人教版生物必修一6.1《细胞大小与物质运输的关系》创新设计

《细胞大小与物质运输的关系》的创新设计一、教学指导理论：
在《标准》中明确提出：倡导探究性学习，力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程，勤于动手和动脑，充分发挥学生的主体作用，重在培养学生的创新精神和实践能力。

本节实验教学以教师为引导，以体验为主线，以思维为主攻，让学生生动活泼地展开探究式学习，引导学生从多角度、多层次、比较全面地认识问题，改变传统的依照教材的套路一成不变地带着学生实验的教学模式，通过师生互动，引导学生，从而开发学生学习的积极性、主动性。

二、教学背景分析：
1、教学目标：
⑴知识目标：学生通过模拟的方法探究并明确细胞大小与物质运输的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。

⑵技能目标：运用实验现象进行逻辑分析，得出结论。

⑶情感目标：体验探究结果带来的愉悦。

认同模拟的方法也是研究的重要方法
2、学情分析：
学生虽然知道生物体大多是由多数细胞，而不是少数巨型细胞构成的，细胞不能无限长大，但却不知道其原因，学生虽然在日常生活中经常见到诸如鹅蛋比鸭蛋很难腌咸、冻柿子大个比小个难缓之类的问题，却从来没有想到要去研究一下其原因。

通过本实验，一方面培养学生的研究意识，另一方面通过实验教学过程来让学生掌握实验设计的方法，理解并掌握细胞不能无限长大的原因。

学生虽然在日常学习和生活中经常使用或见到模型，也经常在自觉或不自觉地运用模拟的方法，但是大家却从来没有意识到模拟的方法也是科学研究的重要方法之一。

通过本实验的学习及操作过程，让学生将这一简捷实用的方法，运用到以后的学习和生活中去。

3、教学模式：
本节实验教学主要采用问题式教学模式。

即教师从学生熟悉的例子和经验出发，以问题驱动学生学习，引导学生自主探究和合作，用数学的方法处理数据，运用联想把模拟实验结果迁移至真实的细胞，从探究“细胞大小与物质运输的关系”来理解细胞增殖的必然性。

4、课程资源：
教材是最重要的课程资源。

所以，在实际教学活动中，
我们老师都应该尽力做到：充分理解教材，灵活把握教材，
大力挖掘教材，有效利用教材。

⑴教学内容的地位与作用:
“细胞大小与物质运输的关系”是人教版必修1《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。

⑵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, 知道细胞不能无
限长大的原因.
②难点：利用模型探究细胞表面积与体积的关系；理解细胞
越小其相对表面积越大、越有利于物质交换的原理。

5、教学过程：
⑴发现问题：出示象和鼠的教学挂图，让学生评论生物体的
长大，是靠细胞数目的增多还是靠细胞体积的增大？从细胞
的角度分析，生物体为什么能由小长大？激发兴趣，引出课题，使学生联系已有的知识。

⑵作出假设：评价学生回答，引导学生思考：为什么生物体大都是由许多体积很小的细胞组成的，而且细胞生长到一定程度会发生细胞分裂或者不再继续生长呢？创设问题情景,激发学生的探究欲望，主动地参与学习过程。

⑶实验设计: 针对问题，引导学生制定解决方案，设计探究物质扩散速率与细胞大小关系的模拟实验。

给学生充分的机会发挥想象力和创造性。

⑷模拟实验: 组织学生进行模拟实验。

根据实验结果，引导学生通过思考与讨论，主动获得知识。

使学生亲身参与探究过程，因此极大地激发了学生的求知欲，有利于学生知识的建构和科学研究方法的领悟。

⑸数学推理：让学生计算球体表面积与其体积的关系，使学生了解细胞表面积与细胞体积比例大小的关系。

加强各学科之间的相互融合。

提高学生数学推理能力。

⑹讨论、分析、总结：倾听、总结学生的讨论结果，继续引发学生思考，既然细胞越小，细胞的物质运输的效率就越高，细胞体积是不是越小越好？引导学生阅读课文旁栏提示得
到启发。

通过讨论使学生深入思考，并用联想的方法将模拟
实验的结果迁移到细胞。

有利于培养学生批判性思维的能力。

6、教学难点突破方法，教学创新价值：
⑴教学难点突破方法：写出正方体和球体的表面积和体积的公式，运用联想的方法将模拟实验的结果迁移至真实的细胞，理解细胞越小其相对表面积越大，越有利于物质交换。

⑵教学创新价值：
①酚酞是白色粉末，无臭，接触人的皮肤有可能引起过敏反应，氢氧化钠是白色粒状或片状物质，无臭，有腐蚀性，接触皮肤或眼睛会引起剧痛或烧灼感，吸入氢氧化钠粉尘会造成呼吸道的严重损害，如果不慎让氢氧化钠入口会使消化道严重受伤。

所以本实验以淀粉代替酚酞，以碘代替NaOH，更安全。

或者用白色果冻代替琼脂，用红墨水代替NaOH；或者用煎粉代替琼脂，用碘代替NaOH；或者用皮冻代替琼脂，用双缩脲试剂代替NaOH。

②用刀片将琼脂块切分成三等份，留下中间等份，以作观察和测量，实验的对比效果更明显。

7、课后反思：
本节课是在“探究性学习方式”理论指导下开展的。

学生在本节中，经历了“观察----思维----迁移”的认知历程。

、
整节课学生的参与积极性很高，都能做：动手做实验、动眼观察、动脑想、动口议、动耳听取别人分析。

小组的合作精神得到充分的体现。

学生提出了老师意想不到的问题，有发散思维的，有逆向思维的，有批判性思维的，学生能从多个角度去思考问题。

由此可见，尽可能地把课堂还给学生，充分发挥学生的自主探究。

让学生全身活动，在体验中学习，在探究中得出事实，在研究中获得本质。

不足与改进：
①学生在语言表达上有明显欠缺，不能很好地把自己的观点表达出来。

②在数据处理上，高估了学生的数学运算能力，测量完结果，进行比值计算时，花的时间比较长。

③由于细胞都比较小，在表格设计上可以多加一栏，边长为
0.01cm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。

④用长方体琼脂块切割成正方体时，尺寸不精确，外表粗糙，用塑料胶片制作的正方体模具，能直接获得正方体琼脂块，避免了原来的的麻烦，且所获数据更精确。

⑤用塑料勺将琼脂块放入和取出时，易将琼脂块弄破，用塑料小网代替，则不易弄破。