实验细胞大小与物质运输的关系课件.pptx

二二 三三 五五 一一 四四 实验内容设计实验内容设计实验教学目标实验教学目标实验实验方法设计方法设计教学过程设计教学过程设计 教学反思和自我评价教学反思和自我评价 教学设计：教学设计：第1页/共29页内容内容作用作用位置位置 细胞大小与物质运输的关系是是必修必修1 1第第6 6章第章第1 1节节“细胞的增殖细胞的增殖”中中的实验课题。的实验课题。运用类似模型模拟细胞进行物质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。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。学生严谨科学的态度和精神。1.教材分析教材分析实验内容设计实验内容设计第2页/共29页 分析教材实验方案分析教材实验方案不足之处不足之处提出改进后的实验提出改进后的实验方案方案对比研究创新实验 2.2.教学策略教学策略实验内容设计实验内容设计第3页/共29页改进思路的提出及改进方案的确立改进思路的提出及改进方案的确立改进思路的提出及实验过程 教学教学 重点重点 教学教学 难点难点 3.3.教学重难点教学重难点实验内容设计实验内容设计第4页/共29页理解细胞表面积与体积理解细胞表面积与体积的关系，以及细胞大小的关系，以及细胞大小与物质运输效率的关系。与物质运输效率的关系。提高分析问题和解决问题的提高分析问题和解决问题的能力。能力。提高运用数学、物理方法处提高运用数学、物理方法处理和分析实验数据的能力。理和分析实验数据的能力。知识目标知识目标情感目标情感目标能力目标能力目标养成质疑、求实、创养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学新及勇于实践的科学精神和科学态度。精神和科学态度。实验教学目标实验教学目标第5页/共29页 实验方法设计实验方法设计合作讨论、启发式点拨、对比研究合作讨论、启发式点拨、对比研究 教法：学法：实验法为主体，融合讨论法、比较法、实验法为主体，融合讨论法、比较法、归纳法归纳法第6页/共29页section1section2section3section4 教材方案教材方案 分析分析提出改进提出改进思路思路确立方案确立方案实施实验实施实验课堂小结课堂小结问题导入问题导入课后延伸课后延伸section5section6教学过程设计教学过程设计第7页/共29页1.1.教材方案中用什么模拟细胞？2.2.用什么模拟被细胞吸收的物质？3.3.如何确认物质扩散的深度？1.1.问题导入问题导入教材方案：含含酚酞酚酞的琼脂块放入的琼脂块放入0.10.1NaOHNaOH 溶液中浸泡溶液中浸泡1010分钟分钟，观察，观察NaOHNaOH扩散的深度。扩散的深度。教学过程教学过程第8页/共29页 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。教学过程教学过程 2.2.教材方案分析教材方案分析第9页/共29页教学过程教学过程 但由于但由于 NaOH NaOH 有腐蚀性，不少学生在实验操作中很紧张，怕有腐蚀性，不少学生在实验操作中很紧张，怕 NaOH NaOH 溅到皮肤上，进而影响实验顺利进行。溅到皮肤上，进而影响实验顺利进行。2.2.教材方案分析教材方案分析第10页/共29页教学过程教学过程 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，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。确保探究实验安全、顺利、高效地开展。教教师启发点拨，师生通过共同师启发点拨，师生通过共同讨论、调查文献、归纳讨论、调查文献、归纳出出 一系列改进方案。一系列改进方案。3.提出改进思路提出改进思路第11页/共29页 改进方案改进方案：用用马铃薯块马铃薯块代替琼脂块，用代替琼脂块，用 碘碘化钾溶液碘碘化钾溶液替代替代NaOH NaOH 溶液，节约实验成本，无腐蚀性，溶液，节约实验成本，无腐蚀性，降低实验风险，保护实验者。降低实验风险，保护实验者。利用利用豆腐块豆腐块代替琼脂块，用代替琼脂块，用红墨水红墨水代替代替NaOH NaOH 溶液，豆腐成本低廉，韧性好，翻动时溶液，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。不易损伤，可从市场上直接购买。教学过程教学过程4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施第12页/共29页 实验前的准备实验前的准备实验前的准备实验前的准备 实验操作实验操作 结果展示结果展示交流评价交流评价4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施教学过程教学过程 材料用具材料用具 马铃薯、豆腐、碘马铃薯、豆腐、碘-碘碘化钾溶液（碘化钾化钾溶液（碘化钾 15 g15 g；蒸馏；蒸馏水水 500 mL500 mL；碘；碘 5 g5 g）、红墨水、）、红墨水、烧烧 杯、天平、酒精灯、塑料勺、杯、天平、酒精灯、塑料勺、吸水纸、毫米尺、小刀、一次性吸水纸、毫米尺、小刀、一次性手套等。手套等。第13页/共29页 实验操作实验操作 结果展示结果展示 交流评价交流评价4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施 实验前的准备实验前的准备实验前的准备实验前的准备教学过程教学过程1 1、将马铃薯切成边长分别为、将马铃薯切成边长分别为1 cm1 cm、2 2 cmcm、3 cm 3 cm 的的 小块小块2 2、最初学生把生的马铃薯块放入碘、最初学生把生的马铃薯块放入碘-碘碘化钾溶化钾溶 液中，发现只有薯块外面变成蓝液中，发现只有薯块外面变成蓝色，而切面上无颜色变化。色，而切面上无颜色变化。在教师的启在教师的启发点拨下，学生发现是因为马铃薯的活发点拨下，学生发现是因为马铃薯的活细胞膜具有选择透过性，细胞膜具有选择透过性，阻止了碘阻止了碘/碘离碘离子进入细胞，故切面上不会出现蓝色反子进入细胞，故切面上不会出现蓝色反应。应。将马铃薯块放入热水中并用酒精灯将马铃薯块放入热水中并用酒精灯加热处理，加热处理，再进行上述实验。再进行上述实验。第14页/共29页交流评价交流评价 实验操作实验操作 结果展示结果展示4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施实验前的准备实验前的准备实验前的准备实验前的准备教学过程教学过程 3 3、分别于、分别于、分别于、分别于10min10min、20 min 20 min 以后，以后，以后，以后，用塑料勺将马铃薯块从碘液中取用塑料勺将马铃薯块从碘液中取用塑料勺将马铃薯块从碘液中取用塑料勺将马铃薯块从碘液中取 出，用吸水纸将其吸干，然后从出，用吸水纸将其吸干，然后从出，用吸水纸将其吸干，然后从出，用吸水纸将其吸干，然后从中间切成两半，观察中间切成两半，观察中间切成两半，观察中间切成两半，观察 切面，切面，切面，切面，用用用用毫米尺测量每块土豆块上碘扩散毫米尺测量每块土豆块上碘扩散毫米尺测量每块土豆块上碘扩散毫米尺测量每块土豆块上碘扩散的深度，的深度，的深度，的深度，观察碘扩散进去的深度观察碘扩散进去的深度观察碘扩散进去的深度观察碘扩散进去的深度是否一致。记录深度，并在表格是否一致。记录深度，并在表格是否一致。记录深度，并在表格是否一致。记录深度，并在表格上填写相关数据。上填写相关数据。上填写相关数据。上填写相关数据。第15页/共29页交流评价交流评价 实验操作实验操作 结果展示结果展示4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施实验前的准备实验前的准备实验前的准备实验前的准备教学过程教学过程1 1、将豆腐切成边长分别为、将豆腐切成边长分别为、将豆腐切成边长分别为、将豆腐切成边长分别为1 cm1 cm、2 cm2 cm、3 cm 3 cm 的的的的 小块。小块。小块。小块。2 2、将豆腐块放入红墨水中、将豆腐块放入红墨水中、将豆腐块放入红墨水中、将豆腐块放入红墨水中10min10min、20 min 20 min 以后，用塑以后，用塑以后，用塑以后，用塑料勺将豆腐块从红墨水中取料勺将豆腐块从红墨水中取料勺将豆腐块从红墨水中取料勺将豆腐块从红墨水中取 出，用吸水纸将其吸干，出，用吸水纸将其吸干，出，用吸水纸将其吸干，出，用吸水纸将其吸干，然后从中间切成两半，观察然后从中间切成两半，观察然后从中间切成两半，观察然后从中间切成两半，观察 切面，切面，切面，切面，用毫米尺测量每块用毫米尺测量每块用毫米尺测量每块用毫米尺测量每块豆腐块上红墨水扩散的深度，记录并分析数据豆腐块上红墨水扩散的深度，记录并分析数据豆腐块上红墨水扩散的深度，记录并分析数据豆腐块上红墨水扩散的深度，记录并分析数据第16页/共29页交流评价交流评价 实验操作实验操作 结果展示结果展示4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施实验前的准备实验前的准备实验前的准备实验前的准备教学过程教学过程马铃薯马铃薯块边长块边长(cm)(cm)a a表面表面积积(cm(cm2 2)a a2 2体积体积（cmcm3 3）a a3 3相相对对表表面面积积物质扩散的物质扩散的深度深度（cmcm）b b时间时间 1010minmin物质扩散的体积物质扩散的体积/整个马铃薯块的整个马铃薯块的体积体积a a3 3-(a-2b)-(a-2b)3 3/a/a3 31 16 61 16 60.10.10.4880.4882 224248 83 30.10.10.2710.2713 3545427272 20.10.10.1870.187表1第17页/共29页交流评价交流评价 实验操作实验操作 结果展示结果展示4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施实验前的准备实验前的准备实验前的准备实验前的准备教学过程教学过程马铃薯马铃薯块边长块边长(cm)(cm)a a表面表面积积(cm(cm2 2)a a2 2体积体积（cmcm3 3）a a3 3相相对对表表面面积积物质扩散的物质扩散的深度深度（cmcm）b b时间时间 2020minmin物质扩散的体积物质扩散的体积/整个马铃薯块的整个马铃薯块的体积体积a a3 3-(a-2b)-(a-2b)3 3/a/a3 31 16 61 16 60.20.20.7840.7842 224248 83 30.20.20.4880.4883 3545427272 20.20.20.3490.349表2第18页/共29页交流评价交流评价 实验操作实验操作 结果展示结果展示4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施实验前的准备实验前的准备实验前的准备实验前的准备教学过程教学过程豆腐块豆腐块边长边长(cm)(cm)a a表面表面积积(cm(cm2 2)a a2 2体积体积（cmcm3 3）a a3 3相相对对表表面面积积物质扩散的物质扩散的深度深度（cmcm）b b时间时间 1010minmin物质扩散的体积物质扩散的体积/整个豆腐块的体整个豆腐块的体积积a a3 3-(a-2b)-(a-2b)3 3/a/a3 31 16 61 16 60.120.120.5610.5612 224248 83 30.120.120.3190.3193 3545427272 20.120.120.2210.221表3第19页/共29页交流评价交流评价 实验操作实验操作 结果展示结果展示4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施实验前的准备实验前的准备实验前的准备实验前的准备教学过程教学过程豆腐块豆腐块边长边长(cm)(cm)a a表面表面积积(cm(cm2 2)a a2 2体积体积（cmcm3 3）a a3 3相相对对表表面面积积物质扩散的物质扩散的深度深度（cmcm）b b时间时间 2020minmin物质扩散的体积物质扩散的体积/整个豆腐块的体整个豆腐块的体积积a a3 3-(a-2b)-(a-2b)3 3/a/a3 31 16 61 16 60.220.220.8240.8242 224248 83 30.220.220.5250.5253 3545427272 20.220.220.3790.379表4第20页/共29页交流评价交流评价 实验操作实验操作 结果展示结果展示4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施实验前的准备实验前的准备实验前的准备实验前的准备教学过程教学过程分析数据，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.第21页/共29页 结果展示结果展示 实验操作实验操作 交流评价交流评价4.确立改进方案并实施确立改进方案并实施 实验前的准备实验前的准备实验前的准备实验前的准备教学过程教学过程 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。第22页/共29页 师生共同师生共同归纳总结归纳总结 5.课堂小结课堂小结1.实验原理的改进实验原理的改进2.2.实验材料和试剂的改进实验材料和试剂的改进创新要点：教学过程教学过程第23页/共29页6.课堂延伸课堂延伸豆腐块放在双缩脲试剂中观察，很遗憾，该实验失豆腐块放在双缩脲试剂中观察，很遗憾，该实验失豆腐块放在双缩脲试剂中观察，很遗憾，该实验失豆腐块放在双缩脲试剂中观察，很遗憾，该实验失败了，因为紫色络合物溶于水，豆腐块慢慢变软被败了，因为紫色络合物溶于水，豆腐块慢慢变软被败了，因为紫色络合物溶于水，豆腐块慢慢变软被败了，因为紫色络合物溶于水，豆腐块慢慢变软被分解了分解了分解了分解了 教学过程教学过程第24页/共29页2.学生学会从生活中发现可以利用的生物学实验材料，可在家做实验，增强了实验的实用性，拉近了生物学实验与生活的距离。1.在一系列探究活动中,“动手”+“动眼”+“动脑”+“动口”多角度达成教学目标。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。教学反思和自我评价教学反思和自我评价第25页/共29页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的同学进行了多次实验操作。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。教学反思和自我评价教学反思和自我评价第26页/共29页第27页/共29页 第28页/共29页感谢您的观看！第29页/共29页