阅读下列材料，按要求完成教学设计任务。要求：(1)利用所提供-名校题库网

阅读下列材料，按要求完成教学设计任务。

中学生物学科知识与教学能力,历年真题,2019年上半年教师资格证考试《生物学科知识与教学能力》（高级中学）真题

要求： (1)利用所提供的仪器和材料，设计“探究洋葱鳞片叶表皮细胞的平均细胞液浓度”的实验步骤。(10 分) (2)教师拟引导学生分组设计和执行实验方案。请写出相关教学思路(包括数据记录、数据分析、数据处理等环节) 和具体的数据处理方法。(20 分)

查看答案纠错

答案：

本题解析：

(1)实验步骤： ①将 0．3g／mL 蔗糖溶液用清水稀释成浓度分别为 0．05 g／mL、0．1 g／mL、0．15g／mL、0．2 g／mL、0．25g ／mL 的蔗糖溶液，将这些溶液按照浓度高低依次装入写有编号的 5 支试管中。②制作多个洋葱鳞片叶外表皮的临时装片。 ③在低倍镜下观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色中央液泡的大小以及原生质层的位置。 ④在洋葱鳞片叶外表皮临时装片的一侧滴入不同浓度的蔗糖溶液(从高浓度开始)，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，如此反复多次，使盖玻片下面的洋葱鳞片叶外表皮细胞完全浸润在蔗糖溶液中。 ⑤在低倍镜下观察不同蔗糖浓度下细胞中央液泡和原生质层的变化程度，确定洋葱鳞片叶外表皮细胞细胞液浓度所在的大致区间。 ⑥在确定的大致浓度区间中再次细化蔗糖溶液的浓度梯度，并利用稀释的方式进行配制，配制完成之后重复步骤④。 ⑦用低倍显微镜观察不同蔗糖浓度下细胞中央液泡和原生质层的变化程度，找出的液泡变化的临界值，就是洋葱鳞片叶表皮细胞的平均细胞液浓度。 (2)教学思路： ①提出问题根据已知条件“洋葱鳞片叶表皮细胞浸泡在 0．3 g／mL 的蔗糖溶液中时，能够观察到明显的质壁分离现象”，引导学生回答出洋葱鳞片叶表皮细胞的平均细胞液浓度一定小于 0．3g／mL。追问：采用什么样的方法能够在 0～0．3 g／mL 范围内更加准确地判断出细胞液的平均浓度? 预设学生：洋葱鳞片叶表皮细胞浸泡在蔗糖溶液中，液泡大小不发生明显变化时的蔗糖浓度近似于细胞液的浓度。可以利用不同浓度梯度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，从而找到该细胞发生质壁分离现象的临界浓度。 ②组织学生分组讨论让学生分组讨论问题：如何设置蔗糖溶液浓度梯度? ③教师与学生共同确定实验方案先预设一组浓度间隔较大的蔗糖溶液，即浓度分别为 0．05 g／mL、0．1 g／mL、0．15 g／mL、0．2 g／mL、0．25g／mL 的溶液。将洋葱鳞片叶表皮细胞依次浸泡在浓度由高到低的蔗糖溶液中，观察液泡的变化，从发生质壁分离到不发生质壁分离或开始吸水，以确定洋葱鳞片叶表皮细胞细胞液浓度所在的区间。在以上区间继续设置浓度梯度较小的蔗糖溶液，利用同样的方法观察，确定洋葱鳞片叶表皮细胞细胞液的近似浓度。 ④确定实验结果记录方法教师提出问题：刚才我们说观察液泡在不同溶液中的变化，我们怎么记录这个实验结果呢?把我们看到的细胞形态画出来吗? 学生讨论，教师最后与学生共同总结出记录方案：设计一个表格，在不同浓度的溶液下，用“+”的多少表示细胞质壁分离的程度，用“0”表示细胞内外溶液浓度相当，用“一”的多少表示细胞吸水膨胀的程度。 ⑤执行实验方案按照讨论时的分组进行实验，小组成员自行分配各自的任务，或制作切片、或观察、或记录结果。教师引导学生明确实验步骤及注意事项。学生分组执行实验方案并在如下表格中记录实验结果，教师巡视，观察指导。

中学生物学科知识与教学能力,历年真题,2019年上半年教师资格证考试《生物学科知识与教学能力》（高级中学）真题

⑥数据分析与处理该实验中会存在一些误差，包括实验材料本身细胞液浓度有差别，每组学生配置的溶液浓度会存在不可避免的误差，学生观察时主观上的差异等。因此，在误差范围内的数据可以保留。若有的小组记录的结果与其他小组相差较大，应当帮助学生分析可能的原因，但他们组的数据不能计入全部数据内。最后，将各组测得的细胞液浓度综合在一起，计算出的平均值就是洋葱鳞片叶表皮细胞的平均细胞液浓度。本实验中的数据处理方法为列表取平均值法。 ⑦表达与交流教师引导学生完成如下问题：根据实验现象和数据能够得到什么实验结论?从实验过程中的细胞变化确定洋葱鳞片叶表皮细胞的平均浓度的原理是什么? 让各小组将本小组探究过程中存在的疑问与其他小组交流。