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当前位置: -> 细胞大小与物质运输的关系教学设计
作者：未知来源：网络收集时间：2012-5-6 21:26:58阅读：
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一、教材分析
1.教学内容的地位与作用
“细胞大小与物质运输的关系”是人教版《普通高中课程标准实验教科书生物1必修 分子与细胞》第6章“细胞的生命历程”中的第一节“细胞增殖”中的一个实验。把本实验安排在“细胞分裂”内容之前，目的在于先让学生通过探究，知道细胞不能无限长大的原因，明白了细胞分裂的必要性，再来学习细胞分裂，体现知识的系统性。本课时内容还与后续模块中微生物的代谢、细胞进化有着紧密联系。
2.教学内容的重点和难点
①重点：探究细胞大小与物质运输的关系。（依据：这是本实验要探究的主题，通过探究得出“细胞不能无限长大”的原理。）
②难点：利用模型探究细胞表面积与体积的关系；理解细胞越小表面积越大、越有利于物质交换的原理。（依据：由于客观条件的限制，只能进行模拟实验，要借助逻辑推理和想象、迁移才能得出合乎事实规律的认识。）
课时安排 1课时。
学情分析
1.知识基础
学生在初中已经学习过“细胞通过分裂产生新细胞”“受精卵通过细胞分裂和分化形成组织器官”等知识，也具有相应的化学知识，知道本实验中NaOH与酚酞的显色原理。
2.能力基础
学生在本模块前面的学习中，已经进行过其他的探究活动，对探究实验的过程和方法有一定的认识，在操作技能上也有一定的基础。
3.心理基础
①有的学生比较喜欢动手操作，但不愿意深入思考；②有的学生习惯于老师说什么就记什么，缺乏探究精神；③学生普遍习惯于对直观事物的观察和描述，现用模型来代替细胞具有一定的抽象性，需要学生运用联想迁移进行思考，存有一定的难度。
三、教学目标
1.知识目标
①理解细胞表面积与体积的关系，以及细胞大小与物质进出的关系；②理解细胞越小表面积越大、越有有利于物质交换；③概述细胞不能无限长大的原因。
2.能力目标
学会用数据、表格分析问题。
3.情感态度与价值观
①培养学生合作精神；②培养学生实事求是的科学态度和严谨认真的治学精神。
四、教法、学法
教法
1.情景唤起法：从学生熟悉的生活例子和经验出发，将感性直观的认识上升为理论知识。
2.问题探究法：以问题（任务）驱动学生学习，每一阶段的学习都以问题引出，引导学生自主、探究和合作，体现老师主导、学生主体的教学理念。
学法
联想迁移法：运用联想把模拟实验结果迁移至真实的细胞。
直观图表法：用数学的方法分析和处理数据，并以坐标图的形式表达出来，化繁为简，帮助理解、方便记忆。
例证归纳法：运用事例表征来学习，从探究“细胞大小与物质运输关系”理解细胞增殖的必然性。
合作探究法：开展分组探实验活动，提高学习技能。
五、教学过程
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操作程序 |
教学策略 |
学生活动 |
设计意图 |
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创设情景，引出探究主题 |
1.用PPT演示：①大象与老鼠的外型图片；②不同物种的细胞图片。 2.设疑：①请推测大象与老鼠体内的细胞大小差异如何？②生物体的长大，是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？ 3.设问：细胞为什么不能无限长大？ |
1.观察 2.讨论后回答：不同动（植）物个体体积大小有差异，但构成它们的细胞的大小并无明显差异，且都很小，需借助光学显微镜才能看到，多细胞生物体体积的增大，既要靠细胞生长增大体积，主要还是靠细胞分裂增加数目。 |
2.问题的提出：给学生设疑，促使学生存疑、质疑，让学生处于“愤悱”的心理状态，从而使学生产生强烈的探究欲望。 |
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讲述：由于细胞很小，我们无法用真实的细胞进行实验，只能用模型替代。 |
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让学生明确细胞模型模拟的原理，以及探究的目的，探究的主题。清楚明白下来要做什么、如何做、观察什么、结论的引伸等，避免实验的盲目性，避免实验课变成形式和走过场：上课热热闹闹，下课无所知。 |
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设问：琼脂块模拟的是什么？NaOH溶液模拟的是什么？ |
讨论回答：琼脂块模拟的是细胞，NaOH溶液模拟的是扩散进入细胞的物质。 | ||
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开始实验，测量并记录实验结果，填写在表格中，并进行计算。 |
观察、测量、收集数据等是进行科学探究活动过程中常用到的技能，需着重培养。 | |
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分析实验 |
分组讨论，老师从旁引导并加以鼓励。问题整理如下： 1. 表中数列有什么规律， 3. 立方体体积增大时，表面积与体积之比有什么关系？ 4.细胞大小与物质运输有什么关系？ 5.为什么细胞不能无限长大？ 6.相对表面积还影响细胞的哪些关系？ 7.还有其它他素影响细胞不能无限长大吗？ 8.为什么大的生物体是由许多小的细胞发展起来的？ |
先是进行思考，然后展开讨论，两组之间互不相让，进行针锋相对的问与答。并对对方的答案作出评价。在这一过程中，学生五动并用：动脑思、动口议、动耳听、动手记、动眼看。 |
以问题（任务）驱动学生学习，引导学生进行自主、探究，沿着问题思路得出探究结论。突显了学生的主体地位。其中问题1、2的提出与回答突破了本节的难点，并达成本章的能力目标；问题3突出重点，问题4是对实验结果进行推论；问题2、3、4达成了本节的知识目标。问题5、6、7、可以发散学生思维，学生从多角度去分析问题，深化知识；问题8是一种逆向思维的训练，培养学生批判性思考的能力。问题9引出细胞分裂的必然性，为下课时的学习作知识铺垫。在学生的问与答，相互评价的过程中，实质上就是一个学生“自得”的过程。 |
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技能训练 |
1.出示立方体图（书114页基础题1），并用数学公式解释为何细胞越小，相对表面积越大？ 2.看图（书114页[技能训练]），解释原生动物的细胞中为什么出现两个核和伸缩泡？ 3.为什么卵细胞的体积都比较大？如鸵鸟卵黄直径可达 |
1. 计算三种图的表面积与体积之比。列出数学公式：细胞的相对表面积=3/r。 2.讨论解释现象。 |
1.用数学知识解决生物上的知识。
2.把知识进行延伸，把模型迁移到细胞。 |
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评价与总结 |
对各小组的实验操作过程与结果进行评价。 精讲：（1）限制细胞长大的因素主要有两方面。一是细胞表面积与体积的比；二是细胞的核质比，细胞核所控制的细胞大小与核的大小成正比。所以细胞都很小，不能无限长大。由于受细胞器所占体积的影响，细胞也不是越小越好。多细胞生物体体积的增大还有赖于细胞的增殖。 |
倾听，动手做笔记。 |
明确细胞不能无限长大的原因，从而引出细胞增殖的必要性，为第二节的学习作知识铺垫。也是对知识的一个梳理，体现知识的系统性。 |
六、课后反思
从探究活动的类型来看，本节课的实验是一个模拟探究实验，引用模型来解释原理，也体现了新课标对数学在生物上运用的重视。从探究的内容来看，本实验属于部分探究实验，探究活动的问题已经给出，探究的计划已经制定好，学生只需完成收集数据、并对数据进行概括和推理即可。从探究的难易程度来看，本实验在探究活动的六个层次中属于第三个层次，难易程度适中。然而，要使该探究实验顺利开展，达成教学目标，仍然不是一件容易的事情，需要教师事前做出充分、细致的准备工作，并根据课堂情况调整教学。
1.准备简便易行的实验材料
本实验除了可以用NaOH和含酚酞的琼脂来完成外，还可以以淀粉代替酚酞，以碘代替NaOH，或者用浅色果冻代替琼脂，用红墨水代替NaOH。
2.完善教材中的实验记录表格（见附表）
由于细胞都比较小，在表格设计上可以多加一栏，边长为0.01 cm的琼脂，只要求计算表面积、体积、以及表面积与体积之比，不作为实验对象。这样更有利于学生理解细胞的相对表面积与细胞大小的关系。
3.合理分配时间。本节课，在数据处理上高估了学生的数学运算能力，学生在进行比值计算时，花的时间比较长。
附表
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琼脂块的边长/cm |
表面积/cm2 |
体积/cm3 |
比值（表面积/体积） |
NaOH扩散的深度/cm |
比值（NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积） |
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3 |
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2 |
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1 |
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0.01 |
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结论 |
1.琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而 。
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