《细胞为什么这么小》微课设计

《细胞为什么这么小》微课设计

颜红

遵义市第一初级中学 贵州省遵义市 563000

一、教学设计

（1）微课设计背景

本节内容选自北师大版初中《生物学》七年级上册第三章第三节，主要探究细胞大小与细胞和外界进行物质交换之间的关系、为接下来学习细胞分裂打基础。本节内容对于七年级学生来说较抽象，对教师在实际教学中对学生的引导策略具有挑战。

（2）教学目标分析

知识目标：

1.说出相对表面积的概念；

2.描述细胞体积大小与相对表面积之间的关系以及对物质交换效率的影响

能力目标：

1.通过体验模型建构和数据对比过程，培养探究能力和分析能力。

情感态度与价值观目标：

1.通过如实的计算数据、分析数据和根据数据获得结论，养成实事求是的科学态度；

2.通过对比细胞体积大小对物质交换效率的影响，感受小小细胞蕴涵的大大智慧、体会生物结构的奇妙。

（3）学习者特征分析

七年级学生的生活经验比较匮乏，立体思维也不够健全，他们更易于理解平面结构当中的现象，但同时他们对新鲜事物充满探究欲望，所以在本节微课中，注重从平面到立体，从模型到真实细胞的逐步过渡，力争降低学生对于理解“较小细胞相对表面积较大，更利于与外界进行物质交换”这一抽象知识的理解。

（4）教学创新与策略选择

1.教学创新点

细胞之所以体积保持在较小体积范围内，其意义在于提高与外界进行物质交换的效率，但这一知识点是从微观且立体结构角度来分析的，对于七年级学生来说太过抽象，在实际教学中发现很多学生即使根据教材中建议的模拟实验进行了计算、推测，最后还是会被“相对表面积”这一抽象概念搞得一头雾水，因此本节微课先从物质在平面图形中的扩散入手，再过渡到立体中的物质扩散，尊重学生的认知规律；同时对教材中的实验进行了一定的改动，把原本的体积与表面积都不相同的立方体之间的对比，改成了同一体积但不同表面积的立方体之间的对比，这样一来，公式：相对表面积=表面积/体积中的分母“体积”是恒定的，只需比较表面积，更利于学生理解“相对表面积”的概念，再结合对不同立方体中红墨水的扩散结果进行分析，自然地理解了较小立方体中物质的交换效率反而更高，也就能理解为什么细胞较小反而更有利于与外界进行物质交换。

2.微型课型策略

本节微课主要运用于新课教学，期间可穿插模拟实验、数据计算、对比，逐步得出结论。

（5）工具设计

本节微课主要应用于配备有班班通的教学环境，同时也可以用于网络互动教学。

（6）教学过程

1.教学过程

导入：

直接提出将要探究的问题：

细胞为什么这么小？细胞大小和细胞与外界的物质交换有什么关系？

第一部分：

1.首先，我们来看一个简单的例子：

分别对比三个大小不同的圆形或正方形中，以相同速度同时从外周向中心进行填涂直至涂满所需的时间以及相同速度从中心向外周进行涂擦所需的时间，问：这是为什么呢?（学生很容易答出这是速度、时间、路程三者之间的关系。）

2.追问：如果是球体或正方体，情况又会如何呢？（学生可作出推测）。

第二部分：

我们用米豆腐来做一个模拟实验：

1. 将米豆腐切成2个边长为2㎝的立方体，然后将其中一个立方体切成8个1㎝的小立方体，再将全部切好的立方体放入红墨水中浸泡20分钟以上。

2. 利用等待的时间，我们来计算下列两组数据：

(1)、8个边长1㎝的立方体一共有多少表面积与红墨水相接触？

(2)、1个边长2㎝的立方体一共有多少表面积与红墨水相接触？

对比计算结果，提出并讲解相对表面积的定义。

3. 下面，我们来计算不同边长立方体的相关数据（参考教材P50表格：多个边长不同的立方体的体积、表面积、相对表面积），学生计算，观察计算结果、总结相对表面积随体积变化的规律。

问：这会不会影响立方体中红墨水的扩散程度呢？（学生推测。）

第三部分：

1. 20分钟后，切开立方体，对比不同大小立方体中的染色程度（展示实物，分组观察），总结发现的规律。

2. 教师引导迁移：实验中的立方体就好比我们身体中的细胞。类比讲解细胞中的物质交换效率的重要性，分析细胞体积大小对于细胞与外界进行物质交换的影响，从而得出细胞为什么这么小的原因。

2.教学板书（小结）

在一定范围内：

细胞体积越大 细胞体积越小

相对表面积越小 相对表面积越大

物质交换效率越低 物质交换效率越高

细胞生命活动受阻 细胞生命活动正常进行

综上，细胞生长到一定范围内就停止生长，始终保持在一定的体积范围内，更有利于与外界进行物质交换，保证生命活动正常进行。

二、教学反思

成功之处：本节微课以从平面图形过渡到立体结构的方式进行探究，并将教材中的模拟实验进行简化，更符合学生的逻辑思维，降低了学生对 “相对表面积”以及“细胞大小和细胞与外界进行物质交换的关系”的理解难度。

不足之处：微课中呈现的多是静态的元素，如果能做成动态的物质交换过程，会更加直观生动，在今后的学习中还需进一步提高自己的电脑制作水平，争取能根据自己的设计需要做出相应的动态视频。

依托课题：2018年遵义市红花岗区教育科研规划课题“初中生物“微课”设计与应用研究”（2018HA35）。

作者简介：颜红（1986-12），女，汉族，籍贯：贵州湄潭，学历：本科，职务或职称：初级，研究方向：初中生物微课制作与应用研究