《實驗：細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系》教學(xué)設(shè)計

1、實驗：細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)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(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)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(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系是必修1 第 6 章第 1 節(jié)“細(xì)胞的增殖”中的實驗課題。教材運(yùn)用類似模型模擬細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸，探討細(xì)胞不能無限長大的原因。通過本實驗的學(xué)習(xí)， 促進(jìn)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(yán)謹(jǐn)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(jìn)后的實驗方案（三）教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：實驗改進(jìn)思路的提出及改進(jìn)方

2、案的確立。教學(xué)難點(diǎn)：改進(jìn)思路的提出及實驗過程二、實驗教學(xué)目標(biāo)1. 知識目標(biāo)：理解細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系，以及細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸效率的關(guān)系。2. 能力目標(biāo)：提高分析問題和解決問題的能力。提高運(yùn)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(biāo)：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(biāo)，為突破重難點(diǎn)，確立教法與學(xué)法：教法：合作討論、啟發(fā)式點(diǎn)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

3、10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(xì)胞？2. 用什么模擬被細(xì)胞吸收的物質(zhì)？3. 如何確認(rèn)物質(zhì)擴(kuò)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(jìn)思路的提出作鋪墊。（二）教材方案分析：該實驗用含酚酞的瓊脂塊模擬細(xì)胞， 用 naoh 溶液模擬被細(xì)胞吸收的物質(zhì)。 由于酚酞遇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(kuò)散進(jìn)入瓊脂塊的過程。測量naoh分子擴(kuò) 散進(jìn)瓊脂塊的深度，并計算在相同時間內(nèi) naoh擴(kuò)散進(jìn)入瓊脂塊的體 積與瓊脂塊的總體積之比，從而反映細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男?。但由?na

4、oh 有腐蝕性， 不少學(xué)生在實驗操作中很緊張， 怕 naoh濺到皮膚上，進(jìn)而影響實驗順利進(jìn)行。（三）針對問題，提出改進(jìn)思路因此， 在新課標(biāo)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(jìn)行反思：能否對本實驗進(jìn)行改進(jìn)，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(diǎn)撥，師生通過共同討論、調(diào)查文獻(xiàn)、歸納出一系列改進(jìn)方案。（四）確立改進(jìn)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(jìn)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(hù)實驗者。利用豆腐塊代替

5、瓊脂塊，用紅墨水代替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(zhǔn)備：材料用具 馬鈴薯、豆腐、碘-碘化鉀溶液（碘化鉀 15 g ；蒸餾水 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3. 1）將馬鈴薯切成邊長分別為 1 cm、 2 cm、 3 cm 的 小塊4. 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(lán)色，而切面上無顏色變化。在教師的啟發(fā)點(diǎn)撥下，學(xué)生發(fā)現(xiàn)是因為馬鈴薯的活細(xì)胞膜具有選擇透過性，阻止了碘/碘離子進(jìn)入細(xì)

6、胞，故切面上不會出現(xiàn)藍(lán)色反應(yīng)。將馬鈴薯塊放入熱水中并用酒精燈加熱處理，再進(jìn)行上述實驗。5. ) 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(kuò)散的深度，觀察碘擴(kuò)散進(jìn)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，

7、處理數(shù)據(jù)，小組間交流展示。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)表格數(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(kuò)散的深度(cm) b時間10min物質(zhì)擴(kuò)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(kuò)散的深度(cm) b時間20min物質(zhì)擴(kuò)散的體積/整個馬鈴薯塊的體積a3-(a-2b) 3/a 316160.20.784224830.20.4883542720.20.

8、349表3:豆腐塊邊長(cm)a表面積22(cm )a體積(cm3)3a相對表面積物質(zhì)擴(kuò)散的深度(cm) b時間10min物質(zhì)擴(kuò)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(kuò)散的深度(cm) b時間20min物質(zhì)擴(kuò)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

9、值越zt,物質(zhì)擴(kuò)散體積/馬鈴薯塊(豆腐塊)體積比就越必實驗結(jié)論：細(xì)胞體積越大，相對表面積越小，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率 就越低，所以，細(xì)胞不能無限長大。4 .交流評價：同學(xué)們就改進(jìn)后的實驗方案與教材實驗比較， 評價,親自體會改進(jìn)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(rèn)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(jìn)方案中的創(chuàng)新要點(diǎn)：1. 實驗原理的改進(jìn)2. 實驗材料和試劑的改進(jìn)目的： 讓學(xué)生體會到實驗改進(jìn)的一般思路。 實驗?zāi)康牟蛔儯?實驗材料、實驗試劑、實驗原理是否可改？促進(jìn)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(rèn)物質(zhì)擴(kuò)散的深度， 學(xué)生聯(lián)想到三大有機(jī)物的檢測實驗。提出方案：豆腐塊放在雙縮脲試劑中觀察，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2. 在一系列探究活動中 , “動手”+ “動眼”+“動腦”+ “動口”多角度達(dá)成本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。 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。3. 學(xué)生學(xué)會從生活中發(fā)現(xiàn)可