张国权

摘 要：本节教学设计对教材内容进行加工、充实和整合，实现实验教学与知识教、学有机统一。假说演绎法的运用和两次建构及分析数学模型将培养理性思维和科学探究核心素养融合一体。通过教师引导改进实验材料与试剂，增强了学生的创新意识。利用问题导引，转换视角使学生产生质疑，培养了学生的批判性思维。

关键词：理性思维；科学探究；模型构建；细胞大小；物质运输

一、教材分析

“细胞大小与物质运输的关系”是人教版高中生物学教材“分子与细胞”模块中在“细胞增殖”一节安排的一个模拟实验。通过该实验的探究，可以让学生知道细胞不能无限长大的原因，引出细胞分裂的必要性，然后再学习细胞增殖，体现知识的系统性。本课内容还与后续模块中微生物的代谢、细胞进化有着紧密联系。

二、教学目标

1.能运用生命系统的物质代谢和系统控制的观点，概述细胞不能无限长大的原因。

2.通过建构数学模型，运用理性思维理解细胞大小与物质进出的关系。

3.能够从安全有效、环境保护和经济易得的角度改进实验材料和试剂。

4.能运用假说演绎法，按照科学探究的要求设计出模拟细胞大小与物质进出的关系实验方案。

三、教学过程

1.课前准备

课前应准备好实验用具和材料。如塑料刀，手套，毫米尺，塑料勺，纸巾，烧杯；直径分别为1cm、2cm、3cm的琼脂圆柱体，3cm×3cm×6cm的煮熟的白萝卜块，红墨水，碘液。根据学生人数，每四人组成一个小组，上述实验用具和材料与小组数量一致。……