“細胞大小與物質運輸?shù)年P系”是生物1必修 分子與細胞第6章中的一個實驗。如何引導學生學習這一實驗知識?以下是學習啦小編為你整理的細胞大小與物質運輸?shù)年P系教學設計，希望能幫到你。

　　細胞大小與物質運輸?shù)年P系教學設計

　　一、教材分析
　　1.教學內(nèi)容的地位與作用
　　“細胞大小與物質運輸?shù)年P系”是人教版《普通高中課程標準實驗教科書生物1必修 分子與細胞》第6章“細胞的生命歷程”中的第一節(jié)“細胞增殖”中的一個實驗。把本實驗安排在“細胞分裂”內(nèi)容之前，目的在于先讓學生通過探究，知道細胞不能無限長大的原因，明白了細胞分裂的必要性，再來學習細胞分裂，體現(xiàn)知識的系統(tǒng)性。本課時內(nèi)容還與后續(xù)模塊中微生物的代謝、細胞進化有著緊密聯(lián)系。
　　2.教學內(nèi)容的重點和難點
　?、僦攸c：探究細胞大小與物質運輸?shù)年P系。(依據(jù)：這是本實驗要探究的主題，通過探究得出“細胞不能無限長大”的原理。)
　?、陔y點：利用模型探究細胞表面積與體積的關系;理解細胞越小表面積越大、越有利于物質交換的原理。(依據(jù)：由于客觀條件的限制，只能進行模擬實驗，要借助邏輯推理和想象、遷移才能得出合乎事實規(guī)律的認識。)
　　課時安排 1課時。
　　學情分析
　　1.知識基礎
　　學生在初中已經(jīng)學習過“細胞通過分裂產(chǎn)生新細胞”“受精卵通過細胞分裂和分化形成組織器官”等知識，也具有相應的化學知識，知道本實驗中NaOH與酚酞的顯色原理。
　　2.能力基礎
　　學生在本模塊前面的學習中，已經(jīng)進行過其他的探究活動，對探究實驗的過程和方法有一定的認識，在操作技能上也有一定的基礎。
　　3.心理基礎
　?、儆械膶W生比較喜歡動手操作，但不愿意深入思考;②有的學生習慣于老師說什么就記什么，缺乏探究精神;③學生普遍習慣于對直觀事物的觀察和描述，現(xiàn)用模型來代替細胞具有一定的抽象性，需要學生運用聯(lián)想遷移進行思考，存有一定的難度。
　　三、教學目標
　　1.知識目標
　?、倮斫饧毎砻娣e與體積的關系，以及細胞大小與物質進出的關系;②理解細胞越小表面積越大、越有有利于物質交換;③概述細胞不能無限長大的原因。
　　2.能力目標
　　學會用數(shù)據(jù)、表格分析問題。
　　3.情感態(tài)度與價值觀
　　①培養(yǎng)學生合作精神;②培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和嚴謹認真的治學精神。
　　四、教法、學法
　　教法
　　1.情景喚起法：從學生熟悉的生活例子和經(jīng)驗出發(fā)，將感性直觀的認識上升為理論知識。
　　2.問題探究法：以問題(任務)驅動學生學習，每一階段的學習都以問題引出，引導學生自主、探究和合作，體現(xiàn)老師主導、學生主體的教學理念。
　　學法
　　聯(lián)想遷移法：運用聯(lián)想把模擬實驗結果遷移至真實的細胞。
　　直觀圖表法：用數(shù)學的方法分析和處理數(shù)據(jù)，并以坐標圖的形式表達出來，化繁為簡，幫助理解、方便記憶。
　　例證歸納法：運用事例表征來學習，從探究“細胞大小與物質運輸關系”理解細胞增殖的必然性。
　　合作探究法：開展分組探實驗活動，提高學習技能。
　　五、教學過程

操作程序	教學策略	學生活動	設計意圖
創(chuàng)設情景，引出探究主題	1.用PPT演示：①大象與老鼠的外型圖片；②不同物種的細胞圖片。 2.設疑：①請推測大象與老鼠體內(nèi)的細胞大小差異如何？②生物體的長大，是靠細胞數(shù)量的增多還是靠細胞體積的增大？ 3.設問：細胞為什么不能無限長大？	1.觀察 2.討論后回答：不同動（植）物個體體積大小有差異，但構成它們的細胞的大小并無明顯差異，且都很小，需借助光學顯微鏡才能看到，多細胞生物體體積的增大，既要靠細胞生長增大體積，主要還是靠細胞分裂增加數(shù)目。	1.圖片的給出：為學生提供直觀的感性認識，為上升為理論知識作鋪墊。激發(fā)學習興趣引發(fā)學生思考。 2.問題的提出：給學生設疑，促使學生存疑、質疑，讓學生處于“憤悱”的心理狀態(tài)，從而使學生產(chǎn)生強烈的探究欲望。
探究實驗	講述：由于細胞很小，我們無法用真實的細胞進行實驗，只能用模型替代。	閱讀課本和實驗冊，明確操作過程和要求，預測實驗結果	讓學生明確細胞模型模擬的原理，以及探究的目的，探究的主題。清楚明白下來要做什么、如何做、觀察什么、結論的引伸等，避免實驗的盲目性，避免實驗課變成形式和走過場：上課熱熱鬧鬧，下課無所知。
	設問：瓊脂塊模擬的是什么？NaOH溶液模擬的是什么？	討論回答：瓊脂塊模擬的是細胞，NaOH溶液模擬的是擴散進入細胞的物質。
	出示表格1（見附錄）	開始實驗，測量并記錄實驗結果，填寫在表格中，并進行計算。	觀察、測量、收集數(shù)據(jù)等是進行科學探究活動過程中常用到的技能，需著重培養(yǎng)。
分析實驗	分組討論，老師從旁引導并加以鼓勵。問題整理如下： 1.表中數(shù)列有什么規(guī)律， 2.得出什么結論？ 3.立方體體積增大時，表面積與體積之比有什么關系？ 4.細胞大小與物質運輸有什么關系？ 5.為什么細胞不能無限長大？ 6.相對表面積還影響細胞的哪些關系？ 7.還有其它他素影響細胞不能無限長大嗎？ 8.為什么大的生物體是由許多小的細胞發(fā)展起來的？ 9.細胞是越小越好嗎？ 10.細胞不能無限長大，為保證代謝需要，最好的解決辦法是什么？	先是進行思考，然后展開討論，兩組之間互不相讓，進行針鋒相對的問與答。并對對方的答案作出評價。在這一過程中，學生五動并用：動腦思、動口議、動耳聽、動手記、動眼看。	以問題（任務）驅動學生學習，引導學生進行自主、探究，沿著問題思路得出探究結論。突顯了學生的主體地位。其中問題1、2的提出與回答突破了本節(jié)的難點，并達成本章的能力目標；問題3突出重點，問題4是對實驗結果進行推論；問題2、3、4達成了本節(jié)的知識目標。問題5、6、7、可以發(fā)散學生思維，學生從多角度去分析問題，深化知識；問題8是一種逆向思維的訓練，培養(yǎng)學生批判性思考的能力。問題9引出細胞分裂的必然性，為下課時的學習作知識鋪墊。在學生的問與答，相互評價的過程中，實質上就是一個學生“自得”的過程。
技能訓練	1.出示立方體圖（書114頁基礎題1），并用數(shù)學公式解釋為何細胞越小，相對表面積越大？ 2.看圖（書114頁[技能訓練]），解釋原生動物的細胞中為什么出現(xiàn)兩個核和伸縮泡？ 3.為什么卵細胞的體積都比較大？如鴕鳥卵黃直徑可達5 cm。	1.計算三種圖的表面積與體積之比。列出數(shù)學公式：細胞的相對表面積=3/r。 2.討論解釋現(xiàn)象。	1.用數(shù)學知識解決生物上的知識。 2.把知識進行延伸，把模型遷移到細胞。
評價與總結	對各小組的實驗操作過程與結果進行評價。 精講：（1）限制細胞長大的因素主要有兩方面。一是細胞表面積與體積的比；二是細胞的核質比，細胞核所控制的細胞大小與核的大小成正比。所以細胞都很小，不能無限長大。由于受細胞器所占體積的影響，細胞也不是越小越好。多細胞生物體體積的增大還有賴于細胞的增殖。	傾聽，動手做筆記。	明確細胞不能無限長大的原因，從而引出細胞增殖的必要性，為第二節(jié)的學習作知識鋪墊。也是對知識的一個梳理，體現(xiàn)知識的系統(tǒng)性。

　　六、課后反思
　　從探究活動的類型來看，本節(jié)課的實驗是一個模擬探究實驗，引用模型來解釋原理，也體現(xiàn)了新課標對數(shù)學在生物上運用的重視。從探究的內(nèi)容來看，本實驗屬于部分探究實驗，探究活動的問題已經(jīng)給出，探究的計劃已經(jīng)制定好，學生只需完成收集數(shù)據(jù)、并對數(shù)據(jù)進行概括和推理即可。從探究的難易程度來看，本實驗在探究活動的六個層次中屬于第三個層次，難易程度適中。然而，要使該探究實驗順利開展，達成教學目標，仍然不是一件容易的事情，需要教師事前做出充分、細致的準備工作，并根據(jù)課堂情況調(diào)整教學。
　　1.準備簡便易行的實驗材料
　　本實驗除了可以用NaOH和含酚酞的瓊脂來完成外，還可以以淀粉代替酚酞，以碘代替NaOH，或者用淺色果凍代替瓊脂，用紅墨水代替NaOH。
　　2.完善教材中的實驗記錄表格
　　由于細胞都比較小，在表格設計上可以多加一欄，邊長為0.01 cm的瓊脂，只要求計算表面積、體積、以及表面積與體積之比，不作為實驗對象。這樣更有利于學生理解細胞的相對表面積與細胞大小的關系。
　　3.合理分配時間。本節(jié)課，在數(shù)據(jù)處理上高估了學生的數(shù)學運算能力，學生在進行比值計算時，花的時間比較長。

　　細胞大小與物質運輸?shù)年P系知識點

　　一、實驗目的：
　　通過探究細胞大小，即細胞的表面積與體積之比(即細胞的相對表面積)，與物質運輸效率之間的關系，探討細胞不能無限長大的原因
　　二、實驗原理：NaOH和酚酞相遇，呈紫紅色。
　　三、實驗材料：3cm×3cm×6cm的含酚酞的瓊脂塊，質量分數(shù)為0.1%的NaOH溶液。
　　四、實驗用具：塑料餐刀，防護手套，毫米尺，塑料勺，紙巾，燒杯。
　　五、方法步驟：
　　1、用塑料餐刀將瓊脂塊切成三塊邊長分別為3cm、2cm、1cm的正方體
　　2、將三塊瓊脂塊放在燒杯內(nèi)，加入NaOH溶液，將瓊脂塊淹沒，浸泡10min。用塑料勺不時翻動瓊脂塊。注意：不要用勺子將瓊脂塊切開或挖動其表面
　　3、戴上手套，用塑料勺將瓊脂塊從NaOH溶液中取出，用紙巾把它們擦干，用塑料刀把瓊脂塊切成兩半。觀察切面，測量每一塊上NaOH擴散的深度。紀錄測量結果。注意：每兩次操作之間必須把刀擦干
　　4、根據(jù)測量結果進行計算，并填寫下表

瓊脂塊的邊長/cm	表面積/cm2	體積/cm3	相對表面積	NaOH擴散的深度	比值（NaOH擴散的體積/整個瓊脂塊的體積）
3
2
1

　　六、實驗結論：
　　瓊脂塊的表面積與體積之比隨著瓊脂塊的增大而減小; NaOH擴散的體積與整個瓊脂塊體積之比隨著瓊脂塊的增大而減小
　　七、考點提示：
　　1、你認為細胞生長到一定程度時,采取什么辦法可保證細胞代謝需要呢?答：細胞生長到一定程度,將停止生長,轉而進行細胞的分裂,這就擺脫了細胞生長帶來相對表面積減小帶來的困境,也是細胞增殖的原因之一。
　　2、除此以外,限制細胞長大的因素還有?答：有核質比(細胞核與細胞質的體積比),外界的溫度和營養(yǎng)物質的供應等條件
　　3、細胞為什么要分裂?或細胞為什么這么小?答：(1)增大細胞膜表面積與體積比，有利于物質的運輸(營養(yǎng)吸收與廢物排出)以保證細胞正常生命代謝需要。(2)保證適宜的核質關系，使細胞質能在細胞核的控制范圍內(nèi)。
　　4、卵細胞是一種特殊的細胞，因為它含有許多供胚胎發(fā)育的營養(yǎng)物質--卵黃，而使細胞體積增大了許多倍。但卵細胞一般與外界交換物質少，故表面積與體積的比例特殊。

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