刘慧++赵苹

探究“细胞大小与物质运输的关系”是人教版教材必修一第6章“细胞增殖”中的模拟实验。教材中的实验方案是用含有酚酞的琼脂块模拟细胞，被吸收的物质用NaOH模拟，酚酞遇NaOH显示紫红色，利用色带的宽度来确定NaOH扩散的深度，通过计算得出不同相对表面积的琼脂块吸收物质的速率，间接说明细胞物质运输的效率能限制其长大。实验过程中发现该方案操作繁琐，实验现象不稳定，正确的实验结论不易得出，经过多次实践后笔者运用数字化实验改进了实验的不足，直观观察到实验数据，获得明显的实验效果。

1 教材实验方案的缺陷

“细胞大小与物质运输关系”是定量分析的实验，实验数据常需要精确到毫米级，试验过程中微小误差都可能导致实验失败。课本的实验在操作过程中需要对大小不等的琼脂块进行翻动、切割、测量，测量时琼脂块越小操作越困难，产生的误差也越大。课本中实验方案是用边长为3 cm、2 cm、1 cm的正方体琼脂块模拟细胞的大小，实验时发现边长1 cm的琼脂块不到5 min就能全部变成红色，学生无法测量出NaOH扩散的实际深度，对实验结果存在疑惑。甚至有些学生测得3种琼脂块中NaOH扩散的深度不同（理论上应该相同），计算归纳出与教材相反的结论。

细胞对物质的吸收是一个相对连续的过程。课本实验只能测出一定时间内物质进入琼脂块的速度，在测量时需将琼脂块切开两半，该琼脂块随后无法继续进行实验，因此只获得一次实验数据，易存在实验误差。……