巧用發光二極管突出植物細胞結構

郭榮輝

在新課程標準的實施過程中，自制教具在初中生物課堂教學中是不可缺少的，它不僅能提高學生的科學探究能力、創造能力、協作能力和實踐能力，而且在突出教學重點、突破教學難點方面，更具有明顯的優勢。下面筆者就“巧用發光二極管自制植物細胞模型，突出植物細胞的結構”談一談自己的做法。

蘇教版七年級《生物》教材第三章《細胞是生命活動的基本單位》第一節《植物細胞的結構和功能》的教學重點和難點之一就是識別植物細胞的結構。由于植物細胞十分微小，只有借助顯微鏡才能觀察到其形態和結構，然而就是在顯微鏡下也很難看到細胞膜、細胞質、液泡，如果選取的植物材料不好，葉綠體都看不到。以往教師大多采用多媒體展示植物細胞結構模式圖來教學，但效果不是很好。而運用設計新穎、構思巧妙的教具，直觀地呈現出細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞核、液泡和葉綠體，使學生能夠輕易掌握抽象的、微觀的生物學知識，從而很好地突破教學難點，實用性強，教學效果很好。

一、自制植物細胞教具的特點及用途

1.特點

植物細胞的教具根據物理電學知識以及發光二極管的特點，使植物細胞各部分結構有選擇地發光，突出顯示各部分結構，吸引學生的眼球，引起學生的有意注意，激發學生的興趣，從而提高學生的識圖能力，使微觀植物細胞結構的教學形象化，便于學生掌握。

2.用途

(1)教師在講述植物細胞的結構時，可以使用此教具突出顯示下列結構，吸引學生的眼球，加深學生對植物細胞6個組成結構的理解。

①紅色發光部位模擬細胞壁如圖1所示。

②白色發光部位模擬細胞膜如圖2所示。

③綠色發光點模擬葉綠體如圖3所示。

④翠綠色發光區域模擬細胞核如圖4所示。

⑤橙黃色發光區域模擬液泡如圖5所示。

⑥藍色發光區域模擬細胞質如圖6所示。

圖1

圖2

圖3

圖4

圖5

圖6

(2)講完植物細胞結構以后，出示這個植物細胞的教具，依次點擊上述6個部分，使其呈現不同的顏色。分別讓學生說出這6個組成結構，從而對植物細胞的結構進行鞏固。這樣通過不同的教學手段、運用不同的教學方法進行課堂教學，就能充分突出教學重點，有效地突破教學難點，變抽象為具體，有助于學生掌握。

二、制作材料

木條，切面板，白紙，紅色、綠色、橙黃發光二極管(1.8 V)若干，翠綠、白色、藍色發光二極管(3 V)若干，導線若干，充電器(6 V)1只，金屬夾1只，金屬觸點6只，油漆等。

三、制作方法

(1)選取木條、切面板等做成寬0.385米、高0.54米的演示器框架(如圖7所示)。

圖7

(2)打印植物細胞結構模式圖并將其粘貼在切面板上；用直徑0.004米的鉆頭在圖上相應位置打孔。

(3)將圖8所示的各種發光二極管(短的為負極，長的為正極)用導線穿上(如圖9所示)。

圖8

圖9

(4)分別在孔中安裝二極管，不同結構安裝不同顏色的二極管(如圖10所示)。

圖10

圖11

(5)將紅色、綠色以及橙黃色二極管的導線兩兩串聯再并聯在干路上，將翠綠、白色以及藍色二極管的導線并聯在干路上(如圖11所示)。

(6)在①～⑥標號處分別安裝一個金屬觸點，觸點與相應部分二極管干路的正極相連。

(7)將6 V充電器的正極連一帶紅色導線的金屬夾，負極與所有二極管干路的負極相連。

(8)封上后蓋。

四、使用方法

(1)將6 V穩壓電源插入220 V的插座里，接通電源。

(2)用金屬夾與圖上的①金屬觸點接觸，則紅色二極管發光，表示細胞壁。

(3)用金屬夾與圖上的②金屬觸點接觸，則白色二極管發光，表示細胞膜。

(4)用金屬夾與圖上的③金屬觸點接觸，則綠色二極管發光，表示葉綠體。

(5)用金屬夾與圖上的④金屬觸點接觸，則翡翠綠色二極管發光，表示細胞核。

(6)用金屬夾與圖上的⑤金屬觸點接觸，則橙黃色二極管發光，表示液泡。

(7)用金屬夾與圖上的⑥金屬觸點接觸，則藍色二極管發光，表示細胞質。

(8)使用完后，拔掉插頭，不要用濕手操作。

本教具巧妙運用6種顏色的發光二極管分別通電時發出紅色、白色、綠色、翠綠色、橙黃色和藍色光，從而突出顯示細胞壁、細胞膜、葉綠體、細胞核、液泡和細胞質。在課堂教學中可以邊講解邊演示，從而使抽象的細胞結構更直觀、更形象，極大地吸引學生的有意注意，激發他們的學習熱情。通過課堂反饋檢測以及期中測試發現，對于“植物細胞的結構”這一部分知識，學生掌握得非常好，95%的學生全部牢記。