知识目标:通过对本实验的探索,掌握实验原理,理解相对表面积的意义,理解细胞不能无限长大的原因。
能力目标:提高学生科学探究、严谨设计、动手操作、跨学科解决问题的能力。
情感态度价值观目标:培养学生质疑、求实、创新精神,体验科学探究的思维过程和方法,以感受漫游科学的快乐!
六、实验教学内容
掌握教材实验过程,创新实验思路。
七、实验教学过程
按照科学探究的流程,分五个环节:提出问题;作出假设;设计实验;进行实验;得出结论。
1、 提出问题:细胞大小与物质运输两者是什么关系?
2、 作出假设,呈正相关或负相关。
3、 设计实验部分,是师生共同交流完成的,主要涉及以下四个问题。
问题一:NaOH在酚酞中变红的原理是什么?学生普遍知道是酚酞已溶解在琼脂块中,当把琼脂浸在NaOH中时,NaOH与琼脂中的酚酞发生化学反应呈紫红色。但NaOH有强烈的腐蚀性,所以有些同学可能会有心理压力而降低实验积极性。那么从安全角度考虑,可否换用其他显色反应呢?大部分学生会搬来刚刚所学的知识,蛋白质遇双缩脲试剂变紫色,还原糖与斐林试剂呈现砖红色沉淀等等。但有一个小组同学说其实可以打破思维定势,不只利用化学反应,完全可以在物理层面上直接用染色剂染琼脂,如碘液。考虑到物理反应更加简单,加之后来实验效果的明显,我们采纳了这个建议。
问题二:可否换用其他材料代替琼脂?如感温变色杯材料、豆腐、面包、面团、馒头等。其他同学虽然不置可否,但指出材料的内部必须是均匀的,才能保证同种物质在材料中的扩散均匀。很好的使用了单一变量原则!我们来看一下这些材料,豆腐、面包、馒头等在制作过程中会产生气泡形成不同大小的蜂窝,断然不是均匀介质!变色杯表面上有蓝色的退却或呈现,但只有能量传递,没有物质运输。而此时我也适时链接结合琼脂的制作方法和特性,最后仍然保留教材既定材料琼脂。
问题三:为了避免后期实验的盲目性,有组学生提出设立预实验,通过一系列梯度实验发现以下结果。通过一系列梯度实验发现:0.5g/ml的碘液,在琼脂中扩散10min,扩散深度为8mm。
问题四:既然模拟细胞物质运输,实际情况是细胞向内向外都有物质运输,可否