互動式微課“組成細胞的分子”微設計

吳佐建　謝惠燕

1 教材分析

對細胞結構和功能的了解，應建立在了解細胞的物質組成的基礎之上。“組成細胞的分子”這一節是學習《必修1·分子與細胞》其他章的基礎，也是學習高中生物課程其他模塊的基礎。

第一節“細胞中的元素和化合物”為微課設計提供了豐富的課程資源。教科書以人體細胞為例，介紹了組成人體細胞的主要元素占細胞干重和鮮重的百分比，并提出問題：“在細胞干重中，C的含量達到55.99%，表明C是構成細胞的最基本元素，這對生命有什么意義呢？”為本章前4節學完后的小結“生物大分子以碳鏈為骨架”埋下伏筆。

2 學情分析

從學習特點上看，學生學習本內容的時間是在高中階段的起始年級，學生從初中升入高中后，學習習慣和認知方式需要一個培養期和過渡期，因此生物課堂應盡量帶有活潑的特點。此外，由于本章的后續內容與化學，尤其是有機化學知識聯系非常緊密，而高一年級沒有開設有機化學課程，因此，學生在課程學習時頗感吃力，提升學生對本章內容的學習興趣顯得更加重要。

3 教學目標

（1） 知識目標：簡述組成細胞的元素；說出構成細胞的最基本元素是碳。

（2） 能力目標：進行餅狀圖和表格數據的對比和解讀。

（3） 情感、態度與價值觀目標：認同生命的物質性。

4 教學重難點

本節的重點是讓學生了解細胞的元素組成，認同生命的物質性。教學難點是“說出構成細胞的最基本元素是碳”。考慮到學生還沒有學習蛋白質、核酸等生物大分子，因此對于這部分內容的教學目標，教師可以分階段螺旋式提升，而不要急于求成、一步到位，學生目前能了解即可。待學生學習后續內容后，理解起來就水到渠成。為突破重難點，教師要特選取學生喜聞樂見的素材，激發學生的學習興趣，同時引導學生主動參與探究，參與知識的獲得過程，體驗成功的喜悅，并且通過整合信息技術資源，加強微課的交互性和實效性。

5 教學過程

5.1 創設情境

人類制造機是日本漫畫“哆啦A夢”的一種道具。只要根據配方，這個機器便會自動制造出一個嬰兒。教師可向學生提問：“這是一份怎樣的配方呢？為什么用這份配方可以制造出生命呢？”以此激發學生的學習興趣。

5.2 互動探究

通過互動探究，要完成的學習目標主要是“簡述組成細胞的元素”和“說出構成細胞的基本元素是碳”。首先，播放“人類制造機”的動漫片段，然后，學生按照要求進行及時的互動：

（1） 根據視頻列出配方。

請學生事先準備好紙，一邊觀看視頻一邊在紙上記錄下人類制造機的配方（1個脂肪肥皂、1個鐵釘、100支磷火柴、一茶杯石灰、450支碳素鉛筆、一把硫磺、少許氧化鎂、1.8 L水）。

（2） 根據配方分析元素。

要求學生根據配方的內容，結合所學的化學知識，列出每種材料的化學元素組成（表1）。

（3） 對配方的比例進行分析。

教師提出問題：“這些材料的比例分配是否符合人體的元素組成情況呢？”并通過展示“組成人體細胞的主要元素（占細胞鮮重的百分比）”（圖1）和“組成人體細胞的主要元素（占細胞干重的百分比）”（圖2）兩張圖片，介紹不同情況下人體細胞的化學元素組成。

5.3 能力提升

通過展示“組成地殼和組成細胞的部分元素含量表”（表2），引導學生在分析生物界與非生物界在元素組成的關系基礎上，完成“進行數據的對比和解讀”和“認同生命的物質性”的學習目標。

6 練習設計

學生觀看微課后，可以通過微信掃描二維碼，關注“一起玩中學生物”公眾號，發送“微資源”獲取拓展資源，發送“微練習”獲取課后習題。此公眾平臺還提供答疑服務，學生如有任何疑問，可直接通過微信提出問題。

7 教學反思

“組成細胞的元素”這一內容本身并不難，要讓學生掌握知識要點比較容易。筆者在設計微課時，并沒有進行直接的講授，而是設計了人機交互的活動，使學生能參與其中，能通過活動主動獲得知識。本次微課采用“人類制造機”為主線，嘗試在微課中滲透科幻教育因素，通過引導學生分析“人類制造機”的配方，使學生在獲得知識的同時，得到能力、情感、態度與價值觀的提升和改變。但是，互動式微課的設計不僅依賴教學設計本身，與科技的發展也是密切相關，教師只有充分調動多種因素，才能真正實現微課的互動功能。