央馆虚拟实验教学应用案例:《用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动》(高一生物) |
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(2)利用央馆虚拟实验探究环境温度因素对细胞质流动速度的影响。 2.教学难点 (1)实验方案的设计。 (2)数码显微镜的操作。 实验资源 1、央馆虚拟实验资源 (1)3D交互课件 :《尝试制作真核细胞的三维结构模型》。 (2)3D交互课件/VR仿真交互课件 :《用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动》。 3D交互课件:《尝试制作真核细胞的三维结构模型》 3D交互课件:《用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动》 VR仿真交互课件:《用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动》 左右滑动图片查看更多 2、实物资源 数码显微镜、黑藻及实验用具。 左右滑动图片查看更多 教学活动设计与实施 复习旧知 (PPT展示、央馆虚拟实验3D交互课件) ⬇ 探究实验1 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 (学生真实实验探究) ⬇ 探究实验2 环境因素影响黑藻叶肉细胞的细胞质流动 (学生使用3D、VR模拟探究) ⬇ 课堂小结,布置作业 复习旧知 在白板上展示植物细胞和动物细胞亚显微结构模式图,引导学生回顾细胞器结构、功能及分工的相关知识。 打开央馆虚拟实验3D交互课件《尝试制作真核细胞的三维结构模型》 ,请一位学生按照所学知识完成3D细胞模型的构建,并引入新课题。 探究实验1: 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 讲解《用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动》这一实验的原理、目的、材料用具、实验步骤及注意事项。 教师巡视课堂,指导学生进行实验操作,独立使用显微镜开展实验观察。 以刚刚观察的实验现象为基础,引导学生思考以下两个问题: 问 在高倍镜下能否观察到叶绿体的基粒? 不能,基粒是叶绿体内部的结构,太小了,要借助电子显微镜才能观察到。 答 问 黑藻叶肉细胞中的叶绿体形态是怎样的?在细胞质是如何分布的?与叶绿体的功能有什么关系? 黑藻叶肉细胞中的叶绿体,呈绿色、扁平的椭球或球形,散布于细胞边缘。叶绿体能吸收光能,进行光合作用。 答 教师分析:科学家通过研究发现,叶绿体大多呈椭球形,在不同光照条件下会改变方向。在弱光下,叶绿体以其椭球形的正面朝向光源;在强光下,叶绿体以其椭球形的侧面朝向光源或相互聚集成团。这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照,在强光下能避免被灼伤。因此,叶绿体的形态、分布与功能是相适应的。 探究实验2: 环境因素影响黑藻叶肉细胞的细胞质流动 提出问题 打开视频,引导学生观看视频中黑藻叶肉细胞的细胞质流动。活细胞中的细胞质处于不断流动的状态,观察细胞质的流动可以通过细胞质中的叶绿体运动作为标志。 (1)请学生再次通过高倍显微镜观察黑藻叶片,看是否观察到细胞质的流动。 (2)思考影响黑藻叶肉细胞质流动速度的环境因素可能有哪些方面? 经由学生讨论可以得出:细胞质流动的速度会受到光照强度、环境温度、用于培养的无机盐浓度等因素的影响。 设计实验方案 那么,如果以环境温度为变量,来探究其对细胞质流动速度的影响,如何设计实验?请学生继续交流探讨,并得出“设置一定梯度温度的实验组,给予适宜的光照和营养”的实验方案。 提出问题:_________________? 做出假设:__________________。 环境温度(℃) 20 25 30 35 40 细胞质流动速度 _ _ 实验验证 组织学生打开央馆虚拟实验3D交互课件或VR仿真交互课件,按刚才确定的实验方案进行验证。 学生们以小组为单位,通过VR或电脑设备,在虚拟仿真环境中,用高倍显微镜依次观察环境温度为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃时,黑藻叶绿体和细胞质的流动速度,并根据实验现象进行记录。 央馆虚拟实验的时间加速、多方案同屏呈现等功能,在保证实验科学性的同时,有效缩短了实验的操作成本,实现微观现象的对比观察。 分析结论 实验完成后,请学生介绍实验中观察到的现象,分析实验结论。 课堂小结 本堂课我们学习了探究实验的方法和思路,并进一步了解了细胞质的相关知识。细胞质是细胞代谢的主要场所,细胞质中含有细胞代谢所需要的原料、代谢所需的催化剂——酶、细胞器等物质与结构。细胞质的流动,为细胞内物质运输创造了条件,从而保障了细胞生命活动的正常进行。生命活动离不开细胞,细胞是最基本的生命系统。 作业布置 在作业纸上画一个黑藻细胞,画出叶绿体的形态和分布,并标注名称。 教学反思 “这堂课充分利用了央馆虚拟实验的3D、VR资源,实现了教学上的进阶,通过引导学生发现问题、提出问题、用实验解决问题,锻炼了学生的实验思维和探究能力。” 在专家点评环节,福建师范大学生命科学学院副教授胡薇、福州格致中学副校长陈霞、福建闽江师范高等专科学校高级教师林修愚纷纷给予了积极评价。 传统的实验课堂上,观察黑藻叶肉细胞叶绿体的形态和分布相对比较容易,但要观察到细胞质的流动,需要对实验材料进行处理,并且受时间和环境等诸多因素的制约。利用央馆虚拟实验资源,不仅可以实现探究实验的模拟,还可以基于猜想开展多种自变量的探究实验,激发了学生的探究热情,提高了实验课的课堂效率。 借助虚拟技术,本节课还可以引入更多的变量,例如水、光照、渗透压等。在时间允许的情况下,甚至可以设置多个对照组,让学生每两组验证一个变量因素的影响,将实验全面拓展,更好地启发学生思维 。 打开央馆虚拟实验教学服务系统 , 获取本堂课的教学视频、教学设计、课件等更多内容。欢迎老师们登录体验!如需试用账号,可扫码咨询: https://vlab.eduyun.cn/ - END - 供稿:央馆虚拟实验工作组 初审:冯吉兵 终审:周新 公众号|一师一课 (CN1s1k) (工作日 8:30-17:00)返回搜狐,查看更多 |
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