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细胞体积为什么这么小一、教学分析本节课位于北师大版七年级上册第三章第三节“细胞通过分裂而增值”的第1课时。在学生通过第一、二节的学习后,基本已经掌握了细胞的结构和功能的基础上,要求学生理解“细胞增殖的重要性”的基础上加深对细胞增值方式的理解和掌握。教材中为了解决这个问题,设计了两个活动。这两个活动的操作虽然简单,但需要学生用联想的方法将模拟实验的方法迁移到真实的细胞,通过数据分析来理解细胞体积与其物质代谢的关系,而这正是初一学生能力不足之处,需要教师多用问题引导,帮助学生解决。二、教学目标1.学习通过模型实验方法进行生物学的研究。2.培养生物学习兴趣,加强生物与生活联系。三、重点和难点理解细胞大小和物质扩散的关系。教学设计4.1创设情境,导入新课师:一天,大象和老鼠在动物园争论。大象说:“小样,我可以轻易把你举高高!”老鼠说:“哼!别看我体重轻,我的细胞和你的细胞可是一样大!老鼠说的有道理吗?”若有道理,为什么大象这么大,老鼠这么小?生:老鼠说的有道理。大象大是因为身体里的细胞数目多。师:那为何不能大象体型大,身体里的细胞就大于老鼠的细胞呢?到底什么原因限制了细胞长大?接下来我们一起来探讨下“细胞体积为什么这么小?”(板书课题:细胞体积为什么这么小)4.2合作探究4.2.1研究细胞体积与表面积的关系师:我们之前看细胞是借助显微镜,说明细胞较小,不方便直接去测量研究,那能否用课件展示的这四个立方体代替细胞来研究呢?学生讨论。生:可以采用这四个立方体来替代细胞。因为细胞是立体结构,并且这个问题只研究细胞的大小,和细胞的形状,结构并无直接关系。这四个立方体也具备大小这一特征。师:这种不利用生物本身而采用模型替代研究的方法叫做模型实验法。请同学们完成书本50页的表格。边长/cm表面积/cm2体积/cm3表面积/体积1234师:请一些同学来分享答案。从这个表格中,同学们发现当:立方体的体积增大时,表面积与体积之比的变化有什么规律?生:立方体的体积不断增大时,表面积与体积之比就不断减小。师:当体积相同时,细胞表面积与物质交换有什么关系?(借用讲台上的粉笔盒当教具)一个粉笔盒有6个面,两个独立的粉笔盒共有12个面,当将两个粉笔盒合在一起时,此时只有10个面,请问为了方便外界物质进入粉笔盒里,此时两个粉笔盒应独立还是合在一起?联想到细胞,当体积相同时,细胞表面积与物质交换有什么关系?生:两个粉笔盒分别分开时有12个面,合在一起时有10个面,所以两个粉笔盒独立,更有助于外界物质进入里面。对于细胞来说,体积相同时,表面积越大,越有助于和外界进行物质交换。师:体积相同时,表面积越大越有助于细胞和外界进行物质交换,。当细胞体积不同时,细胞大小会不会影响细胞与外界的物质交换?让我们通过下一个实验来“研究细胞大小和物质扩散的关系”4.2.2研究细胞大小和物质扩散的关系生:阅读书本50和51页内容,找到本实验的原理。师:本实验的原理是氢氧化钠和酚酞—酒精溶液相遇,呈红色。酚酞—酒精溶液是常用的酸碱指示剂,遇酸为无色,遇碱为红色。具体实验的操作,请同学们观看视频。生:观看实验视频。师:经过测量,边长为1厘米的立方体,氢氧化钠扩散深度为4.5毫米,边长为2和3厘米的立方体,氢氧化钠扩散深度也是4.5毫米。请将数据补充到书本51页的表格,并计算“未着色厚度”生:完成书本表格。边长/cm琼脂块体积/cm3着色厚度mm未着色厚度mm123师:请问氢氧化钠在不同大的琼脂块中扩散的速率是否相同?生:由于扩散深度都是4.5毫米,氢氧化钠在不同大的琼脂块中扩散速率相同。师:氢氧化钠溶液到达琼脂块中心的时间是否相同?生:时间不同,体积小的用时较短。师:细胞大小与细胞的物质扩散有什么关系?带领学生回顾两个表格。生:细胞越大,其相对表面积越小,物质扩散到细胞中央所需的时间越长,越不利于物质交换。师:从这两个模型实验,我们知道细胞体积要小,才能保证从外界获取足够的物质供细胞利用,所以“细胞体积比较小”。4.2.3课外延伸师:假如你想在家模拟“探究细胞大小和物质运输关系”,能否用生活中的材料来代替琼脂块,氢氧化钠溶液?生:小组交流讨论,确定可行方案。师:随机邀请学生分享实验材料和方案,并组织其他同学商讨该方案的可行性。鼓励学生课后动手操作该实验。五、教学反思教学设计紧扣“理性思维和问题解决”这一核心素养,通过两个探究活动并设置问题来引导学生理解“细胞体积为什么这么小”内容量适中,课堂活动安排合理。本节课主要有以下几处亮点:1.在尊重教材的基础上,适当新增内容。为方便初一学生理解“细胞大小会不会影响细胞与外界的物质交换”这一问题,先引导学生思考“体积相同时,细胞表面积与物质交换的关系”,并借助常见物体“粉笔盒”当教具,形象地向学生解释“体积相同时,表面积越大,越有助于和外界进行物质交换”。然后才给出书本的讨论题2来思考体积不同时,细胞大小会不会影响细胞与外界的物质交换。增添多一个问题,更有助于学生理解书本的编排意图,符合学生的思维方式。2.利用图片展示“研究细胞大小和物质运输关系”的实验原理,让难懂的文字变得形象生动;利用视频展示该实验的操作步骤和实验结果,弥补了传统课堂不方便演示实验的缺陷,加深了学生对该实验的理解。3.课堂设置了“课外延伸”的小组交流活动,让学生利用生活常见物品来替代书本的实验材料,加深学生对实验原理的理解,学以致用,拓展了思维,加深书本和生活的联系。本节课仍有以下几点不足处:本节
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