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1、实验细胞大小与物质运输的关系教学设计实验：细胞大小与物质运输的关系教学设计 河南省焦作市第四中学 陈乐乐 各位评委、各位老师： 大家好，我说课的题目是实验：细胞大小与物质运输的关系。我将从以下五个方面阐述我的教学设计。 一、实验内容设计 教材分析 本课题在教材中的位置、内容和作用：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。教材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。 教学策略 分析教材实验方案不足之处与提出改进后的实验方案 教学重难点 教学重点：实验改进思路
2、的提出及改进方案的确立。 教学难点：改进思路的提出及实验过程 二、实验教学目标 1.知识目标：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。 2.能力目标：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 1 3.情感目标：养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。 三、实验方法设计 依据新课程理念，结合教学目标，为突破重难点，确立教法与学法： 教法：合作讨论、启发式点拨、对比研究等 学法：实验法为主体、融合讨论法、比较法、归纳法 四教学过程设计 教学过程分六个环节，其中确立方案实施实验是重要环节。 问题导入 针对教材方案：含酚酞的琼脂块放
3、入0.1NaOH 溶液中浸泡10分钟，观察NaOH扩散的深度。提出三个问题让学生思考。 问题：1.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？ 目的：弄清楚实验目的，实验原理的基础上开展实验。理解实验原理，为后面改进思路的提出作铺垫。 教材方案分析： 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
4、物质运输的效率。 2 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。 针对问题，提出改进思路 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。 确立改进方案并实施 经过多次预实验摸索，并选择更为安全，更为有效的试剂，最终确立改进后的实验方案：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
5、实验者。 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， 取材容易，成本低。 1.实验前的准备：材料用具 马铃薯、豆腐、碘-碘化钾溶液、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。 2.实验操作：马铃薯部分 将马铃薯切成边长分别为1 cm、2 cm、3 cm 的 小块 最初学生把生的马铃薯块放入碘-碘化钾溶液中，发现只有3 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
6、并用酒精灯加热处理， 再进行上述实验。 20 min 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。 豆腐块部分 将豆腐切成边长分别为1 cm、2 cm、3 cm 的小块。 将豆腐块放入红墨水中 20 min 以后，用塑料勺将豆腐块从红墨水中取出，用吸水纸吸干，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。 3.结果展示：测量、记录后，处理数据，小组间交流展示。引导学生根据表格数据讨论总结，得出实验结论。表格
7、及数据如下： 表1： 马铃薯块边长(cm) a 表面积 体积相对表(cm)a a 223物质扩散的深度b 时间 10min 物质扩散的体积/整个马铃薯块的体积 a-(a-2b)/a 333面积 1 2 3 6 24 54 1 8 27 6 3 2 0.1 0.1 0.1 0.488 0.271 0.187 4 表2： 马铃薯块边长(cm) a 表面积 体积相对表(cm)a a 223物质扩散的深度b 时间20min 物质扩散的体积/整个马铃薯块的体积 a-(a-2b)/a 333面积 1 2 3 6 24 54 1 8 27 6 3 2 0.2 0.2 0.2 0.784 0.488 0.34
8、9 表3： 豆腐块边长(cm) a 表面积 体积相对表(cm)a a 223物质扩散的深度b 时间 10min 物质扩散的体积/整个豆腐块的体积 a-(a-2b)/a 333面积 1 2 3 6 24 54 1 8 27 6 3 2 0.12 0.12 0.12 0.561 0.319 0.221 表4： 马铃薯块边长(cm) a 表面积 体积相对表(cm)a a 223物质扩散的深度b 时间20min 物质扩散的体积/整个马铃薯块的体积 a-(a-2b)/a 333面积 1 2 3 6 24 54 1 8 27 6 3 2 0.22 0.22 0.22 0.824 0.525 0.379 分
9、析数据，得出结论：马铃薯块体积越大,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。 4.交流评价：同学们就改进后的实验方案与教材实验比较，评价， 5 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。 课堂小结 师生共同归纳总结改进方案中的创新要点： 1.实验原理的改进 2.实验材料和试剂的改进 目的：让学生体会到实验改进的一般思路。实验目的不变，实验材料、实验试剂、实验原理是否可改？促进学生实验创新技能的提升。 课堂延伸
10、由于本实验利用了有颜色的反应确认物质扩散的深度，学生联想到三大有机物的检测实验。提出方案： 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。 五教学反思和自我评价 1.在一系列探究活动中,“动手”+“动眼”+“动脑”+“动口”多角度达成本节课的教学目标。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。 2.学生学会从生活中发现可以利用的生物学实验材料，增强了实验的实用性，拉近了生物学实验与生活的距离。 3.实践的重要性。为达到最佳实验效果，课前我带领兴趣小组进行了多次操作。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。 以上是我的说课内容，各位评委老师辛苦了，谢谢大家！ 6
