高中生物課堂中運用曲線輔助教學(xué)的案例與反思

吳天靈

摘 要 結(jié)合高中生物教學(xué)，分別闡述了3個運用曲線輔助教學(xué)的案例與反思。

關(guān)鍵詞 高中生物 曲線輔助教學(xué) 教學(xué)反思

中圖分類號 G633.91 文獻標(biāo)識碼 B

曲線輔助教學(xué)是指運用繪制曲線、分析曲線的形式進行教學(xué)的一種教學(xué)方式，它能深刻地、直接地呈現(xiàn)出知識間的聯(lián)系，有利于學(xué)生進行知識構(gòu)建，從而加深對知識的理解和記憶。在高中生物教學(xué)中，教師常常會遇到這樣的問題：生物知識點特別多，學(xué)生往往容易忘記，而即使記住了，如果沒有理解透，遇到綜合型的題目還是容易判斷錯誤。如果教師能設(shè)計或找到一個曲線，輔助學(xué)生直觀地理解知識以及知識間的聯(lián)系，就可以較好地解決上述問題。下面結(jié)合高中生物教學(xué)，分別闡述3個運用曲線輔助教學(xué)的案例及其反思。

1 分泌蛋白質(zhì)的過程中各種膜面積變化

1.1 知識背景

細胞要分泌蛋白質(zhì)到胞外，會先在核糖體上合成出肽鏈，肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中被加工后借助囊泡轉(zhuǎn)運到高爾基體，此時，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減少，高爾基體膜面積增大。接著，在高爾基體中被進一步修飾加工的蛋白質(zhì)也借助囊泡轉(zhuǎn)運到細胞膜，然后通過胞吐的方式分泌到細胞外，此時，高爾基體膜面積下降，細胞膜面積增大。

1.2 存在問題

事實上，學(xué)生對分泌蛋白過程中各結(jié)構(gòu)的變化是能理解的，而存在的問題是如果學(xué)生純粹記知識，那么他們對各細胞結(jié)構(gòu)間的聯(lián)系以及膜面積變化的認(rèn)識就不夠深刻，遇到相關(guān)的題目容易判斷錯誤。

1.3 運用曲線輔助教學(xué)

教師在完成分泌蛋白過程的基本分析后，可加入繪制曲線的環(huán)節(jié)。首先，教師先畫出坐標(biāo)軸，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示膜面積，然后再向?qū)W生提出任務(wù)：繪制分泌蛋白過程中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細胞膜的膜面積變化圖。教師可先讓學(xué)生畫，然后挑選幾個學(xué)生代表在黑板上畫出來。畫完曲線后，教師要進行適當(dāng)?shù)姆治觯缢鼈兊钠瘘c會有什么區(qū)別？發(fā)生變化的時間又有什么區(qū)別？最終膜面積發(fā)生增大、減少還是基本不變？最后，教師要提醒學(xué)生做好筆記。

1.4 教學(xué)反思

通過繪制曲線，學(xué)生對分泌蛋白過程有了更深刻的理解，也加深了對生物結(jié)構(gòu)決定功能的認(rèn)識。學(xué)習(xí)中，可能會出現(xiàn)學(xué)生無從下手的情景，教師可以進行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，例如設(shè)置問題：這三個結(jié)構(gòu)膜面積的起點相同嗎？如果不同，它們的起點又分別在哪里？通過這個問題又可以引出知識點：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積>細胞膜面積>高爾基體膜面積。此外，在分析曲線時，教師還要提醒學(xué)生關(guān)注膜面積變化在時間上的先后順序，從而深刻理解該過程。最后，教師再準(zhǔn)備相應(yīng)的訓(xùn)練題讓學(xué)生課堂完成，學(xué)練結(jié)合，進一步鞏固知識。

2 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中R型菌和S型菌的數(shù)量變化

2.1 知識背景

在遺傳物質(zhì)的探索歷程中，格里菲思進行了把肺炎雙球菌注射進小鼠腹腔的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，艾弗里進行了在培養(yǎng)基上發(fā)生的體外轉(zhuǎn)化實驗。R型菌沒有莢膜，S型菌有莢膜，當(dāng)有活性的R型菌吸收并重組了S型菌的DNA，它就可能形成莢膜，從而轉(zhuǎn)化為S型菌。

2.2 存在問題

學(xué)生對這兩個實驗的分析及其結(jié)論一般都能理解，而存在的主要問題是沒有注意分析或不能理解轉(zhuǎn)化實驗中兩種菌的數(shù)量變化，特別是格里菲思的活R菌與加熱殺死S型菌混合后注入小鼠的轉(zhuǎn)化實驗，有少數(shù)學(xué)生甚至?xí)J(rèn)為R型菌全部都發(fā)生了轉(zhuǎn)化。

2.3 運用曲線輔助教學(xué)

為了更好比較體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗中兩種菌的數(shù)量變化，教師可把繪制曲線放在課程的最后階段，即在實驗過程分析、遺傳機制分析、實驗總結(jié)都結(jié)束后再加入繪制曲線環(huán)節(jié)。教師先后要求學(xué)生繪制兩個實驗的曲線：第1個是繪制格里菲思第四組實驗中小鼠體內(nèi)R型菌和S型菌的數(shù)量變化曲線（圖2），第2個是繪制艾弗里活R型菌與S型菌的DNA混合后的數(shù)量變化曲線（圖3）。由于曲線的繪制有一定難度，教師可以設(shè)置一些問題去引導(dǎo)學(xué)生，例如：R型菌和S型菌數(shù)量的起點在哪里？這兩種菌會分別有怎樣的數(shù)量變化？R型菌會全部轉(zhuǎn)化嗎？實驗結(jié)束后它們的數(shù)量又如何？教師在學(xué)生繪制完成后再給出正確的曲線，同時對曲線進行分析，讓學(xué)生真正深刻理解轉(zhuǎn)化過程。最后，教師要提醒學(xué)生做好筆記。

2.4 教學(xué)反思

要正確繪制這兩個曲線并不容易，教師不但要進行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，而且在繪制曲線后還要進行詳細的分析。對于體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，要進行如下解析：R型菌沒有莢膜，容易被免疫系統(tǒng)清除；S型菌有莢膜，免疫系統(tǒng)很難清除。而S型菌是有毒性的，能使小鼠患敗血癥而死，當(dāng)小鼠患敗血癥時，免疫系統(tǒng)的功能會下降，這樣就不能徹底地清除R型菌，到了后期，不能被清除的R型菌數(shù)量就會上升。而對于體外轉(zhuǎn)化實驗，因為轉(zhuǎn)化的過程是在培養(yǎng)基中進行的，不存在被免疫系統(tǒng)清除的問題，所以R型菌不會大量減少，培養(yǎng)時，只有部分R型菌能夠轉(zhuǎn)化為S型菌，它和未發(fā)生轉(zhuǎn)化的R型菌都會發(fā)生增殖，從而數(shù)量增加，直至營養(yǎng)物質(zhì)耗盡時數(shù)量才會減少。

3 質(zhì)壁分離及其自動復(fù)原

3.1 知識背景

將具有大液泡的植物細胞放在濃度偏高的蔗糖溶液中，細胞會失去水分，發(fā)生質(zhì)壁分離。如果將溶液換成甘油溶液，則植物細胞會先發(fā)生質(zhì)壁分離，然后再發(fā)生質(zhì)壁分離后的自動復(fù)原，這是因為甘油能通過自由擴散的方式進入細胞，使細胞內(nèi)濃度上升，從而細胞重新吸收水分，發(fā)生自動復(fù)原的現(xiàn)象。但如果把植物細胞放入過高濃度的蔗糖或甘油溶液中，植物細胞不斷失去水分，直至細胞死亡，此時即使把細胞重新放回低濃度溶液中也不會復(fù)原了。

3.2 存在問題

學(xué)生對上述知識是能理解的，而存在的主要問題是如果學(xué)生用文字的形式記錄各種變化，那么可能會容易混淆各種條件或情況，如果遇到靈活多變的試題，學(xué)生可能容易做出錯誤的判斷。

3.3 運用曲線輔助教學(xué)

教師在完成質(zhì)壁分離及其復(fù)原的分析后，可加入繪制曲線的環(huán)節(jié)。首先，教師先畫出坐標(biāo)軸，標(biāo)明其橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示原生質(zhì)體的相對體積，并在Y軸正半軸畫出表示原生質(zhì)體初始體積的虛線；然后，教師提出任務(wù)：繪制把植物細胞放入適當(dāng)偏高濃度蔗糖溶液、甘油溶液、過高濃度甘油溶液時原生質(zhì)體的體積變化曲線。在分析完上述曲線后，教師再提出任務(wù)：繪制將上述處理過的細胞重新放回低濃度溶液時的體積變化曲線。

3.4 教學(xué)反思

通過繪制曲線，學(xué)生對各種情況下植物細胞的體積變化有更直觀的認(rèn)識。在繪制曲線過程中，有些學(xué)生出現(xiàn)無從下手的情況，有些學(xué)生不能正確繪制甘油曲線。此時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生：曲線的起點在哪里？體積如何變化？重新放回低濃度溶液后各組細胞的變化會有什么差別？事實上，只要學(xué)生能繪制前半段的曲線，放回低濃度溶液的后半段曲線就較容易繪制。另一方面，教師還要提醒學(xué)生，除了甘油外，尿素、硝酸鉀也會發(fā)生類似的情況。最后，教師再準(zhǔn)備相應(yīng)的訓(xùn)練題讓學(xué)生課堂完成，學(xué)練結(jié)合，進一步鞏固知識。

4 小結(jié)

通過繪制曲線，學(xué)生既可以記住知識，又能掌握知識間的聯(lián)系，取得“1+1>2”的效果。通過繪制曲線，不僅能增加課堂教學(xué)方式的多樣性，還能吸引學(xué)生注意，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，另外，還可以讓學(xué)生參與到獲得知識、理解知識和記憶知識的過程中去，提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

參考文獻：

[1] 楊文霞.高中生物學(xué)教學(xué)中坐標(biāo)曲線圖的運用[J].生物學(xué)教學(xué)，2008（10）：22-24.

[2] 于洲.利用坐標(biāo)曲線典型圖的辨析談提高生物教學(xué)的有效性[J].中國科技博覽，2009（12）：10-11.