《實驗：細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系》教學(xué)設(shè)計

1、實驗：細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系教學(xué)設(shè)計河南省焦作市第四中學(xué) 陳樂樂各位評委、各位老師：大家好，我說課的題目是實驗：細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系。 我將從以下五個方面闡述我的教學(xué)設(shè)計。一、實驗內(nèi)容設(shè)計（一）教材分析本課題在教材中的位置、內(nèi)容和作用：細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)?關(guān)系是必修1第6章第1節(jié)“細胞的增殖”中的實驗課題。教材運 用類似模型模擬細胞進行物質(zhì)運輸，探討細胞不能無限長大的原因。 通過本實驗的學(xué)習(xí)，促進學(xué)生體會科學(xué)探究的思維過程和方法， 培養(yǎng) 學(xué)生嚴謹科學(xué)的態(tài)度和精神。（二）教學(xué)策略分析教材實驗方案不足之處與提出改進后的實驗方案（三）教學(xué)重難點教學(xué)重點：實驗改進思路的提出及改進方案的確立。教

2、學(xué)難點：改進思路的提出及實驗過程二、實驗教學(xué)目標1.知識目標：理解細胞表面積與體積的關(guān)系，以及細胞大小與物質(zhì) 運輸效率的關(guān)系。2 .能力目標：提高分析問題和解決問題的能力。提高運用數(shù)學(xué)、物 理方法處理和分析實驗數(shù)據(jù)的能力3 .情感目標：養(yǎng)成質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新及勇于實踐的科學(xué)精神和科學(xué) 態(tài)度。三、實驗方法設(shè)計依據(jù)新課程理念，結(jié)合教學(xué)目標，為突破重難點，確立教法與學(xué)法： 教法：合作討論、啟發(fā)式點撥、對比研究等學(xué)法：實驗法為主體、融合討論法、比較法、歸納法四.教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)過程分六個環(huán)節(jié)，其中確立方案實施實驗是重要環(huán)節(jié)。（一）問題導(dǎo)入針對教材方案：含酚醐的瓊脂塊放入 0.1 %NaOH溶液中浸泡10

3、 分鐘，觀察NaOHT散的深度。提出三個問題讓學(xué)生思考。問題：1.教材方案中用什么模擬細胞？2 .用什么模擬被細胞吸收的物質(zhì)？3 .如何確認物質(zhì)擴散的深度？目的：弄清楚實驗?zāi)康?，實驗原理的基礎(chǔ)上開展實驗。理解實驗 原理，為后面改進思路的提出作鋪墊。（二）教材方案分析：該實驗用含酚醐的瓊脂塊模擬細胞，用NaOH溶液模擬被細胞吸收的物質(zhì)。由于酚醐遇NaOH變紅，可通過觀察瓊脂塊由無色變成 粉紅色，了解NaOH分子擴散進入瓊脂塊的過程。測量NaOH分子擴 散進瓊脂塊的深度，并計算在相同時間內(nèi) NaOH擴散進入瓊脂塊的體 積與瓊脂塊的總體積之比，從而反映細胞物質(zhì)運輸?shù)男?。但由于NaOH有腐蝕性，不少

4、學(xué)生在實驗操作中很緊張，怕NaOH 濺到皮膚上，進而影響實驗順利進行。（三）針對問題，提出改進思路因此，在新課標倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)理念的指導(dǎo)下， 完成課本模擬實 驗后，引導(dǎo)學(xué)生對該實驗進行反思：能否對本實驗進行改進，利用易 獲得且更安全的實驗材料和試劑，確保探究實驗安全、順利、高效地開展。 教師啟發(fā)點撥，師生通過共同討論、調(diào)查文獻、歸納出一 系列改進方案。（四）確立改進方案并實施經(jīng)過多次預(yù)實驗摸索，并選擇更為安全，更為有效的試劑，最終 確立改進后的實驗方案：用馬鈴薯塊代替瓊脂塊，用碘-碘化鉀溶 液替代NaOH容液，節(jié)約實驗成本，無腐蝕性，降低實驗風(fēng)險，保護 實驗者。利用豆腐塊代替瓊脂塊，用紅墨水代

5、替 NaOH容液，豆腐成 本低廉，韌性好，翻動時不易損傷，可從市場上直接購買，取材容易，成本低。1 .實驗前的準備：材料用具 馬鈴薯、豆腐、碘-碘化鉀溶液（碘 化鉀15 g ;蒸儲水500 mL ;碘5 g ）、紅墨水、燒 杯、天平、酒 精燈、塑料勺、吸水紙、毫米尺、小刀、一次性手套等。2 .實驗操作：馬鈴薯部分（1）將馬鈴薯切成邊長分別為1 cm、2 cm、3 cm的小塊（2）最初學(xué)生把生的馬鈴薯塊放入碘-碘化鉀溶液中，發(fā)現(xiàn)只有薯塊外面變成藍色，而切面上無顏色變化。在教師的啟發(fā)點撥下，學(xué)生發(fā)現(xiàn)是因為馬鈴薯的活細胞膜具有選擇透過性，阻止了碘/碘離子進入細胞，故切面上不會出現(xiàn)藍色反應(yīng)。將馬鈴薯塊

6、放入熱水中并用酒精燈加熱處理，再進行上述實驗。(3) 20 min以后，用塑料勺將馬鈴薯塊從碘液中取出，用吸水紙將其吸干，然后從中間切成兩半，觀察切面，用毫米尺測量每塊土豆塊上碘擴散的深度，觀察碘擴散進去的深度是否一致。記錄深度，并在表格上填寫相關(guān)數(shù)據(jù)。(圖片)豆腐塊部分 (1)將豆腐切成邊長分別為1 CE 2 cm 3 cm的小塊。(2)將豆腐塊放入紅墨水中20 min以后，用塑料勺將豆腐塊從紅 墨水中取出，用吸水紙吸干，然后從中間切成兩半，觀察切面，用毫 米尺測量每塊豆腐塊上紅墨水?dāng)U散的深度， 記錄并分析數(shù)據(jù)。(圖片)3 .結(jié)果展示：測量、記錄后，處理數(shù)據(jù)，小組間交流展示。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)表格

7、數(shù)據(jù)討論總結(jié)，得出實驗結(jié)論。表格及數(shù)據(jù)如下：表1:馬鈴薯塊邊長(cm)a表面積22(cm )a體積(cm3)3a相對表面積物質(zhì)擴散的深度(cm) b時間10min物質(zhì)擴散的體積/整個馬鈴薯塊的體積a3-(a-2b) 3/a 316160.10.488224830.10.2713542720.10.187表2:馬鈴薯塊邊長(cm)a表面積22(cm )a體積(cm3)3a相對表面積物質(zhì)擴散的深度(cm) b時間20min物質(zhì)擴散的體積/整個馬鈴薯塊的體積a3-(a-2b) 3/a 316160.20.784224830.20.4883542720.20.349表3:豆腐塊邊長(cm)a表面積22

8、(cm )a體積(cm3)3a相對表面積物質(zhì)擴散的深度(cm) b時間10min物質(zhì)擴散的體積/整個豆腐塊的體積a3-(a-2b) 3/a 316160.120.561224830.120.3193542720.120.221表4:馬鈴薯塊邊長(cm)a表面積22(cm )a體積(cm3)3a相對表面積物質(zhì)擴散的深度(cm) b時間20min物質(zhì)擴散的體積/整個馬鈴薯塊的體積a3-(a-2b) 3/a 316160.220.824224830.220.5253542720.220.379分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：馬鈴薯塊(豆腐塊)體積越大，表面積/ 體積的比值越Zt,物質(zhì)擴散體積/馬鈴薯塊(豆腐塊)

9、體積比就越必實驗結(jié)論：細胞體積越大，相對表面積越小，細胞的物質(zhì)運輸效率 就越低，所以，細胞不能無限長大。4 .交流評價：同學(xué)們就改進后的實驗方案與教材實驗比較， 評價, 親自體會改進方案獲得良好實驗效果的喜悅。馬鈴薯、豆腐、紅墨水來自生活，學(xué)生認識到生活中處處可以獲取實驗材料。（五）課堂小結(jié)師生共同歸納總結(jié)改進方案中的創(chuàng)新要點：1.實驗原理的改進2. 實驗材料和試劑的改進目的：讓學(xué)生體會到實驗改進的一般思路。 實驗?zāi)康牟蛔?，實驗材料?實驗試劑、實驗原理是否可改？促進學(xué)生實驗創(chuàng)新技能的提升。（六）課堂延伸由于本實驗利用了有顏色的反應(yīng)確認物質(zhì)擴散的深度，學(xué)生聯(lián)想到三大有機物的檢測實驗。提出方案：豆腐塊放在雙縮月尿試劑中觀察，很遺憾，該實驗失敗了，因為紫 色絡(luò)合物溶于水，豆腐塊慢慢變軟被分解了（圖片）。五.教學(xué)反思和自我評價1 .在一系列探究活動中，“動手” + “動眼” + “動腦” + “動口” 多角度達成本節(jié)課的教學(xué)目標。很好地鍛煉了學(xué)生分析問題和解決問 題的能力，實驗操作技能和實驗創(chuàng)新能力均得以提升。2 .學(xué)生學(xué)會從生活中發(fā)現(xiàn)可以利用的