探究细胞表面积与体积的关系以及细胞大小与物质进出关系”的教学设计一、教学理念：构成生物体的细胞一般肉眼不可见，形态也多种多样，有些甚至不规则因此，直接观察细胞或直接用细胞来研究其表面积与体积的关系以及细胞大小与物质进出的关系几乎是不可能的将不同细胞抽象成一种共同的模型，并用一定材料来代替细胞来研究，就会变得简单直观二、教学目标：1.知识与能力：尝试利用模型研究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；理解细胞越小表面积越大、越有利于物质交换；学会用数据、表格比较分析问题2.过程与方法：学习用数学、化学方法完成探究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的实验，独立或完成实验3.情感态度与价值观：进一步体验结构与功能相适应的关系，会用科学、客观地态度，观察、分析实验及处理实验研究过程中的相关问题，并用生物学观点指导对问题的分析及参与对问题的讨论三、学习准备：学生分组：学生2人一组；提前印好记录表格、讨论题 学习材料：塑料刀、琼脂块、250ml烧杯、0.1%NaOH溶液、玻璃棒、毫米尺、纸巾等四、活动实施：1.情境设置：构成生物体的细胞为什么如此小？为什么细胞长到一定程度后会停止生长？什么原因使细胞停止生长然后进行分裂？通过建立一个模型，来模拟研究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.学生阅读学习材料3.实验开始前，每组请预测实验结果，并试着提出一种假说以预测哪一种细胞模型能最圆满地说明细胞的大小和扩散作用的关系（学生讨论，小组交流）4.各组按实验步骤进行实验，并记录结果5.全班各组交流实验结果五、实验步骤：1.用塑料刀将琼脂块切成三块边长分别为3cm、2cm、1cm的立方体；2.将琼脂块放在烧杯内，加入0.1%NaOH溶液，将琼脂块淹没用玻璃棒不时地翻动琼脂块10分钟（注意：NaOH有腐蚀性，应避免与衣物、皮肤接触，不能入口如果洒出，立即用水冲洗15分钟，并马上报告老师3.完成记录表格：琼脂块大小表面积（cm2)体积（cm3）比值3cm 2cm 1cm 0.01cm 4.10分钟后，小心地将琼脂块取出，用纸巾吸干用塑料刀将琼脂块切成两半观察切面，测量每一块上NaOH扩散深度，记录测量结果六、完成讨论题：1.哪一种琼脂块表面积较大？哪一种琼脂块的表面积与体积之比较大？2.将琼脂块从大到小排序，将它们的表面积与体积比从大到小排序，比较两者有什么关系？3.立方体增大时，表面积与体积比有什么变化？4.有什么证据可以说明NaOH扩散进琼脂块了？有什么证据可以说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率大致相等？5.大多数细胞和微生物边长不到0.01mm，物质扩散与细胞大小之间的关系是怎样的？6.试解释为什么大的生物体是由许多比较小的细胞而不是由比较大的发展起来的？7.模型还有别的用途吗？8.本实验还可用什么模型或材料？。