Плазмолиз и деплазмолиз в клетках кожицы лука
Цели и задачи
- Цель: к концу урока объяснить на основе микроскопического наблюдения, почему в растворе поваренной соли вода выходит из клеток кожицы лука, а в воде возвращается в клетку, и распознать признаки плазмолиза и деплазмолиза.
- Сформировать умение готовить временный микропрепарат кожицы лука, безопасно работать с микроскопом и фиксировать результаты наблюдений в таблице.
- Объяснить связь между концентрацией раствора, направлением движения воды, осмосом и состоянием плазматической мембраны.
- Развивать исследовательские умения: выдвигать гипотезу, сравнивать изображения, формулировать вывод по результатам опыта.
- Воспитывать аккуратность при выполнении лабораторной работы, ответственность за соблюдение техники безопасности и уважение к доказательствам, полученным экспериментально.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают значение экспериментального метода для объяснения жизнедеятельности клеток.
- Проявляют ответственное отношение к лабораторному оборудованию и соблюдению правил безопасности.
- Связывают изучение осмоса с реальными биологическими и медицинскими явлениями.
- Развивают готовность самостоятельно проверять гипотезы и признавать вывод, не совпадающий с первоначальным предположением.
Метапредметные
- Извлекают информацию из наблюдений, схемы и инструкции к лабораторной работе.
- Сравнивают состояние клеток в воде и растворе соли, выделяют существенные признаки изменений.
- Планируют последовательность действий, фиксируют результат и формулируют причинно-следственный вывод.
- Аргументируют ответ, используют термины «осмос», «плазмолиз», «деплазмолиз», «гипертонический раствор».
Предметные
- Знать определения плазмолиза, деплазмолиза и осмоса.
- Уметь распознавать плазмолиз по отхождению протопласта от клеточной стенки.
- Уметь объяснять движение воды через избирательно проницаемую мембрану.
- Уметь приготовить временный препарат кожицы лука и провести наблюдение под микроскопом.
- Владеть навыком оформления таблицы наблюдений и вывода по результатам опыта.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Определяют личную учебную задачу: научиться объяснять наблюдаемое клеточное явление через движение воды.
- Осознают ценность точного наблюдения и доказательного объяснения.
- Проявляют интерес к применению осмоса в биотехнологии, медицине и быту.
- Оценивают собственный вклад в совместную лабораторную работу.
Регулятивные УУД
- Формулируют гипотезу о состоянии клеток после добавления раствора соли.
- Планируют последовательность приготовления препарата и смены растворов.
- Контролируют резкость изображения, чистоту препарата и полноту записи наблюдений.
- Сопоставляют результат с гипотезой, выявляют ошибку и корректируют вывод.
Познавательные УУД
- Выделяют признаки плазмолиза и деплазмолиза на микроскопическом изображении.
- Устанавливают причинно-следственную связь между концентрацией раствора и направлением движения воды.
- Моделируют движение молекул воды через мембрану стрелками на схеме.
- Сравнивают гипотоническую, изотоническую и гипертоническую среду.
Коммуникативные УУД
- Распределяют роли в группе: препаратор, наблюдатель, секретарь и докладчик.
- Формулируют вопросы и отвечают на них с опорой на наблюдения.
- Аргументируют выводы и корректно обсуждают различия в результатах групп.
- Согласовывают общий вывод, отделяя факт наблюдения от его объяснения.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить микроскопы по одному на пару, предметные и покровные стекла, пипетки, препаровальные иглы, пинцеты и фильтровальную бумагу.
- Подготовить свежую луковицу, кусочки внутренней кожицы лука, стаканы с водой и раствором поваренной соли концентрацией около 5–10%.
- Подготовить отдельные пипетки для воды и солевого раствора, чтобы не смешивать растворы.
- Распечатать инструктивные карточки лабораторной работы — по одной на пару, и таблицы наблюдений — по одной на каждого ученика.
- Подготовить карточки с микрофотографиями клеток в воде, при плазмолизе и после деплазмолиза — по одному комплекту на группу.
- Вывесить на доску схему: «гипотонический раствор → вода входит в клетку; гипертонический раствор → вода выходит из клетки».
- Подготовить слайд с вопросом: «Почему клетка лука уменьшается внутри, но её клеточная стенка сохраняет форму?»
- Проверить исправность микроскопов, наличие салфеток и контейнера для использованных препаратов.
- Разместить на столах памятку по технике безопасности: не направлять свет микроскопа в глаза, не касаться линз пальцами, осторожно обращаться со стеклами и иглами.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в исследовательскую деятельность и сформулировать проблемный вопрос.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и показывает на экране две фотографии клеток кожицы лука: в одной клетки заполнены содержимым, в другой протопласт отстоит от клеточной стенки. «Ребята, перед вами клетки одного и того же органа. Почему их внутреннее содержимое выглядит по-разному? Сегодня мы не будем угадывать ответ, а проверим его экспериментом». | Рассматривают изображения, называют различие: «В одном случае содержимое прилегает к стенке, в другом отходит от неё». Формулируют первые предположения. |
2 мин | Учитель организует приём «Подумай — обсуди в паре — поделись». «Сначала подумайте молча: что могло произойти с водой в клетке? Обсудите предположение с соседом и назовите возможную причину изменения». | 30 секунд формулируют гипотезу индивидуально, около минуты обсуждают её в парах, затем предлагают варианты: «Вода вышла из клетки», «Раствор соли изменил направление движения воды». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы увидели различие в состоянии клеток и предположили, что оно связано с движением воды. Теперь выясним, какие знания о клеточной мембране помогут нам проверить эту гипотезу».
Этап 2. Актуализация знаний и техника безопасности (5 мин)
Цель этапа: актуализировать знания о строении клетки, мембране и осмосе, подготовить безопасную работу.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель показывает схему растительной клетки. «Назовите структуры, которые мы будем различать в микроскопе. Какая структура ограничивает клетку снаружи? Какая мембрана регулирует обмен веществ? Почему вода может проходить через мембрану, а крупные молекулы — не всегда?» Учитель фиксирует ключевые слова: клеточная стенка, плазматическая мембрана, цитоплазма, вакуоль. | Показывают на схеме клеточную стенку и мембрану, отвечают: «Мембрана обладает избирательной проницаемостью», «Вода проходит через неё благодаря осмосу». Записывают или дополняют кластер на доске. |
2 мин | Учитель напоминает правила. «Стекло берём только за края, иглу направляем от себя, линзу не касаемся пальцами. Сначала находим объект на малом увеличении, затем при необходимости переходим на большое. Солевой раствор и вода не пробуются на вкус, после опыта рабочее место приводим в порядок». | Называют правила безопасности, распределяют роли в парах: препаратор и наблюдатель; секретарь и докладчик подключаются при работе группами. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы вспомнили, что мембрана пропускает воду избирательно. Теперь проверим, как изменится клетка, если внешняя среда будет содержать много растворённой соли».
Этап 3. Постановка проблемы и планирование опыта (4 мин)
Цель этапа: сформулировать исследовательскую гипотезу и определить последовательность действий.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает два стакана с водой и солевым раствором. «Предскажите, в каком стакане концентрация растворённых веществ выше. Куда будет двигаться вода, если клетку поместить в солевой раствор? Какой признак мы должны увидеть под микроскопом?» | Формулируют гипотезу: «В солевом растворе вода выйдет из клетки, протопласт уменьшится и отойдёт от клеточной стенки». |
2 мин | Учитель записывает план: «Первое — наблюдаем исходный препарат. Второе — добавляем раствор соли и наблюдаем изменения. Третье — заменяем соль водой и проверяем, обратимо ли явление. В каждом случае записываем не только объяснение, но и видимый факт». | Переносят план в таблицу наблюдений, формулируют критерии: положение протопласта, размер вакуоли, наличие промежутка между мембраной и клеточной стенкой. |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «У нас есть гипотеза и критерии наблюдения. Переходим к приготовлению препарата и проверяем предположение непосредственно на клетках кожицы лука».
Этап 4. Открытие нового знания: наблюдение плазмолиза (12 мин)
Цель этапа: экспериментально обнаружить плазмолиз и связать его с выходом воды из клетки.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель демонстрирует приготовление препарата. «Пинцетом отделите тонкую прозрачную кожицу с внутренней стороны чешуи лука, положите её на каплю воды, расправьте иглой и накройте покровным стеклом. Начните с малого увеличения. Найдите ряд прямоугольных клеток и переведите объектив на большее увеличение». | Снимают фрагмент кожицы, готовят препарат, находят клетки на малом увеличении, затем рассматривают их при большем увеличении. Зарисовывают 2–3 клетки до воздействия соли. |
4 мин | Учитель раздаёт солевой раствор. «Не снимая покровного стекла, нанесите каплю солевого раствора к одному краю стекла, а с противоположного края приложите фильтровальную бумагу. Так раствор пройдёт под покровным стеклом. Наблюдайте 2–3 минуты и не меняйте увеличение без необходимости». | Добавляют раствор соли, наблюдают уменьшение клеточного содержимого и появление промежутка между протопластом и клеточной стенкой, фиксируют изменения в таблице и делают схематичный рисунок. |
4 мин | Учитель задаёт вопросы для проверки понимания: «Что изменилось фактически? Как отличить плазмолиз от разрушения клетки? Почему клеточная стенка сохранила форму? Куда направлялось движение воды?» Учитель помогает группам сопоставить наблюдение с гипотезой. | Отвечают: «Протопласт отошёл от клеточной стенки», «Клеточная стенка сохранила форму», «Вода вышла из клетки в более концентрированный раствор». Используют термин «плазмолиз». |
Запись в тетрадях
Плазмолиз — отхождение протопласта от клеточной стенки вследствие выхода воды из клетки в гипертонический раствор. Вода движется через избирательно проницаемую мембрану из области с большей концентрацией воды в область с меньшей концентрацией воды.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы наблюдали не абстрактную схему, а реальное изменение клетки: протопласт отошёл от стенки. Теперь проверим, можно ли вернуть воду в клетку и восстановить её исходное состояние».
Этап 5. Деплазмолиз и объяснение осмоса (8 мин)
Цель этапа: наблюдать обратное явление и объяснить направление движения воды при смене раствора.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель даёт инструкцию: «Теперь замените солевой раствор водой тем же способом: нанесите воду с одного края покровного стекла, фильтровальной бумагой оттяните раствор с другого края. Наблюдайте несколько минут. Что происходит с промежутком между протопластом и клеточной стенкой?» | Промывают препарат водой, наблюдают постепенное приближение протопласта к клеточной стенке, отмечают уменьшение промежутка и восстановление объёма клеточного содержимого. |
4 мин | Учитель строит на доске схему стрелками. «В солевом растворе вода выходила из клетки, потому что снаружи было больше растворённых веществ. В воде направление изменилось. Как называется обратное явление? Почему клетка не лопнула сразу?» Учитель сообщает факт: «Клеточная стенка растений ограничивает чрезмерное увеличение объёма и создаёт тургорное давление». | Отвечают: «Это деплазмолиз», «Вода снова входит в клетку», «Клеточная стенка препятствует разрыву». Стрелками показывают направление движения воды в двух условиях и формулируют связь между осмосом и плазмолизом. |
Запись в тетрадях
Деплазмолиз — восстановление исходного положения протопласта после помещения плазмолизированной клетки в воду или разбавленный раствор. При осмосе вода перемещается через мембрану в сторону раствора с большей концентрацией растворённых веществ.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы установили, что плазмолиз и деплазмолиз — обратимые изменения, связанные с осмосом. Теперь каждый самостоятельно проверит, может ли он распознать состояние клетки и объяснить его без подсказки».
Этап 6. Первичное закрепление и обсуждение (5 мин)
Цель этапа: закрепить термины и причинно-следственную схему на основе наблюдений.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель проводит приём «Верно — неверно» и показывает карточки с утверждениями: «При плазмолизе вода входит в клетку»; «Деплазмолиз происходит при помещении клетки в воду»; «Клеточная стенка исчезает при плазмолизе»; «Осмос связан с избирательной проницаемостью мембраны». «Поднимите зелёную карточку для верного утверждения и красную для неверного, затем обоснуйте выбор». | Отмечают утверждения, исправляют неверные: «При плазмолизе вода выходит», «Клеточная стенка сохраняется». Обосновывают ответы результатами опыта. |
2 мин | Учитель предлагает вопрос высокого уровня: «Почему кусочки овощей становятся мягче в крепком солевом растворе, а растения после полива восстанавливают упругость?» | Обсуждают в парах и отвечают: «В крепком растворе вода выходит из клеток, тургор уменьшается; при поступлении воды тургор восстанавливается». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Термины становятся понятными, когда за ними стоит наблюдаемый процесс. Осталось индивидуально применить алгоритм: определить среду, направление движения воды и состояние клетки».
Этап 7. Самостоятельная работа с самопроверкой (5 мин)
Цель этапа: проверить индивидуальное понимание механизма плазмолиза и деплазмолиза.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель раздаёт карточку: «В клетку кожицы лука последовательно добавили раствор соли, затем воду. Заполните три пункта: состояние клетки после соли; направление движения воды; состояние клетки после воды. В последнем пункте объясните, какую роль играет клеточная стенка». | Индивидуально записывают: «Плазмолиз; вода выходит; деплазмолиз; клеточная стенка сохраняет форму и ограничивает увеличение клетки». |
2 мин | Учитель открывает эталон на доске. «Проверьте не только наличие терминов, но и причинное объяснение. Если написано только “клетка сжалась”, добавьте, почему это произошло». | Сверяют ответы с эталоном, подчёркивают пропущенные элементы, выполняют самокоррекцию и ставят отметку о степени уверенности. |
Эталон решения
1. Раствор соли более концентрирован, чем клеточный сок, поэтому вода выходит из клетки через мембрану. 2. Объём протопласта уменьшается, он отходит от клеточной стенки — наблюдается плазмолиз. 3. После замены раствора водой вода входит в клетку. 4. Протопласт приближается к клеточной стенке — происходит деплазмолиз. 5. Клеточная стенка сохраняет форму клетки и препятствует её неограниченному расширению.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Самопроверка показала, что правильный ответ состоит из трёх частей: условие среды, направление движения воды и видимое состояние клетки. Завершим урок выводом и оценкой собственной работы».
Этап 8. Рефлексия и уборка рабочего места (3 мин)
Цель этапа: осмыслить результат исследования, выявить затруднения и безопасно завершить лабораторную работу.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель предлагает «Билет на выход»: «Запишите одним предложением, почему в растворе соли возникает плазмолиз, и одним словом назовите обратное явление. Затем отметьте цветом: зелёный — могу объяснить самостоятельно, жёлтый — нужна тренировка, красный — осталось непонимание». | Заполняют билет: «Вода выходит из клетки в более концентрированный солевой раствор; обратное явление — деплазмолиз». Отмечают уровень уверенности. |
1 мин | Учитель напоминает: «Снимите препараты, промойте и уберите инструменты, выключите микроскоп, установите объектив в исходное положение, вытрите рабочее место». | Разбирают препарат, сортируют материалы, выключают микроскопы, сдают таблицы наблюдений. |
Критерии оценивания практической работы
- «5» — препарат приготовлен аккуратно, соблюдены правила безопасности, верно описаны исходное состояние клеток, плазмолиз и деплазмолиз, выполнены два рисунка и сформулирован причинно-следственный вывод.
- «4» — наблюдения в целом верны, признаки плазмолиза и деплазмолиза определены правильно, но допущена одна неточность в объяснении направления движения воды или оформлении рисунка.
- «3» — различены изменения клеток после добавления соли и воды, но объяснение осмоса неполное либо отсутствует один обязательный этап наблюдения.
- Ниже «3» — не различены плазмолиз и деплазмолиз, отсутствует запись наблюдений или нарушены основные правила безопасной работы.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что изменилось в клетке после добавления раствора соли? | Проверка выделения фактического признака плазмолиза. |
Куда и почему двигалась вода при плазмолизе? | Выявление понимания механизма осмоса и концентрационного градиента. |
Как вы доказали, что деплазмолиз является обратным явлением? | Проверка умения связать результат наблюдения с выводом. |
Какой этап лабораторной работы оказался самым сложным? | Выявление затруднений в технике приготовления препарата и интерпретации результата. |
Завершающее слово учителя
«Сегодня вы не просто запомнили два термина, а увидели, как движение воды изменяет состояние живой клетки. Важно различать факт и объяснение: факт — протопласт отошёл от клеточной стенки, а объяснение — вода вышла в более концентрированный раствор. Интересно, что тот же принцип помогает понять засоление овощей, восстановление упругости растений после полива и действие некоторых медицинских растворов. На следующем уроке мы рассмотрим роль осмоса и тургора в жизнедеятельности целого растения».
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить сравнительную таблицу «Плазмолиз и деплазмолиз» по четырём признакам: условие среды, направление движения воды, положение протопласта, результат для клетки. Ответить на 3 контрольных вопроса по теме. | Закрепляет термины и алгоритм объяснения; при проверке обратить внимание на направление движения воды. |
Средний (повышающий) | Решить 3–4 качественные задачи: объяснить увядание растения в крепком растворе соли, восстановление упругости после полива и различие между гипотонической и гипертонической средой. | Развивает применение знаний в жизненном контексте; проверить наличие причинно-следственной связи. |
Продвинутый (дополнительный) | Подготовить краткое сообщение или схему о применении осмоса в медицине, пищевой промышленности или растениеводстве, приведя не менее двух примеров и объяснив движение воды. | Развивает исследовательское и функциональное мышление; оценить точность терминов и самостоятельность аргументации. |
Контрольные вопросы перед выходом: «Что называют плазмолизом? Как изменяется направление движения воды при замене солевого раствора водой? Почему плазмолиз обычно обратим? Какую роль в этом опыте играют клеточная стенка и плазматическая мембрана?»
