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1、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 （一）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。（二）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（三） 教学重难点教学重点：实验改进思路的提出及改进方案的确立。教学难点：
2、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。（一）问题导入针对教材方案：含酚酞的琼脂块放入0.1NaOH 溶液中浸泡10分钟，观察NaOH扩
3、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。（二）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，从而反映细胞物质运输的效率。但由于 NaOH 有腐蚀性，不少学生在实验
4、操作中很紧张，怕 NaOH 溅到皮肤上，进而影响实验顺利进行。（三）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。 （四）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，保护实验者。 利用豆腐块代替琼脂块，用红墨水代替NaOH 溶液
5、，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（碘化钾 15 g；蒸馏水 500 mL；碘 5 g）、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（1）将马铃薯切成边长分别为1 cm、2 cm、3 cm 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
6、用酒精灯加热处理， 再进行上述实验。（3）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。 （图片）豆腐块部分 （1）将豆腐切成边长分别为1 cm、2 cm、3 cm 的小块。（2）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。（图片）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
7、论总结，得出实验结论。表格及数据如下： 表1：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2：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3：豆腐块边长(cm) a表面积(cm2)a2体
8、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4：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/a316160.220.824224830.220.5253542720.220.379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
9、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，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。（五）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。（六）课堂延伸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
10、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（图片）。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家谢了师评位容我果
11、效到都因间散扩热前薯；用浓液中本作了行小领课验佳为性践离距活实生拉实实强材学物以可活会学升提得新实技验能的和问分炼地目教本达多“脑+眼”“动活一评评反）图解分慢腐于溶色，了该遗察中缩双案出。检机有到生度质物的有用延延升的新验生改是原剂实、，变实路的改会生改剂和实 改验点新中方总同小小料材取处处到学活自、豆薯悦的实获方改，价验教方实进们价流大限无,所越输物细,积,积细:越比积块薯马散质小值积表,）块（马结据 体的马整体 ） 深的面 )面)( -体块豆/散 0） 深的面 ） 面) 边 . . . )(体的马整体 ） 深面 )面) 边 . . . (体的马/的 0） 深散面 )面)边块 ：如及。结出
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