《实验：细胞大小与物质运输的关系》

1人教版人教版一般高中课程标准试验教科书一般高中课程标准试验教科书 生物必修生物必修1 1第6章第1节细胞的增殖2 二二 三三 五五 一一 四四试验内容设计试验内容设计试验教学目标试验教学目标试验方法设计试验方法设计教学过程设计教学过程设计 教学反思和自我评价教学反思和自我评价教学设计：教学设计：3内容内容作用作用位置位置 细胞大小与物质运输的关系是细胞大小与物质运输的关系是必修必修1 1第第6 6章第章第1 1节节“细胞的增殖细胞的增殖”中的中的试验课题。试验课题。运用类似模型模拟细胞进展物质运输，运用类似模型模拟细胞进展物质运输，探讨细胞不能无限长大的缘由。探讨细胞不能无限长大的缘由。通过本试验的学习，促进学生体会科学通过本试验的学习，促进学生体会科学探究的思维过程和方法，培育学生严谨科学探究的思维过程和方法，培育学生严谨科学的态度和精神。的态度和精神。1.教材分析教材分析试验内容设计试验内容设计4 分析教材试验方案分析教材试验方案缺乏之处缺乏之处提出改进后的试验提出改进后的试验方案方案比照争论比照争论创新试验创新试验 2.2.教学策略教学策略试验内容设计试验内容设计5改进思路的提出及改进方案确实立改进思路的提出及试验过程教学重点 教学难点 3.3.教学重难点教学重难点试验内容设计试验内容设计6理解细胞外表积与体积理解细胞外表积与体积的关系，以及细胞大小的关系，以及细胞大小与物质运输效率的关系。与物质运输效率的关系。提高分析问题和解决问题的力量。提高运用数学、物理方法处理和分析试验数据的力量。知识目标情感目标能力目标养成质疑、求实、创养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学新及勇于实践的科学精神和科学态度。精神和科学态度。试验教学目标试验教学目标7 试验方法设计试验方法设计试验方法设计试验方法设计合作争论、启发式点拨、比照争论合作争论、启发式点拨、比照争论 教法：教法：学法：学法：试验法为主体，融合争论法、比较法、试验法为主体，融合争论法、比较法、归纳法归纳法8sectionsection1sectionsection2sectionsection3sectionsection4 教材方案教材方案 分析分析提出改进提出改进思路思路确立方案确立方案实施试验实施试验课堂小结课堂小结问题导入问题导入课后延长课后延长sectionsection5sectionsection6教学过程设计教学过程设计91.1.教材方案中用什么模拟细胞？2.2.用什么模拟被细胞吸取的物质？3.3.如何确认物质集中的深度？1.1.问题导入问题导入教材方案：教材方案：含酚酞的琼脂块放入含酚酞的琼脂块放入0.1NaOH 溶液中浸泡溶液中浸泡10分钟，观分钟，观看看NaOH集中的深度。集中的深度。教学过程教学过程10 该试验用含酚酞的琼脂块模拟细胞，用 NaOH 溶液模拟被细胞吸取的物质。由于酚酞遇 NaOH 变红,可通过观看琼脂块由无色变成粉红色，了解 NaOH 分子集中进入琼脂块的过程。测量 NaOH 分子集中进琼脂块的深度，并计算在一样时间内NaOH 集中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。教学过程教学过程 2.2.教材方案分析教材方案分析11教学过程教学过程 但由于但由于 NaOH 有腐蚀性，不少学生有腐蚀性，不少学生在试验操作中很紧急，怕在试验操作中很紧急，怕 NaOH 溅到皮溅到皮肤上，进而影响试验顺当进展。肤上，进而影响试验顺当进展。2.2.教材方案分析教材方案分析12教学过程教学过程 因此，在新课标提倡探究性学习理念因此，在新课标提倡探究性学习理念的指导下，完成课本模拟试验后，引导学的指导下，完成课本模拟试验后，引导学生对该试验进展反思：能否对本试验进展生对该试验进展反思：能否对本试验进展改进，利用易获得且更安全的试验材料和改进，利用易获得且更安全的试验材料和试剂，试剂，确保探究试验安全、顺当、高效地确保探究试验安全、顺当、高效地开展。开展。教师启发点拨，师生通过共同争论、教师启发点拨，师生通过共同争论、调查文献、归纳出调查文献、归纳出 一系列改进方案。一系列改进方案。3.提出改进思路提出改进思路13 改进方案：改进方案：用马铃薯块代替琼脂块，用用马铃薯块代替琼脂块，用 碘碘化碘碘化钾溶液替代钾溶液替代NaOH 溶液，节省试验本钱，溶液，节省试验本钱，无腐蚀性，降低试验风险，爱护试验者。无腐蚀性，降低试验风险，爱护试验者。利用豆腐块代替琼脂块，用红墨水代利用豆腐块代替琼脂块，用红墨水代替替NaOH 溶液，豆腐本钱低廉，韧性好，溶液，豆腐本钱低廉，韧性好，翻动时不易损伤，可从市场上直接购置。翻动时不易损伤，可从市场上直接购置。教学过程教学过程4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施14 试验前的预备试验前的预备试验前的预备试验前的预备 试验操作试验操作试验操作试验操作 结果展现结果展现结果展现结果展现沟通评价沟通评价沟通评价沟通评价4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施教学过程教学过程 材料用具材料用具 马铃薯、豆腐、碘马铃薯、豆腐、碘-碘化钾溶液碘化钾碘化钾溶液碘化钾 15 g；蒸馏水蒸馏水 500 mL；碘；碘 5 g、红墨水、烧红墨水、烧 杯、天平、酒精杯、天平、酒精灯、塑料勺、吸水纸、毫米灯、塑料勺、吸水纸、毫米尺、小刀、一次性手套等。尺、小刀、一次性手套等。15 试验操作试验操作试验操作试验操作 结果展现结果展现结果展现结果展现 沟通评价沟通评价沟通评价沟通评价4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施 试验前的预备试验前的预备试验前的预备试验前的预备教学过程教学过程1 1、将马铃薯切成边长分别为、将马铃薯切成边长分别为、将马铃薯切成边长分别为、将马铃薯切成边长分别为1 cm1 cm、2 cm2 cm、3 cm 3 cm 的的的的 小块小块小块小块2 2、最初学生把生的马铃薯块放入碘、最初学生把生的马铃薯块放入碘、最初学生把生的马铃薯块放入碘、最初学生把生的马铃薯块放入碘-碘碘碘碘化钾溶化钾溶化钾溶化钾溶 液中，觉察只有薯块外面变成蓝液中，觉察只有薯块外面变成蓝液中，觉察只有薯块外面变成蓝液中，觉察只有薯块外面变成蓝色，而切面上无颜色变化。色，而切面上无颜色变化。色，而切面上无颜色变化。色，而切面上无颜色变化。在教师的启在教师的启在教师的启在教师的启发点拨下，学生觉察是由于马铃薯的活发点拨下，学生觉察是由于马铃薯的活发点拨下，学生觉察是由于马铃薯的活发点拨下，学生觉察是由于马铃薯的活细胞膜具有选择透过性，细胞膜具有选择透过性，细胞膜具有选择透过性，细胞膜具有选择透过性，阻挡了碘阻挡了碘阻挡了碘阻挡了碘/碘离碘离碘离碘离子进入细胞，故切面上不会消失蓝色反子进入细胞，故切面上不会消失蓝色反子进入细胞，故切面上不会消失蓝色反子进入细胞，故切面上不会消失蓝色反响。响。响。响。将马铃薯块放入热水中并用酒精灯将马铃薯块放入热水中并用酒精灯将马铃薯块放入热水中并用酒精灯将马铃薯块放入热水中并用酒精灯加热处理，加热处理，加热处理，加热处理，再进展上述试验。再进展上述试验。再进展上述试验。再进展上述试验。16沟通评价沟通评价沟通评价沟通评价 试验操作试验操作试验操作试验操作 结果展现结果展现结果展现结果展现4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施试验前的预备试验前的预备试验前的预备试验前的预备教学过程教学过程 3 3、分别于、分别于、分别于、分别于10min10min、20 min 20 min 以后，用塑以后，用塑以后，用塑以后，用塑料勺将马铃薯块从碘液中取料勺将马铃薯块从碘液中取料勺将马铃薯块从碘液中取料勺将马铃薯块从碘液中取 出，用吸出，用吸出，用吸出，用吸水纸将其吸干，然后从中间切成两半，水纸将其吸干，然后从中间切成两半，水纸将其吸干，然后从中间切成两半，水纸将其吸干，然后从中间切成两半，观看观看观看观看 切面，切面，切面，切面，用毫米尺测量每块土豆块用毫米尺测量每块土豆块用毫米尺测量每块土豆块用毫米尺测量每块土豆块上碘集中的深度，上碘集中的深度，上碘集中的深度，上碘集中的深度，观看碘集中进去的观看碘集中进去的观看碘集中进去的观看碘集中进去的深度是否全都。记录深度，并在表格上深度是否全都。记录深度，并在表格上深度是否全都。记录深度，并在表格上深度是否全都。记录深度，并在表格上填写相关数据。填写相关数据。填写相关数据。填写相关数据。17沟通评价沟通评价沟通评价沟通评价 试验操作试验操作试验操作试验操作 结果展现结果展现结果展现结果展现4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施试验前的预备试验前的预备试验前的预备试验前的预备教学过程教学过程1 1、将豆腐切成边长分别为、将豆腐切成边长分别为、将豆腐切成边长分别为、将豆腐切成边长分别为1 cm1 cm、2 cm2 cm、3 cm 3 cm 的的的的 小小小小块。块。块。块。2 2、将豆腐块放入红墨水中、将豆腐块放入红墨水中、将豆腐块放入红墨水中、将豆腐块放入红墨水中10min10min、20 min 20 min 以后，以后，以后，以后，用塑用塑用塑用塑料勺将豆腐块从红墨水中取料勺将豆腐块从红墨水中取料勺将豆腐块从红墨水中取料勺将豆腐块从红墨水中取 出，用吸水纸将其吸出，用吸水纸将其吸出，用吸水纸将其吸出，用吸水纸将其吸干，干，干，干，然后从中间切成两半，观看然后从中间切成两半，观看然后从中间切成两半，观看然后从中间切成两半，观看 切面，切面，切面，切面，用毫米尺测量用毫米尺测量用毫米尺测量用毫米尺测量每块每块每块每块豆腐块上红墨水集中的深度，记录并分析数据豆腐块上红墨水集中的深度，记录并分析数据豆腐块上红墨水集中的深度，记录并分析数据豆腐块上红墨水集中的深度，记录并分析数据18沟通评价沟通评价沟通评价沟通评价 试验操作试验操作试验操作试验操作 结果展现结果展现结果展现结果展现4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施试验前的预备试验前的预备试验前的预备试验前的预备教学过程教学过程马铃薯薯块边长(cm)(cm)a a表面表面积(cm(cm2 2)a a2 2体体积（cmcm3 3）a a3 3相相对表表面面积物物质扩散的散的深度深度（cmcm）b b时间 1010minmin物物质扩散的体散的体积/整个整个马铃薯薯块的的体体积a a3 3-(a-2b)-(a-2b)3 3/a/a3 31 16 61 16 60.10.10.4880.4882 224248 83 30.10.10.2710.2713 3545427272 20.10.10.1870.187表表119沟通评价沟通评价沟通评价沟通评价 试验操作试验操作试验操作试验操作 结果展现结果展现结果展现结果展现4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施试验前的预备试验前的预备试验前的预备试验前的预备教学过程教学过程马铃薯薯块边长(cm)(cm)a a表面表面积(cm(cm2 2)a a2 2体体积（cmcm3 3）a a3 3相相对表表面面积物物质扩散的散的深度深度（cmcm）b b时间 2020minmin物物质扩散的体散的体积/整个整个马铃薯薯块的的体体积a a3 3-(a-2b)-(a-2b)3 3/a/a3 31 16 61 16 60.20.20.7840.7842 224248 83 30.20.20.4880.4883 3545427272 20.20.20.3490.349表表220沟通评价沟通评价沟通评价沟通评价 试验操作试验操作试验操作试验操作 结果展现结果展现结果展现结果展现4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施试验前的预备试验前的预备试验前的预备试验前的预备教学过程教学过程豆腐豆腐块边长(cm)(cm)a a表面表面积(cm(cm2 2)a a2 2体体积（cmcm3 3）a a3 3相相对表表面面积物物质扩散的散的深度深度（cmcm）b b时间 1010minmin物物质扩散的体散的体积/整个豆腐整个豆腐块的体的体积a a3 3-(a-2b)-(a-2b)3 3/a/a3 31 16 61 16 60.120.120.5610.5612 224248 83 30.120.120.3190.3193 3545427272 20.120.120.2210.221表表321沟通评价沟通评价沟通评价沟通评价 试验操作试验操作试验操作试验操作 结果展现结果展现结果展现结果展现4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施试验前的预备试验前的预备试验前的预备试验前的预备教学过程教学过程豆腐豆腐块边长(cm)(cm)a a表面表面积(cm(cm2 2)a a2 2体体积（cmcm3 3）a a3 3相相对表表面面积物物质扩散的散的深度深度（cmcm）b b时间 2020minmin物物质扩散的体散的体积/整个豆腐整个豆腐块的体的体积a a3 3-(a-2b)-(a-2b)3 3/a/a3 31 16 61 16 60.220.220.8240.8242 224248 83 30.220.220.5250.5253 3545427272 20.220.220.3790.379表表422沟通评价沟通评价沟通评价沟通评价 试验操作试验操作试验操作试验操作 结果展现结果展现结果展现结果展现4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施试验前的预备试验前的预备试验前的预备试验前的预备教学过程教学过程分析数据，得出结论：分析数据，得出结论：马铃薯块豆腐块体积越大马铃薯块豆腐块体积越大外表积外表积/体积的比值越小体积的比值越小物质集中体积物质集中体积/马铃薯块马铃薯块(豆腐块豆腐块)体积体积比就越小比就越小试验结论试验结论:细胞体积越大细胞体积越大相对外表积越小相对外表积越小细胞的物质运输效率就越低细胞的物质运输效率就越低所以所以,细胞不能无限长大细胞不能无限长大.23 结果展现结果展现结果展现结果展现 试验操作试验操作试验操作试验操作 沟通评价沟通评价沟通评价沟通评价4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施 试验前的预备试验前的预备试验前的预备试验前的预备教学过程教学过程 同学们就改进后的试验方案同学们就改进后的试验方案与教材试验比较、评价，亲自体与教材试验比较、评价，亲自体会改进方案获得良好试验效果的会改进方案获得良好试验效果的喜悦。马铃薯、豆腐、红墨水来喜悦。马铃薯、豆腐、红墨水来自生活，学生生疏到生活中处处自生活，学生生疏到生活中处处可以猎取试验材料。可以猎取试验材料。24 师生共同师生共同师生共同师生共同归纳总结归纳总结归纳总结归纳总结 5.课堂小结课堂小结1.试验原理的改进试验原理的改进2.试验材料和试剂的改进试验材料和试剂的改进创新要点：创新要点：教学过程教学过程256.课堂延长课堂延长豆腐块放在双缩脲试剂中观看，很圆满，该试验失豆腐块放在双缩脲试剂中观看，很圆满，该试验失豆腐块放在双缩脲试剂中观看，很圆满，该试验失豆腐块放在双缩脲试剂中观看，很圆满，该试验失败了，由于紫色络合物溶于水，豆腐块渐渐变软被败了，由于紫色络合物溶于水，豆腐块渐渐变软被败了，由于紫色络合物溶于水，豆腐块渐渐变软被败了，由于紫色络合物溶于水，豆腐块渐渐变软被分解了分解了分解了分解了 教学过程教学过程262.学生学会从生活中觉察可以利用的生物学学生学会从生活中觉察可以利用的生物学试验材料，可在家做试验，增加了试验的有试验材料，可在家做试验，增加了试验的有用性，拉近了生物学试验与生活的距离。用性，拉近了生物学试验与生活的距离。1.在一系列探究活动中在一系列探究活动中,“动手动手”+“动眼动眼”+“动脑动脑”+“动口动口”多角度达成教学目多角度达成教学目标。很好地熬炼了学生分析问题和解决问题标。很好地熬炼了学生分析问题和解决问题的力量，试验操作技能和试验创新力量均得的力量，试验操作技能和试验创新力量均得以提升。以提升。教学反思和自我评价教学反思和自我评价273.实践的重要性。为到达最正确试验效果，课前我实践的重要性。为到达最正确试验效果，课前我带着兴趣小组的同学进展了屡次试验操作。本试验带着兴趣小组的同学进展了屡次试验操作。本试验中：中：碘碘碘化钾溶液的浓度、用量碘化钾溶液的浓度、用量马铃薯块试验前的加热与否马铃薯块试验前的加热与否集中的时间集中的时间等多种因素都会影响到试验效果。等多种因素都会影响到试验效果。教学反思和自我评价教学反思和自我评价2829