《用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體》說課稿

-CAL-FENGHAI.NetworkInformationTechnologyCompany.2020YEAR-CAL-FENGHAI.NetworkInformationTechnologyCompany.2020YEAR《用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體》說課稿《用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體》說課稿一、教學(xué)指導(dǎo)思想《用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體》是人教版高中生物必修1《分子與細(xì)胞》中的第5個實驗，本實驗的主要內(nèi)容是利用顯微鏡進(jìn)行觀察，在之前的4個實驗以及初中的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生已經(jīng)初步掌握了低倍與高倍顯微鏡的操作觀察以及臨時裝片的制備方法，通過本實驗學(xué)生可以進(jìn)一步訓(xùn)練和鞏固該能力。本實驗安排在《細(xì)胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作》章節(jié)中，由于細(xì)胞器不是肉眼能夠觀察到的，因此僅通過理論知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生無法切身體會到多樣性細(xì)胞器的真實存在。學(xué)生通過親手操作觀察，不僅鞏固和訓(xùn)練了實驗操作特別是顯微鏡使用技能，同時也促進(jìn)了學(xué)生對細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，真實地感受到細(xì)胞器的存在?！疤岣呱锟茖W(xué)素養(yǎng)，注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系”是高中生物課程的基本理念。生物多樣性與統(tǒng)一性是生物學(xué)一個重要特征，豐富多彩的自然界猶如萬花筒，向人們展示著生命的獨特之美。本實驗教學(xué)過程中鼓勵學(xué)生利用身邊的資源盡可能選擇自己感興趣的生物材料進(jìn)行觀察，提升學(xué)生對生物多樣性與統(tǒng)一性的感性認(rèn)識。選擇不同的材料進(jìn)行觀察時，必然會遇到不同的操作難題，學(xué)生必須以已知的生物學(xué)知識以依托，發(fā)揮創(chuàng)新精神解決問題。教學(xué)時不僅指導(dǎo)學(xué)生完成實驗操作，更重視引導(dǎo)學(xué)生理解各種實驗操作的深層原因，達(dá)到知其然且知其所以然的水平，然后才可能打破課本傳統(tǒng)實驗方法的束縛，提高解決問題的能力，形成敢于質(zhì)疑的勇氣和不斷創(chuàng)新的精神二、實驗教學(xué)分析1、教學(xué)重點難點教學(xué)重點：（1）高倍顯微鏡的操作以及臨時裝片的制作方法（2）觀察活細(xì)胞中的葉綠體與線粒體的形態(tài)大小分布與運動教學(xué)難點：（1）制作人的口腔上皮細(xì)胞臨時裝片并染色，使用高倍顯微鏡觀察線粒體（2）使用目鏡測微尺測量葉綠體、線粒體大小的方法2、突破策略：教師做好預(yù)實驗進(jìn)行觀察分析，并拍攝較好的實驗照片以供學(xué)生觀察；提前解決學(xué)生實驗過程中可能遇到的問題；提供比較好的觀察材料給學(xué)生選擇；課前做好充分材料儀器準(zhǔn)備；提前設(shè)置好板書以及實驗導(dǎo)學(xué)案；通過多媒體展示圖文材料；對學(xué)生進(jìn)行分組并安排小組長，布置課前預(yù)習(xí)任務(wù)；通過實驗導(dǎo)學(xué)案的問題串化解學(xué)生設(shè)計實驗方法步驟中遇到的難題。三、實驗教學(xué)目標(biāo)1、知識目標(biāo)：說出葉綠體與線粒體的形態(tài)和分布；體會葉綠體和線粒體的大?。徽J(rèn)同細(xì)胞質(zhì)流動；2、能力目標(biāo)：熟練完成高倍顯微鏡的操作與活細(xì)胞臨時裝片的制作，體驗?zāi)跨R測微尺的使用方法；3、情感態(tài)度價值觀目標(biāo)：認(rèn)同細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)的真實存在以及生物多樣性與統(tǒng)一性；通過手機拍攝自己的實驗結(jié)果，學(xué)生體驗成功的喜悅，同時學(xué)會分享交流。

四、實驗內(nèi)容設(shè)計與創(chuàng)新本實驗是一個相對簡單的觀察實驗，包括觀察教材所推薦的菠菜葉和黑藻葉中的葉綠體形態(tài)分布，人的口腔上皮細(xì)胞中的線粒體形態(tài)和分布，主要是幫助學(xué)生加強對細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。通過對這個相對簡單的觀察實驗進(jìn)行內(nèi)容上的拓展，學(xué)生可以更加深刻全面地理解細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)并提升生物學(xué)素養(yǎng)。1、要求學(xué)生盡可能采集多種新鮮綠色植物，比如校園中的綠色植物、超市里販賣的新鮮蔬菜等，同時教師也通過預(yù)實驗觀察的效果，合理地選擇收集植物材料供學(xué)生觀察。通過對不同植物、植物不同部位葉綠體的觀察，學(xué)生會切實體會到生物多樣性與統(tǒng)一性；2、本節(jié)理論課不僅學(xué)習(xí)眾多細(xì)胞器，還強調(diào)細(xì)胞器分布場所——細(xì)胞質(zhì)這個概念，活細(xì)胞中由于各項生命活動的進(jìn)行，會出現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)流動現(xiàn)象，葉綠體形態(tài)比較大且顏色明顯，可以用來作參照物，通過葉綠體的流動來體會細(xì)胞質(zhì)流動，學(xué)生經(jīng)過觀察可以感受到生命的神奇；3、教材中觀察線粒體采用人口腔上皮細(xì)胞作為材料，優(yōu)點在于就地取材，學(xué)生能夠親自看到自身的細(xì)胞和細(xì)胞器，使實驗內(nèi)容貼近生活，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。然而不足之處在于，刮取口腔上皮細(xì)胞前需漱口，通常即使漱口后還是會刮取到各種雜質(zhì)和細(xì)菌，用力刮容易導(dǎo)致出血，刮得太輕細(xì)胞數(shù)量不足，而且通常是最上層的死細(xì)胞，這些情況都會給觀察帶來困難。而且這樣的實驗設(shè)計容易導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生一個思維誤區(qū)——只有植物細(xì)胞內(nèi)含有葉綠體，只有動物細(xì)胞內(nèi)含有線粒體。因此本實驗內(nèi)容中創(chuàng)新性地加入了植物細(xì)胞線粒體的觀察，為了避免植物細(xì)胞中葉綠體對線粒體染色觀察的影響，采用不含葉綠體的植物細(xì)胞進(jìn)行觀察，比如洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞、避光培養(yǎng)的綠豆幼苗細(xì)胞。采用洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞觀察線粒體效果比較好，內(nèi)表皮細(xì)胞為單層，學(xué)生容易撕取，線粒體數(shù)量也比較多，而且通過材料的選擇，學(xué)生可以認(rèn)識到并不是所有植物細(xì)胞都含有葉綠體，動植物細(xì)胞中均含有線粒體等生物特征。4、教材實驗要求觀察葉綠體和線粒體的形態(tài)和分布，通過細(xì)胞質(zhì)流動現(xiàn)象，學(xué)生還可以觀察到活細(xì)胞中兩種細(xì)胞器的流動，為了讓學(xué)生對細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)有進(jìn)一步的認(rèn)識，本實驗設(shè)計創(chuàng)新性地提出了利用目鏡測微尺來測量葉綠體和線粒體的大小，如此學(xué)生可以準(zhǔn)確地計算出兩種細(xì)胞器的大小并且加以比較。五、實驗方法設(shè)計與創(chuàng)新1、教材實驗中采用人的口腔上皮細(xì)胞臨時裝片觀察線粒體，并提供了相應(yīng)的實驗方法。在實際操作過程中出現(xiàn)一些不足之處，本實驗對其進(jìn)行了改進(jìn)：①使用新配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的健那綠染液后，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)染色過重，無法很好地將線粒體與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)分開來。逐步稀釋后發(fā)現(xiàn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%時，染色效果較好；②配制過程中發(fā)現(xiàn)常有少部分健那綠顆粒難以溶解，可以加熱至30-40℃后用濾紙過濾2-3遍；③教材中沒有明確提及染色時間，線粒體的細(xì)胞色素氧化酶能使健那綠染料始終保持在氧化狀態(tài)而呈藍(lán)綠色，為了使材料充分氧化，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的健那綠進(jìn)行染色，時間在10min左右效果較好；④實驗過程中發(fā)現(xiàn)口腔上皮細(xì)胞中線粒體數(shù)量比較少，不利于觀察，可能是因為表面的上皮細(xì)胞已經(jīng)衰老，代謝不旺盛，線粒體數(shù)量少，而內(nèi)層上皮細(xì)胞代謝相對較活躍，因此建議采集口腔上皮細(xì)胞時，可分兩次用牙簽在口腔粘膜同一位置刮兩次，將第二次刮得的黏液狀物質(zhì)均勻涂于染液中；⑤教材中染色后直接觀察不洗脫多余染液，經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)這樣細(xì)胞中會滯留較多健那綠染液，影響觀察。建議染色后將載玻片平放在實驗臺上，在載玻片2、本實驗創(chuàng)新性地引入測微尺來測量葉綠體和線粒體的大小，加深學(xué)生對細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。由于測微尺在高中生物實驗中并未涉及到，因此教師需要在實驗前做好以下準(zhǔn)備：將目鏡測微尺裝在每臺顯微鏡的目鏡上，然后在不同放大倍數(shù)條件下，通過物鏡測微尺較準(zhǔn)得到目鏡測微尺每格所代表的實際長度，如下表1（以實驗導(dǎo)學(xué)案形式呈現(xiàn)）所示，這樣學(xué)生可以直接通過數(shù)出目鏡測微尺的格數(shù)得到葉綠體和線粒體的大小。表1低倍與高倍鏡下目鏡測微尺每格所代表實際長度（um）目鏡放大倍數(shù)物鏡放大倍數(shù)放大總倍數(shù)目鏡測微尺每格所代表實際長度（um）10101009.85710404002.6533、本實驗中觀察葉綠體所用的材料如果是蘚類或藻類等葉片較薄的植物，操作時比較簡單，但是學(xué)生可能對一些蔬菜或者校園植物感興趣，這樣以教材中提供的方法用鑷子取菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮，其實有些困難，通常難以撕下或者撕下的下表皮上沒有帶葉肉。本實驗介紹一種較為簡便的方法：將菠菜去除不新鮮葉片后洗凈，在無直射光和強光處晾干葉片。當(dāng)菠菜葉稍微變軟時（此時葉片失去一部分水，下表皮與葉肉結(jié)合力較強），取下一片較大菠菜葉，用鑷子撕取下表皮，從葉中部逐步向邊緣慢慢撕開，速度不要太快，鑷子要貼近葉面，如此操作，下表皮上可帶一定量的葉肉，效果較好。六、教學(xué)準(zhǔn)備1、材料用具顯微鏡、載玻片、蓋玻片、滴管、鑷子、消毒牙簽、目鏡測微尺、生理鹽水、新配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的健那綠染液、處于生活狀態(tài)的黑藻、狐尾藻、新鮮菠菜、韭菜、洋蔥、綠豆幼苗、校園常見植物天門冬、蘆薈等。2、教師準(zhǔn)備進(jìn)行預(yù)實驗，解決實驗中可能發(fā)生的問題，并拍攝示范用的葉綠體和線粒體照片，課堂上通過課件展示；安裝好目鏡測微尺，并在黑板上展示表1供學(xué)生參考；設(shè)計布置好板書和課件，節(jié)約課堂時間；制作實驗導(dǎo)學(xué)案，上課前分發(fā)給每組。3、學(xué)生準(zhǔn)備對學(xué)生進(jìn)行分組，4人一組并選出小組長；提前以小組為單位在校園或超市等選擇并準(zhǔn)備本小組要觀察的材料；預(yù)習(xí)教材實驗作為參考，每組思考討論針對不同的材料應(yīng)該如何對實驗方法步驟進(jìn)行改進(jìn)；每組由小組長課前準(zhǔn)備好可以拍攝的手機，強調(diào)規(guī)范管理與使用。七、教學(xué)過程設(shè)計本實驗課設(shè)置了兩個教學(xué)環(huán)節(jié)：課前準(zhǔn)備與課堂教學(xué)。教學(xué)設(shè)計思路如圖1所示：課前準(zhǔn)備課前準(zhǔn)備：材料用具準(zhǔn)備、教師準(zhǔn)備、學(xué)生準(zhǔn)備復(fù)習(xí)舊知導(dǎo)入實驗利用實驗導(dǎo)學(xué)案設(shè)置問題串，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計合理的實驗方法步驟學(xué)生分組實施實驗方案，完成觀察任務(wù)，并記錄結(jié)果，教師進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo)教師引導(dǎo)回答問題，各小組匯報、展示、交流實驗結(jié)果。教師總結(jié)，完成實驗課堂教學(xué)圖1教學(xué)設(shè)計思路教學(xué)過程教學(xué)步驟教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動教學(xué)意圖（一）復(fù)習(xí)舊知，導(dǎo)入實驗（3min）1、提問：細(xì)胞中有哪些細(xì)胞器？這些細(xì)胞器分布于哪里？2、講解細(xì)胞器具有一定的結(jié)構(gòu)和功能。3、提問：肉眼能否觀察到細(xì)胞器怎樣才能觀察到微小的細(xì)胞器

4、引導(dǎo)學(xué)生回憶高倍顯微鏡的使用以及臨時裝片的制作方法5、參考教材實驗方法步驟，利用小組選擇的材料觀察葉綠體和線粒體，根據(jù)不同材料可進(jìn)行實驗方法步驟改進(jìn)。1、學(xué)生回憶并回答問題，簡要說出細(xì)胞器名稱和分布場所；肉眼不能觀察到細(xì)胞器，必須借助顯微鏡才能夠觀察；2、回憶并通過教材復(fù)習(xí)高倍顯微鏡使用以及臨時裝片的制作方法；3、以小組為單位，參考教材實驗，根據(jù)本組材料開始設(shè)計并實施具體實驗步驟；在學(xué)生復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)新情境，引入實驗內(nèi)容的學(xué)習(xí)，提供學(xué)生自主動手的機會，激發(fā)學(xué)生親自動手的興趣。（二）實驗材料選擇，設(shè)計改進(jìn)實驗方法步驟（10min）1、教師簡單介紹實驗桌上提供的材料和用具，特別是明確指出目鏡測微尺的作用和測量方法（以實驗導(dǎo)學(xué)案形式展示表1供學(xué)生參考）；2、教師通過實驗導(dǎo)學(xué)案展示實驗觀察的內(nèi)容、匯報內(nèi)容以及注意要點：①利用高倍顯微鏡觀察活細(xì)胞中葉綠體和線粒體的形態(tài)分布與運動情況并通過目鏡測微尺測量兩種細(xì)胞器的大小；②盡可能多地觀察不同材料不同部位的葉綠體和線粒體分布情況，發(fā)現(xiàn)多樣性與統(tǒng)一性；③利用手機拍攝下本組較好的觀察照片，匯報交流實驗設(shè)計方法以及成敗經(jīng)驗。注意：健那綠染色需要10min，可以先觀察線粒體，利用染色時間觀察葉綠體；制作人口腔上皮細(xì)胞臨時裝片要把握力度，以防受傷。（板書展示）3、教師指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)本組所選擇材料制定實驗方法步驟，設(shè)計環(huán)環(huán)相扣的問題串引發(fā)學(xué)生思考，引導(dǎo)小組根據(jù)材料設(shè)計出合理的實驗方案。（重點問題提示如下，以實驗導(dǎo)學(xué)案形式分發(fā)給每組）：①本實驗要求觀察活細(xì)胞內(nèi)的葉綠體和線粒體，制作臨時裝片和實驗過程中應(yīng)注意哪些問題？教材中健那綠配制時為何要溶解于生理鹽水中？②通過觀察思考所有植物細(xì)胞中都含有葉綠體嗎？哪些部位細(xì)胞可能不含葉綠體？③線粒體只存在于動物細(xì)胞中嗎能否利用植物細(xì)胞觀察線粒體，選擇材料時應(yīng)注意什么問題

④活細(xì)胞中由于生命活動的進(jìn)行，會出現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)流動現(xiàn)象，但細(xì)胞質(zhì)接近無色，如何觀察細(xì)胞質(zhì)流動現(xiàn)象？

⑤如果正確操作，但觀察不到線粒體可能的原因有哪些？可以如何改進(jìn)實驗方法步驟？⑥根據(jù)觀察結(jié)果，思考哪些材料有利于觀察，有哪些共同優(yōu)點？根據(jù)不同材料制作裝片時有哪些注意要點？1、學(xué)生傾聽，明確實驗所提供的材料和用具以及目鏡測微尺的使用方法；2、學(xué)生觀看板書，明確本組實驗內(nèi)容、任務(wù)以及注意要點；3、學(xué)生以小組為單位，在教師的指導(dǎo)下，思考回答實驗導(dǎo)學(xué)案上的問題串，并得到啟發(fā)，以教材為參考，根據(jù)本組選擇材料，分步設(shè)計實驗方法；1、使學(xué)生了解基本實驗材料和用具；2、為提高課堂效率設(shè)置好學(xué)生需完成的任務(wù)、應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)；提醒學(xué)生注意的問題，體現(xiàn)人文關(guān)懷；3、設(shè)置問題串提出核心問題，幫助學(xué)生構(gòu)建實驗整體框架，引導(dǎo)學(xué)生思考細(xì)節(jié)的問題，達(dá)到改進(jìn)完善實驗方法的目的，提高學(xué)生解決實際問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生分析實驗操作的原因，做到知其然且知其所以然，然后才能升華，突破思維定勢，不囿于陳規(guī)，培養(yǎng)根據(jù)具體情況解決新問題能力，做到具體問題具體分析。（三）根據(jù)實驗方案，進(jìn)行正式實驗（18min）教師密切關(guān)注學(xué)生實驗情況，注意以下幾點：1、對于不熟悉操作過程的小組，教師可以親手示范，強調(diào)操作規(guī)范，提高效率；2、強調(diào)健那綠染色最佳時間為10min，提醒學(xué)生先進(jìn)行染色，利用染色時間觀察葉綠體，提醒學(xué)生注意時間安排；3、根據(jù)學(xué)生每組不同材料，適當(dāng)給予建議指導(dǎo)；4、發(fā)現(xiàn)學(xué)生有無法解決的問題就及時給予幫助。5、提醒學(xué)生注意實驗安全。各實驗小組按照自行設(shè)計的實驗方案進(jìn)行實驗；根據(jù)實驗過程中遇到的問題合理調(diào)整實驗方法，如果無法解決可以在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行；按照教師提供的實驗內(nèi)容和任務(wù)，觀察并記錄實驗結(jié)果，對比較好的實驗結(jié)果進(jìn)行拍攝，并記錄成敗經(jīng)驗。訓(xùn)練鞏固高倍顯微鏡使用以及臨時裝片制作技能；培養(yǎng)學(xué)生解決具體問題的能力；通過組內(nèi)分工增強學(xué)生的團隊意識；提高學(xué)生對實驗結(jié)果的觀察紀(jì)錄分析能力。（四）小組展示交流實驗結(jié)果與成敗經(jīng)驗（6min）教師組織各小組展示實驗結(jié)果，并交流分享成敗經(jīng)驗；教師根據(jù)實驗導(dǎo)學(xué)案中的某些問題要求代表作答，并根據(jù)實際解決情況，指出本組是如何在實驗中解決該問題的，教師適當(dāng)適時地進(jìn)行改進(jìn)；教師協(xié)助利用多媒體展示學(xué)生手機所拍攝圖片；教師要求其他組給出合理評價與建議；教師根據(jù)匯報情況給予鼓勵性的評價，并提出建議。小組代表分享成功的實驗結(jié)果，交流實驗中小組利用特殊材料獲得成功的經(jīng)驗和遇到的瓶頸問題；學(xué)生根據(jù)組內(nèi)的實際情況，回答導(dǎo)學(xué)案上的問題，并交流本組在具體實驗中如何化解難題；小組針對其他組出現(xiàn)的問題進(jìn)行合理評價并給出適當(dāng)建議。培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力，養(yǎng)成與他人交流合作的習(xí)慣；培養(yǎng)學(xué)生給出合理評價的能力；學(xué)生體驗成功的喜悅；（五）總結(jié)（3min）教師展示準(zhǔn)備好的清晰照片并總結(jié)；結(jié)束實驗，要求學(xué)生收拾好材料用具，做好實驗室衛(wèi)生。學(xué)生觀看照片并傾聽教師總結(jié)，升華知識；做好實驗后歸位與清洗任務(wù)。培養(yǎng)學(xué)生有始有終的實驗精神，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。八、板書與實驗導(dǎo)學(xué)案設(shè)計用高倍顯微鏡觀察葉綠體與線粒體一、實驗原理用高倍顯微鏡觀察葉綠體與線粒體一、實驗原理1、健那綠染液是將活細(xì)胞中線粒體染色的專一性染料，可以使活細(xì)胞中的線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色，而細(xì)胞質(zhì)接近無色；2、活細(xì)胞由于生命活動的進(jìn)行，會出現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)流動現(xiàn)象。二、材料用具（僅給出與教材不同）目鏡測微尺、新配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的健那綠染液、處于生活狀態(tài)的狐尾藻、新鮮韭菜、洋蔥、綠豆幼苗、校園常見植物天門冬、蘆薈等。三、方法步驟參考教材，可自行改進(jìn)注意：健那綠染色需要10min，可以先觀察線粒體，利用染色時間觀察葉綠體；制作人口腔上皮細(xì)胞臨時裝片要把握力度，以防受傷。2、實驗導(dǎo)學(xué)案設(shè)計《用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體》實驗導(dǎo)學(xué)案表1低倍與高倍鏡下目鏡測微尺每格所代表實際長度（um）《用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體》實驗導(dǎo)學(xué)案表1低倍與高倍鏡下目鏡測微尺每格所代表實際長度（um）目鏡放大倍數(shù)物鏡放大倍數(shù)放大總倍數(shù)目鏡測微尺每格所代表實際長度（um）10101009.85710404002.653小組思考并回答下列問題：①本實驗要求觀察活細(xì)胞內(nèi)的葉綠體和線粒體，制作臨時裝片和實驗過程中應(yīng)注意哪些問題教材中健那綠配制時為何要溶解于生理鹽水中②通過觀察思考所有植物細(xì)胞中都含有葉綠體嗎哪些部位細(xì)胞可能不含葉綠體③線粒體只存在于動物細(xì)胞中嗎能否利用植物細(xì)胞觀察線粒體，選擇材料時應(yīng)注意什么問題④活細(xì)胞中由于生命活動的進(jìn)行，會出現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)流動