《实验：细胞大小与物质运输的关系》

1人教版·普通高中课程标准实验教科书生物（必修1）第6章第1节细胞的增殖2二三五一四实验内容设计实验教学目标实验方法设计教学过程设计教学反思和自我评价教学设计：3内容作用位置《细胞大小与物质运输的关系》是必修1第6章第1节“细胞的增殖”中的实验课题。运用类似模型模拟细胞进行物质运输，探讨细胞不能无限长大的原因。通过本实验的学习，促进学生体会科学探究的思维过程和方法，培养学生严谨科学的态度和精神。1.教材分析实验内容设计4分析教材实验方案不足之处提出改进后的实验方案对比研究创新实验2.教学策略实验内容设计5改进思路的提出及改进方案的确立改进思路的提出及实验过程教学重点教学难点3.教学重难点实验内容设计6理解细胞表面积与体积的关系，以及细胞大小与物质运输效率的关系。提高分析问题和解决问题的能力。提高运用数学、物理方法处理和分析实验数据的能力。知识目标情感目标能力目标养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。实验教学目标7实验方法设计合作讨论、启发式点拨、对比研究教法：学法：实验法为主体，融合讨论法、比较法、归纳法8section1section2section3section4教材方案分析提出改进思路确立方案实施实验课堂小结问题导入课后延伸section5section6教学过程设计91.教材方案中用什么模拟细胞？2.用什么模拟被细胞吸收的物质？3.如何确认物质扩散的深度？1.问题导入教材方案：含酚酞的琼脂块放入0.1％NaOH溶液中浸泡10分钟，观察NaOH扩散的深度。教学过程10该实验用含酚酞的琼脂块模拟细胞，用NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质。由于酚酞遇NaOH变红,可通过观察琼脂块由无色变成粉红色，了解NaOH分子扩散进入琼脂块的过程。测量NaOH分子扩散进琼脂块的深度，并计算在相同时间内NaOH扩散进入琼脂块的体积与琼脂块的总体积之比，从而反映细胞物质运输的效率。教学过程2.教材方案分析11教学过程但由于NaOH有腐蚀性，不少学生在实验操作中很紧张，怕NaOH溅到皮肤上，进而影响实验顺利进行。2.教材方案分析12教学过程因此，在新课标倡导探究性学习理念的指导下，完成课本模拟实验后，引导学生对该实验进行反思：能否对本实验进行改进，利用易获得且更安全的实验材料和试剂，确保探究实验安全、顺利、高效地开展。教师启发点拨，师生通过共同讨论、调查文献、归纳出一系列改进方案。3.提出改进思路13改进方案：①用马铃薯块代替琼脂块，用碘－碘化钾溶液替代NaOH溶液，节约实验成本，无腐蚀性，降低实验风险，保护实验者。②利用豆腐块代替琼脂块，用红墨水代替NaOH溶液，豆腐成本低廉，韧性好，翻动时不易损伤，可从市场上直接购买。教学过程4.确立改进方案并实施14实验前的准备实验操作结果展示交流评价4.确立改进方案并实施教学过程材料用具马铃薯、豆腐、碘-碘化钾溶液（碘化钾15g；蒸馏水500mL；碘5g）、红墨水、烧杯、天平、酒精灯、塑料勺、吸水纸、毫米尺、小刀、一次性手套等。15实验操作结果展示交流评价4.确立改进方案并实施实验前的准备教学过程1、将马铃薯切成边长分别为1cm、2cm、3cm的小块2、最初学生把生的马铃薯块放入碘-碘化钾溶液中，发现只有薯块外面变成蓝色，而切面上无颜色变化。在教师的启发点拨下，学生发现是因为马铃薯的活细胞膜具有选择透过性，阻止了碘/碘离子进入细胞，故切面上不会出现蓝色反应。将马铃薯块放入热水中并用酒精灯加热处理，再进行上述实验。16交流评价实验操作结果展示4.确立改进方案并实施实验前的准备教学过程3、分别于10min、20min以后，用塑料勺将马铃薯块从碘液中取出，用吸水纸将其吸干，然后从中间切成两半，观察切面，用毫米尺测量每块土豆块上碘扩散的深度，观察碘扩散进去的深度是否一致。记录深度，并在表格上填写相关数据。17交流评价实验操作结果展示4.确立改进方案并实施实验前的准备教学过程1、将豆腐切成边长分别为1cm、2cm、3cm的小块。2、将豆腐块放入红墨水中10min、20min以后，用塑料勺将豆腐块从红墨水中取出，用吸水纸将其吸干，然后从中间切成两半，观察切面，用毫米尺测量每块豆腐块上红墨水扩散的深度，记录并分析数据18交流评价实验操作结果展示4.确立改进方案并实施实验前的准备教学过程马铃薯块边长(cm)a表面积(cm2)a2体积（cm3）a3相对表面积物质扩散的深度（cm）b时间10min物质扩散的体积/整个马铃薯块的体积a3-(a-2b)3/a316160.10.488224830.10.2713542720.10.187表119交流评价实验操作结果展示4.确立改进方案并实施实验前的准备教学过程马铃薯块边长(cm)a表面积(cm2)a2体积（cm3）a3相对表面积物质扩散的深度（cm）b时间20min物质扩散的体积/整个马铃薯块的体积a3-(a-2b)3/a316160.20.784224830.20.4883542720.20.349表220交流评价实验操作结果展示4.确立改进方案并实施实验前的准备教学过程豆腐块边长(cm)a表面积(cm2)a2体积（cm3）a3相对表面积物质扩散的深度（cm）b时间10min物质扩散的体积/整个豆腐块的体积a3-(a-2b)3/a316160.120.561224830.120.3193542720.120.221表321交流评价实验操作结果展示4.确立改进方案并实施实验前的准备教学过程豆腐块边长(cm)a表面积(cm2)a2体积（cm3）a3相对表面积物质扩散的深度（cm）b时间20min物质扩散的体积/整个豆腐块的体积a3-(a-2b)3/a316160.220.824224830.220.5253542720.220.379表422交流评价实验操作结果展示4.确立改进方案并实施实验前的准备教学过程分析数据，得出结论：马铃薯块（豆腐块）体积越大表面积/体积的比值越小物质扩散体积/马铃薯块(豆腐块)体积比就越小实验结论:细胞体积越大相对表面积越小细胞的物质运输效率就越低所以,细胞不能无限长大.23结果展示实验操作交流评价4.确立改进方案并实施实验前的准备教学过程同学们就改进后的实验方案与教材实验比较、评价，亲自体会改进方案获得良好实验效果的喜悦。马铃薯、豆腐、红墨水来自生活，学生认识到生活中处处可以获取实验材料。24师生共同归纳总结5.课堂小结1.实验原理的改进2.实验材料和试剂的改进创新要点：教学过程256.课堂延伸豆腐块放在双缩脲试剂中观察，很遗憾，该实验失败了，因为紫色络合物溶于水，豆腐块慢慢变软被分解了教学过程262.学生学会从生活中发现可以利用的生物学实验材料，可在家做实验，增强了实验的实用性，拉近了生物学实验与生活的距离。1.在一系列探究活动中,“动手”+“动眼”+“动脑”+“动口”多角度达成教学目标。很好地锻炼了学生分析问题和解决问题的能力，实验操作技能和实验创新能力均得以提升。教学反思和自我评价273.实践的重要性。为达到最佳实验效果，课前我带领兴趣小组的同学进行了多次实验操作。本实验中：碘—碘化钾溶液的浓度、用量马铃薯块实验前的加热与否扩散的时间等多种因素都会影响到实验效果。教学反思和自我评价2829