物的微细结构，所以教师课前让学生自愿准备感兴趣、可观察的多种植物材料。如：洋葱、青菜叶、新鲜的黄瓜、成熟的番茄等。实验中还要准备好3H铅笔、绘图纸、尺等完成绘图。教师除了准备好学生准备的材料外，还要准备好清水、碘酒溶液、镊子、刀片、解剖针、滴管、纱布、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜、实物投影仪等，为学生的探究式学习做好准备。
5.3 制作多媒体课件
教师精心制作多媒体课件，通过制作动画、剪辑视频、图片展示等，增加学生的感性认识，从而突出重点、突破难点，帮助学生规范操作。
5.4 学生探究成果展示
教学中及时让学生将个人或小组进行探究性实验的设想、计划、方法步骤向全班学生展示，观察的实验结果在实物投影仪上向全班学生展示。这样既可提高学生学习的积极性，又可让学生们相互讨论，取长补短，更好地完成探究性实验。
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细胞是构成生物体结构和功能的基本单位，细胞的结构和功能是教学的重点。学生在初步学会显微镜使用技能后，迫切想要观察细胞的结构，而观察细胞的前提是做好临时装片，所以制作临时装片是这节课的重点和难点。学生在掌握了制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片的方法步骤后，对其他材料的临时装片的制作就有的放矢，有利于教师进行“观察植物细胞结构”的探究式教学。
2 教学目标
2.1 知识目标
学会制作临时装片的基本方法，使用显微镜观察自己制作的临时装片，认识并阐明植物细胞的基本结构；初步学会绘制植物细胞结构简图。
2.2 能力目标
通过观察、讨论、猜测、类比等方法，培养勇于探索、积极思维的好习惯和自主学习、合作探究的能力。
2.3 情感、态度与价值观目标
激发自主学习的兴趣，培养实事求是的科学态度；体验相互合作的重要性。
3 教学重点和难点
探究正确制作临时装片、观察植物细胞结构的方法步骤；比较和归纳植物细胞的结构；绘制植物细胞结构简图。
4 教学过程
本节的实验教学采用探究性学习的模式，突显实验的“探究”功能，旨在改变学生的学习方式，变学生的被动接受式学习为自主探究式学习，变学生的个人独立学习为多方合作学习，由此培养学生的合作能力、探究能力、实践能力和创新精神。教学流程如下。
4.1 复习巩固显微镜的使用
学生思考显微镜的组成及正确使用显微镜的方法步骤，为观察细胞结构作准备。教学中，教师鼓励学生大胆到前面来展示显微镜的操作步骤，并对学生容易出错的地方加以纠正。
4.2 创设情境，引入实验教学
教师提问：同学们，当你们学会使用显微镜后，一定很想看一下构成植物体的基本结构单位――细胞的真面目吧？大家想想怎么看呢？教师以问题引入新课。
4.3 探究观察植物细胞结构的方法和步骤
4.3.1 探究活动一：观察洋葱鳞片叶内表皮细胞结构
教师：试想一下，把一片洋葱或一片叶子直接放到显微镜下，能看清内部结构吗？
学生：随手把一小块洋葱或把一片叶子放在显微镜下观察，发现看不到。
教师：为什么看不到呢？
学生：太厚，挡住光线。
教师：是的。显微镜下观察的材料应该是薄而透明的，我们应该把观察的材料制成玻片，放在载物台的通光孔中央，通过反射光直接传递到目镜，这样才有可能看到物像。
学生：讨论撕下表皮来看，也有的想切成薄片来看。
教师：让学生先撕下洋葱鳞片叶内表皮制成装片，然后自学和讨论“观察细胞结构的方法步骤”。
学生开始自学课文，尝试制作洋葱鳞片叶表皮细胞的装片，教师巡回指导。有的学生撕下洋葱表皮后直接放到载玻片下，发现表皮卷起来了。教师问：卷起来能看清表皮细胞结构吗？学生说：不行。于是，学生就先在载玻片中央滴一滴清水，让材料平展开来。有的学生不染色就看了，发现效果不好，于是理解应该正确染色后观察效果好。在学生自学课文后，有的学生还是在染色、吸染液、盖盖玻片中出现一些错误的操作，此时，教师就及时而有耐心地提醒、启发和引导学生逐步到位。教师把做得比较好的或存在问题的装片通过显微投影展示出来，总结学生实验中的成功和不足之处。在这一实验中，教师改掉先向学生示范制作过程，再让学生动手操作的一贯做法，引导学生通过自学和探究、讨论和交流、自我发现问题和解决问题。事实证明，学生通过多次尝试，达到了比较好的实验效果。最后，教师播放视频，让学生回顾总结制作洋葱鳞片叶内表皮装片的整个过程。
4.3.2 探究活动二：观察青菜叶片表皮细胞结构
在完成了制作和观察洋葱鳞片叶表皮装片的实验后，教师在课堂中增设了观察青菜叶片表皮细胞结构的实验，进一步培养学生勤于动手、乐于探究、创新思维的能力。学生手拿叶片，思考：如何观察叶片的细胞？叶片的表皮细胞结构是否和洋葱磷片叶表皮细胞结构一样呢？教师让学生先相互讨论、设计方案，然后来交流各组的设计方案。在如何取材方面，学生们讨论出三种做法：切薄叶片、撕表皮、刮取部分叶肉后观察细胞结构。学生讨论，得出取材后的操作步骤如同观察洋葱鳞片叶内表皮结构的步骤。在讨论青菜叶表皮细胞与洋葱鳞片叶内表皮细胞结构是否一样的过程中，学生们作出了2种假设：可能一样，也可能不一样。最后教师让学生尝试斜向撕下叶片的上表皮或下表皮后进行观察，有的学生还尝试用刀片刮掉叶肉后观察。实验中，有学生提出是否要染色。教师让学生通过自行探究来得出结论。学生通过实验探究发现不染色的比染色的观察效果好，教师指出：如果本来就有颜色的，就不必染色。整个实验过程完全是让学生进行探究、操作，教师利用显微投影展示学生的实验结果，进一步提高了学生动手实验的积极性。
4.3.3 探究活动三：观察黄瓜表层果肉细胞的结构
这又是一个补充性的探究性实验，学生通过以上2个实验的操作后，经过反复讨论、多次尝试，最后通过教师补充，得出如下的实验步骤：用洁净的纱布擦净载玻片和盖玻片→用滴管在载玻片的中央滴一滴清水→用刀片将洗净的黄瓜表皮刮掉→洗净刀片后，用刀片轻轻刮取少许黄瓜表层果肉→将刮取的少许黄瓜果肉碎屑均匀地涂抹在载玻片的水滴中→正确盖上盖玻片→放到显微镜下观察。
在每一次观察完一种细胞结构后，教师都要求学生实事求是地把自己在显微镜下看到的细胞图片画出来，指出名称，然后比较所画的图片。通过比较图片，学生们总结出植物细胞都有相同的基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核和液泡。
5 教后反思
5.1 转变教师教学观念
长期以来，由于受应试教育的影响，教师只重视“教会学生”，忽视了学生的“探究学习”、“做中学”和“合作学习”，这不利于培养学生的探究能力和创新精神。生物探究性实验教学是学生主动获取生物科学知识，领悟科学研究方法而进行的各种活动。教师在教学中，要渗透探究的要素，深刻认识到学生的能动性，充分发挥学生的主体性，激发学习兴趣，形成在“研究中学习”和“探究中学习”的教育观。
5.2 课前师生准备充分
开放实验材料是观察植物细胞一节探究式教学的基础。学生在初步掌握了使用显微镜技能后，非常迫切要观察多种植物的微细结构，所以教师课前让学生自愿准备感兴趣、可观察的多种植物材料。如：洋葱、青菜叶、新鲜的黄瓜、成熟的番茄等。实验中还要准备好3H铅笔、绘图纸、尺等完成绘图。教师除了准备好学生准备的材料外，还要准备好清水、碘酒溶液、镊子、刀片、解剖针、滴管、纱布、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜、实物投影仪等，为学生的探究式学习做好准备。
5.3 制作多媒体课件
教师精心制作多媒体课件，通过制作动画、剪辑视频、图片展示等，增加学生的感性认识，从而突出重点、突破难点，帮助学生规范操作。
5.4 学生探究成果展示
教学中及时让学生将个人或小组进行探究性实验的设想、计划、方法步骤向全班学生展示，观察的实验结果在实物投影仪上向全班学生展示。这样既可提高学生学习的积极性，又可让学生们相互讨论，取长补短，更好地完成探究性实验。