IB 生物｜细胞与膜运输备课指引（导师用）

IB 生物｜细胞与膜运输备课指引（导师用）｜放大率、表面积比与水势

2026-10-28

学生识讲“ diffusion 由高浓度去低浓度”，但一问“为什么细胞要细”就答不出。这一堂用表面积对体积比，把形状与功能绑在一起。

本堂目标　学生能够：① 由图像与实际尺寸算放大率；② 用表面积对体积比解释细胞大小上限；③ 用水势比较判断渗透方向。

01　先备知识（开课前 3 分钟快检）

以下任何一项未过关，本堂就会卡住，先补该项：

技能	快检题	过关标准
单位	1 mm 等于多少 µm	1000 µm
面积体积	边长 2 cm 的正方体表面积	24 cm²
浓度梯度	什么是梯度	由高浓度到低浓度的差异

02　课堂流程（60 分钟）

时间	环节	导师做什么	学生做什么
0–8 分	膜与运输	被动、主动、囊泡	分类三个例子
8–22 分	放大率	图像 30 mm、实物 0.03 mm	算出 1000 倍
22–36 分	表面积对体积	边长 2 cm 方块	算出 24 : 8 = 3
36–50 分	水势	ψ = ψs + ψp，−600 + 200	算出 −400 kPa
50–56 分	实验设计	控制变数、对照组	写出三个控制
56–60 分	离场检查	三题收回即批	独立完成

03　讲解脚本（照着说就可以）

第一幕：放大率：图像除以实物，单位先统一

放大率 = 图像尺寸 ÷ 实际尺寸。图像 30 mm、实物 0.03 mm：30 ÷ 0.03 = 1000 倍。
若实物给的是 µm，先换成 mm 再除，否则会差 1000 倍。

要学生讲：放大率变大，分辨率会不会一齐变好（不会，分辨率由显微镜决定）。

第二幕：表面积对体积：为什么细胞不能太大

边长 2 cm 的方块：表面积 6 × 4 = 24 cm²，体积 8 cm³，比为 3 : 1。
再放大一倍，表面积变 4 倍、体积变 8 倍，比值跌一半，物质交换就追不上需求。

提醒：答“效率下降”要写出“表面积增长慢过体积”，不是只写“太大”。

第三幕：水势：数字越负越低

ψ = ψs + ψp。细胞内溶质势 −600 kPa、压力势 200 kPa，水势 = -400 kPa。
外面溶液 −300 kPa 比细胞高，水由外面入细胞（由水势高去水势低）。

要学生判断：若外面是 −800 kPa，水会向哪边走（由细胞出去）。

04　必教题型与步骤

题型	例子	步骤	答案
放大率	图像 30 mm、实物 0.03 mm	先统一单位再除	1000 倍
比值	边长 2 cm 方块	表面积 ÷ 体积	3 : 1
水势	ψs −600、ψp 200	相加，再与外界比较	-400 kPa
实验	测渗透的变数	独立、依变、控制	写出三个控制变数

合理性检查（一定要教）：水一定由水势高（数字较不负）流向水势低（数字较负）；算出“水向高水势流”就一定方向反了。

05　独立练习三题

题目	答案	想观察什么
图像 30 mm、实物 0.03 mm 的放大率	1000 倍	单位有没有统一
边长 2 cm 方块的表面积对体积比	3 : 1	有没有写成面积比体积
ψs −600、ψp 200 的水势	-400 kPa	两个势有没有相加

06　学生常见错误与纠正句

错误	学生通常这样写	导师这样说
放大率单位混用	算出 1000 000 倍	“mm 同 µm 要先换算。”
比值写成体积比表面积	1 : 3	“先讲表面积，再讲体积。”
水势方向反转	水向 −400 流走	“由高（−300）去低（−400）。”
只讲浓度不讲水势	答“水向低浓度走”	“要用水势，因为有压力势。”

07　家课建议（直接指到练习卷题号）

IB 生物章节索引　本页三题作课后练习

08　离场检查（最后 5 分钟）

题目	答案	判定
放大率 30 mm 对 0.03 mm	1000 倍	三题全对＝可进遗传
边长 2 cm 方块的表面积对体积比	3 : 1	错一题＝下堂前重讲比值
ψs −600、ψp 200 的水势	-400 kPa	错两题以上＝回到第三幕

09　导师常问

要背公式吗？

放大率与 ψ = ψs + ψp 两条一定要，其余可靠推理。

IB 与 DSE 生物分别？

IB 更重实验设计与资料分析，答题要写控制变数。

图表题怎样拿分？

先描述趋势，再用机制解释，最后写局限。

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