【正文】  【摘 要】 本文通过实验“探究不同浓度Nacl溶液中黑藻植物细胞的变化”落实核心概念“质壁分离的机制是渗透作用”。通过实验的探究以及操作使学生深入理解渗透的两个条件。
　　【关键词】 质壁分离，质壁分离复原，渗透

　　核心概念是位于学科中心的概念性知识，能够组织起与之相关的概念和大量的事实，它包含了重要概念、原理、理论等的基本理解和解释，是学科结构的主干部分。《普通高中生物课程标准（实验）》中指出“倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念，并能运用生物学的原理和方法参与公众事物的讨论或作出相关的个人决策”。那么如何使学生更好地理解核心概念，我们可以采用实验的方法。本文通过实验“探究不同浓度Nacl溶液中黑藻植物细胞的变化”使学生深入了解渗透这个概念。
　　一、核心概念的确定
　　本节课是选自人教版必修一第4章第1节《被动运输》。通过对教材的分析，确定该节内容中其中一个核心概念是“质壁分离的机制是渗透作用”。对此核心概念进行剖析，认为其次位概念可以是“细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质相当于是一层半透膜”，“渗透作用是低浓度向高浓度扩散的过程”，“质壁分离的细胞不一定能复原”。为了更好地解释这个核心概念，笔者将教材中“探究植物细胞的吸水和失水”实验进行了一定的改进，通过这个实验向学生解释渗透这个核心概念。
　　二、实验材料和试剂的改进
　　教材中给的实验材料是洋葱外表皮，在实际操作过程中发现洋葱外表皮很难撕取，学生往往得不到单层细胞的表皮，所以对于实验材料进行了一定的改进，选择了黑藻。黑藻的液泡虽然没有颜色，但是在细胞质中由很多绿色的叶绿体，可以根据绿色观察到质壁分离。而且黑藻不需要特殊的处理，可以直接放在显微镜下观察，这使得实验操作简单了很多，而且也节省了很多的时间。
　　教材中给的外界溶液是蔗糖，但是蔗糖不容易长时间保存。学生在实验操作时，很容易因为操作不当，导致物镜、载物台沾上蔗糖溶液变得黏稠，很难清理。实验结束后，若学生未及时清洗载玻片和盖玻片，则会导致两者粘在一起。根据以上几个原因，将外界溶液改成了Nacl溶液，可以很好的解决这些问题。同时在实验过程中发现，Nacl溶液发生质壁分离的浓度比蔗糖小很多，节省了原料。从实验效果上发现使用Nacl溶液发生质壁分离和质壁分离复原的实验比蔗糖来得快，而且质壁分离的细胞比蔗糖来得多。在本节实验课上将选用低浓度0.5%，中间浓度5%，高浓度20%。
　　三、实验教学过程
　　（一）通过实验导入核心概念
　　将葱沿葱壁段剪开，但不剪到底，置于清水中可见葱变弯，置于饱和食盐水中，又变直了（图1、2）。植物细胞在清水和nacl溶液中究竟发生了什么变化？
　　（二）以实验构建核心概念
　　首先展示黑藻细胞并分析黑藻植物细胞的结构（图3）。引出本节实验的内容是“探究黑藻植物细胞在不同浓度的Nacl中的变化”。学生根据实验步骤操作在不同浓度的Nacl溶液中黑藻植物细胞发生了什么变化。随后根据学生做的实验现象进行描述，发现0.5%浓度下，植物细胞没有明显变化；5%和20%浓度下，均发生了质壁分离（图4、5、6）。
　　根据实验现象，提出质壁分离的概念“原生质层和细胞壁分离的现象”。
　　以问题链的形式分析质壁分离的原因：
　　1、为什么原生质层收缩而细胞壁几乎不收缩，这两者的伸缩性如何？
　　2、植物细胞哪个结构中的水分丢失了？
　　3、水分子出细胞经历了哪些结构？哪些结构对水分子起了控制作用？
　　4、水分子流动的方向是怎样的？和浓度有什么关系？如果从水分子数目的角度进行描述又该怎么描述？
　　5、5%和20%浓度下质壁分离的程度如何？
　　根据学生回答提出扩散的概念“分子或离子从高浓度向低浓度运动”以及渗透的概念“水分子通过膜的扩散”。提醒学生这里的膜指的是半透膜以及水分运动的方向。
　　清楚了质壁分离现象之后继续展开实验，质壁分离的细胞在清水中会发生什么变化？学生继续操作实验，描述实验现象，发现5％的复原了，20％没有复原。为什么5％复原了？为什么20％不复原？通过提问让学生认识到质壁分离的细胞不一定能复原。
　　（三）联系生活，应用核心概念
　　用渗透的现象解释葱花的现象，以及生活中的现象。比如萝卜放在盐水中会变软会出水等现象。将核心概念应用到解释生活现象中来，和课标的要求紧密的联系在了一起。





　图1 清水中   图2 浓盐水中   图3 黑藻植物细胞





　图4 0.5%浓度   图5 5%浓度    图6 20%浓度

　　参考文献：
　　[1]王铭志，陈秉初，周阳.基于核心概念的生物学探究实验研究[J].中学生物学，2011，27（1），10-11.