Одинаковые образцы растительной ткани в двух растворах изменили массу в разные стороны. Как проверить, связано ли это с движением воды?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Калькулятор, карандаш, таблица подготовленных серий и схема клеток. Предпосылки: проценты и клеточная мембрана. Все данные учебные. Не нужны ножи, микропрепараты, солевые пробы для человека или длительное ожидание. 8 класс использует формулу процента; 9 класс интерполирует точку нулевого изменения и оценивает неопределённость.
| Минуты | Работа | Проверяемый продукт |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблемная ситуация | Вопрос и проверяемое предположение |
| 5–14 | Понятия и разобранный пример | Пояснение величин и метода |
| 14–25 | Практика 1 | Расчёт, схема или протокол по данным |
| 25–33 | Практика 2 | Решение на новых условиях |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент, альтернатива и вывод |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ и исправление |
Все тексты, рисунки и данные включены. Без регистрации: распечатайте ученическую часть PDF или используйте доску. Ответы показывайте после самостоятельной попытки. Минуты включают чтение, записи и переходы. В конце соберите индивидуальную работу. 0–1 балл: разобрать пример повторно; 2–3: уточнить пропущенное звено; 4: объяснить ограничение модели. Это критерии обратной связи, не обязательная школьная отметка.
01. Проблемная ситуация
0–5 минут · Вопрос и проверяемое предположение
Два подготовленных образца картофельной ткани имели по 5,00 г. После одинакового времени первый в воде имеет 5,40 г, второй в 10%-м растворе сахарозы — 4,70 г. Перед взвешиванием поверхность одинаково промокнули.
1 минута — опишите наблюдение без объяснения; 2 — укажите направление изменения массы; 2 — предложите проверяемую связь с мембраной. «Раствор въелся» пока не считается объяснением.
02. Объяснение и разобранный пример
5–14 минут · Понятия, расчёт и ограничения
Осмос — суммарное перемещение воды через избирательно проницаемую мембрану из области более высокого водного потенциала в область более низкого. В упрощённом случае одинакового давления и непроникающего растворённого вещества вода направленно перераспределяется к более концентрированному раствору. Движение молекул идёт в обе стороны; равновесие не означает его остановку.
В растительной клетке поступление воды увеличивает давление содержимого на клеточную стенку — тургор. При выходе воды протопласт может отойти от стенки: плазмолиз. Стенка не равна мембране. При возвращении в подходящую среду возможно восстановление, но повреждённая ткань не обязана восстановиться.
Разобранный пример: Δm%=(mпосле−mдо)/mдо·100%. Для первого образца (5,40−5,00)/5·100%=+8%; для второго −6%. Знаки позволяют сравнить направления, а проценты — образцы разной начальной массы. Нельзя объявлять всякое изменение массы чистым осмосом: влияют капли на поверхности, повреждения и переход растворённых веществ.
На 9 минут: 3 — мембрана и направление, 3 — схема клетки, 2 — расчёт, 1 — контроль. Концентрации сахарозы ниже заданы как массовые проценты раствора; они не являются рекомендацией по хранению продуктов или физиологии человека.
03. Практика 1: данные и доказательство
14–25 минут · Первая серия
Подготовленная учебная серия через 40 минут. Одинаковые размеры ткани, температура и способ промокания; все образцы до опыта по 5,00 г.
| Сахароза, % массы | Масса после, г | Δm, % |
|---|---|---|
| 0 | 5,40 | |
| 5 | 5,10 | |
| 10 | 4,70 | |
| 15 | 4,30 |
2 минуты — проверьте общие условия; 4 — вычислите проценты; 3 — постройте точки на графике и отметьте смену знака; 2 — запишите вывод. 8 класс указывает интервал нулевого изменения; 9 класс оценивает его линейной интерполяцией. Продукт: таблица, график и одно ограничение. 40 минут серии уже прошли до занятия в учебной модели.
Разбор практики 1 и критерии
Изменения: +8%, +2%, −6%, −14%. Нулевое изменение между 5 и 10%. Линейная оценка 5+5·2/(2+6)=6,25%. Это приближение по четырём точкам, не точная концентрация клеточного сока: ткань неоднородна, равновесие не доказано, раствор может взаимодействовать с тканью.
04. Практика 2: перенос на новые условия
25–33 минуты · Самостоятельный перенос
Новая серия сравнивает корректность обработки: образец А вырос с 2,00 до 2,20 г, Б с 8,00 до 8,40 г. У Б перед взвешиванием осталась внешняя капля 0,30 г; масса капли известна по отдельному контролю.
1 минута — предскажите, какой образец изменился сильнее; 3 — найдите абсолютные и относительные изменения; 2 — скорректируйте Б; 2 — объясните, чем опасно сравнение только граммов. 8 класс считает без капли, затем с подсказкой исправляет; 9 класс сам оформляет контроль. Продукт: три относительных значения и исправленный вывод.
Ответ и объяснение практики 2
А: +0,20 г, +10%. Б до поправки: +0,40 г, +5%. После вычитания капли масса Б=8,10 г, изменение +0,10 г, +1,25%. По граммам до контроля ошибочно кажется, что Б изменился сильнее. Даже после поправки остаются другие источники неопределённости.
05. Обсуждение: аргумент и альтернатива
33–40 минут · Аргумент и обоснованный вывод
2 минуты: сравните «масса не изменилась — вода не двигалась» и «возможен равный обмен в обе стороны». 3 минуты: свяжите ответ с мембраной, тургором и контролями серии. 2 минуты: предложите одно улучшение эксперимента, которое реально уменьшает ошибку.
Опора для обсуждения
Нулевой суммарный поток совместим с непрерывным движением молекул. Масса всего образца не показывает состояние каждой клетки. Повторы, одинаковые размеры и стандартизованное промокание улучшают сравнение; более точные весы сами по себе не устраняют внешнюю воду.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут · Собственное решение
Образец 4,00 г после выдержки стал 3,60 г. Найдите Δm%, укажите вероятное суммарное направление воды и назовите одну проверку, прежде чем связывать результат только с осмосом. 3 минуты — ответ, 2 — сверка.
Ключ и критерии индивидуальной работы
Δm%=−10%. Результат согласуется с суммарным выходом воды из ткани, если прочие обмены и повреждения несущественны. Четыре балла: формула, −10% со знаком, направление, содержательный контроль поверхности/целостности/одинакового времени. Обязательное условие не выдавать предположение за наблюдение.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие ученика → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Осмос. Вода в клетках | Сравнивает массу в растворах | Вычисляет относительное изменение |
| Исследование осмоса; плазмолиз и деплазмолиз | Читает схему клетки и оценивает контроль | Различает стенку, мембрану и суммарный поток |
Опора — раздел «Объединяем науки» опубликованной программы на 64 часа. Это самостоятельный урок на 45 минут. Учебные данные, подробный сценарий и распределение времени — методическая разработка. Анализ подготовленных серий и бумажных моделей не выдаётся за проведение опыта на занятии.
Источники и права на изображения
Источники проверены 15.10.2026. Все числовые наборы — учебные модели, не результаты проведённых авторами опытов. Оригинальные схемы и графики подготовлены порталом «Школы России» для этого урока. Они не являются фотографиями. Ответы и примечания учителю в PDF выделены отдельно.