“细胞大小与物质运输的关系”模拟实验的改进探究

人教版高中生物学教材“分子与细胞”模块第6章第1节细胞的增殖中,为了说明细胞为什么不能无限长大的原因之一是细胞表面积与体积关系的限制,设计了一个模拟实验。该实验是用琼脂块（内含酚酞试液）模拟细胞,用NaOH模拟被细胞吸收的物质,因NaOH溶液遇酚酞试液变粉红色,就可以通过观察琼脂块“细胞”变成粉红色的过程,了解到NaOH扩散进入了“细胞”。再通过测量NaOH扩散进入了“细胞”的深度,比较不同体积的琼脂块“细胞”吸收物质的速度,来探究细胞大小与物质运输的关系。在新课程倡导探究性学习理念指导下,完成实验后,引导学生对该实验进行改进探究。     

用模型建构的方法探究细胞大小与物质运输的关系

“分子与细胞”模块教材（人教版）安排了模拟探究性实验“细胞大小与物质运输的关系”，该实验操作过程比较简单，但是需要学生用联想的方法将模拟实验的结果迁移至真实的细胞，明确细胞大小与物质运输效率之间的关系。为了使学生进一步理解物质进出细胞的效率与相对表面积成反比的关系，笔者在模拟实验探究的基础上尝试运用构建数学模型和物理模型的方法来帮助学生理解细胞相对表面积（细胞表面积与体积比）大小与物质运输效率之间的关系。[第一段]     

再谈“细胞大小与物质运输关系”模拟实验的改进

为进一步提高教材中模拟"细胞大小与物质运输关系"实验的安全性及可操作性,通过引导学生对该实验进行改进探究,利用淀粉遇碘变蓝的特性,可用凉粉、米豆腐或马铃薯块代替教材中的琼脂块,以碘-碘化钾溶液代替NaOH溶液改进该实验,可达到降低实验风险、减少实验成本、提高实验效果的目的,同时也为培养及提高学生的科技创新意识和实验探究能力提供参考。     

“细胞大小与物质运输的关系”实验的改进研究

在“细胞大小与物质运输的关系”的实验中,教材选用琼脂块（含酚酞）模拟细胞,NaOH模拟被细胞吸收的物质。通过对实验的改进研究．提出以下改进方法：以“琼脂块－碘液”替代“酚酞-NaOH”;设计专门模具制作琼脂块;蒸发含碘的琼脂块以使琼脂块重复利用。通过改进,实验操作性强,效果明显。     

“细胞大小与物质运输关系”的实验改进

对"细胞大小与物质运输关系"实验进行改进。根据细胞体积增大而相对表面积减小,物质运输效率也随之降低的原理,针对教材模拟实验细胞无膜、无物质进入细胞的动态过程,氢氧化钠腐蚀皮肤、琼脂块制作不熟等缺点,设计了用针打上均匀小孔的大塑料瓶和小塑料瓶,模拟细胞大小和细胞表面积,以滴加红墨水作为细胞的进出物质,同时,增加辅助装置设计模拟细胞大小与物质运输关系的模型。实验效果显著,操作简单安全,有物质出入的动态过程。     

植物细胞中的抗寒物质及其与植物抗冷性的关系

论述存在于植物细胞中的抗寒物质,着重介绍植物细胞内的信使物质,并对胞内信使Ｃａ＾２＋与植物抗冷性的关系进行了讨论,指出Ｃａ＾２＋在抗冷力形成中的作用,以及研究胞内信使在调节植物抗冷性机理中尚存在的困难及必须解决的问题。     

用模型建构的方法探究细胞大小与物质运输的关系

"分子与细胞"模块教材(人教版)安排了模拟探究性实验"细胞大小与物质运输的关系",该实验操作过程比较简单,但是需要学生用联想的方法将模拟实验的结果迁移至真实的细胞,明确细胞大小与物质运输效率之间的关系.为了使学生进一步理解物质进出细胞的效率与相对表面积成反比的关系,笔者在模拟实验探究的基础上尝试运用构建数学模型和物理模型的方法来帮助学生理解细胞相对表面积(细胞表面积与体积比)大小与物质运输效率之间的关系.     

NaCl处理下大麦根系质膜微囊结合多胺与Na+/H+逆向运输的关系

NaCl10 0mmol/L处理结合外施Spd和Put以及多胺代谢抑制剂邻二氮杂菲和MGBG ,以改变大麦根系质膜结合多胺种类和数量 ,研究了大麦根系质膜上两种形态多胺与质子泵和Na /H 逆向运输活性的关系。结果发现 ,NaCl处理后大麦根系质膜微囊上存在Na /H 逆向运输活性。质膜H ATPase活性与膜上非共价键结合多胺数量间呈显著正相关 ,其中 ,Spd对H ATPase的激活程度大于Put。膜蛋白上共价键结合多胺数量与Na /H 逆向运输活性间呈极显著正相关关系 ,说明大麦根系质膜Na /H 逆向运输的盐诱导似乎与Na /H 逆向运输蛋白的从头合成有关。此外 ,质膜Na /H 逆向运输活性仅与膜蛋白上共价键结合多胺数量有关 ,而与多胺种类关系不大。     

“细胞大小与物质运输的关系”实验中数据处理能力的培养

通过"细胞大小与物质运输的关系"的实验教学,从正确获取实验数据、合理表达实验数据,以及利用数学公式处理数据等方面,阐述对学生数据处理能力的培养,体现实验教学的多重价值和在培养学生生物科学核心素养方面的功能,并提供可操作性的实验设计案例。     

聚焦概念学习的"细胞的物质输入与输出"单元教学设计

在"细胞的物质输入与输出"的单元教学中,以关注学生的生物学学科核心素养发展为目标,创设真实的问题情境,聚焦概念学习,将iPad合理运用于课堂教学,对新课程背景下的概念教学进行了有益的探索.