模型建構(gòu)與實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法在“細(xì)胞器”一節(jié)的應(yīng)用

盧仕俊

(江蘇省大港中學(xué) 鎮(zhèn)江 212028)

2015年江蘇省高中生物學(xué)優(yōu)質(zhì)課評(píng)比活動(dòng)中，“細(xì)胞器”是比賽課題之一。在《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》中，“細(xì)胞器”一節(jié)屬于必修一《分子與細(xì)胞》中的細(xì)胞結(jié)構(gòu)部分，具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為：①舉例說出幾種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能；②簡(jiǎn)述細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能；③嘗試建立真核細(xì)胞的模型。活動(dòng)建議為：觀察線粒體和葉綠體。本節(jié)重點(diǎn)闡述了細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能，其中線粒體和葉綠體的結(jié)構(gòu)功能知識(shí)又與細(xì)胞代謝中的細(xì)胞呼吸、光合作用知識(shí)相呼應(yīng)，并是對(duì)后者學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容中細(xì)胞器結(jié)構(gòu)名稱多、概念多，又涉及細(xì)胞的微觀結(jié)構(gòu)，因此，選擇何種教學(xué)模式對(duì)達(dá)成教學(xué)目標(biāo)十分重要。筆者在這次優(yōu)質(zhì)課評(píng)比活動(dòng)中觀摩了多節(jié)“細(xì)胞器”的評(píng)優(yōu)課，發(fā)現(xiàn)其中模型建構(gòu)教學(xué)法和實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法兩種類型的課較有代表性，為此總結(jié)如下。

1 模型建構(gòu)法在“細(xì)胞器”一節(jié)教學(xué)的應(yīng)用

1.1 新課導(dǎo)入 教師將這節(jié)課的主題定為生物探索課堂，首先提供探索背景，即細(xì)胞探索的歷史，從19世紀(jì)細(xì)胞學(xué)說建立，展示細(xì)胞顯微結(jié)構(gòu)，再到20世紀(jì)帕拉德等人利用電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)細(xì)胞超顯微結(jié)構(gòu)，展示細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)，從圖中可看到細(xì)胞質(zhì)中有多種細(xì)胞器，進(jìn)而引出探究活動(dòng)一。

1.2 探究活動(dòng)一: 初探細(xì)胞器 教師將學(xué)生分成8個(gè)小組，并為每個(gè)小組提供一種細(xì)胞器的介紹材料，每個(gè)小組的成員閱讀材料，討論材料介紹的是何種細(xì)胞器，找出此細(xì)胞器的功能，時(shí)間3 min。結(jié)束后，每組由1名代表到講臺(tái)分享該小組的討論結(jié)果，說出細(xì)胞器的名稱功能，找到該細(xì)胞器對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖。

1.3 探究活動(dòng)二: 再認(rèn)細(xì)胞器 學(xué)生觀察動(dòng)植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖，每個(gè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖中都有多個(gè)錯(cuò)誤，小組合作討論，找出其中的錯(cuò)誤，時(shí)間也是3 min，然后每組派代表介紹探究結(jié)果。教師適時(shí)總結(jié)，細(xì)胞中的錯(cuò)誤正好把8種細(xì)胞器都涉及到。這樣，教師總結(jié)該細(xì)胞器的膜結(jié)構(gòu)，分布等內(nèi)容。

1.4 探究活動(dòng)三: 拼裝細(xì)胞器 小組合作，變廢為寶，學(xué)生利用教師提供的生活中的廢舊物品，如花生殼、毛豆夾、塑料布、泡沫網(wǎng)等，構(gòu)建一個(gè)獨(dú)特的真核細(xì)胞的模型。完成之后，各小組展示展示細(xì)胞模型，說出該材料能替代細(xì)胞器的理由。

點(diǎn)評(píng)：教師的教學(xué)過程利用了模型構(gòu)建的方法。細(xì)胞器是微觀的不易辨認(rèn)的結(jié)構(gòu)，而建立細(xì)胞器的模型之后就變得直觀、形象[1]。教師再通過學(xué)生分組合作學(xué)習(xí)，為學(xué)生提供細(xì)胞器的介紹材料，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)材料，說出材料介紹的是何種細(xì)胞器，找出細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)圖，此過程屬于概念模型和物理模型的構(gòu)建，稱之為“初探”。接著，層層深入，繼續(xù)認(rèn)識(shí)各細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)分布，找出細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤，從認(rèn)知的角度來看，先簡(jiǎn)單后復(fù)雜，先理解再應(yīng)用，符合學(xué)生的認(rèn)知過程，強(qiáng)化形成的細(xì)胞器模型，此為再探。最后一個(gè)活動(dòng)為本節(jié)課的點(diǎn)睛之筆，只有了解細(xì)胞的模型之后，才能清楚廢舊材料與細(xì)胞器之間的相同點(diǎn)，然后利用這些材料建構(gòu)細(xì)胞器，形成相應(yīng)的動(dòng)植物細(xì)胞。

本節(jié)課充分利用了核心建構(gòu)的方法，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在輕松愉快的氛圍中發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)創(chuàng)造能力，不僅構(gòu)建了物理模型、概念模型，也注重了學(xué)習(xí)目標(biāo)中情感、態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)的建立。

2 實(shí)驗(yàn)探究法在“細(xì)胞器”一節(jié)教學(xué)的應(yīng)用

2.1 新課導(dǎo)入 教師通過一段視頻導(dǎo)入新課，視頻的內(nèi)容為人類的個(gè)體衰老，通過研究發(fā)現(xiàn)個(gè)體衰老的原因是細(xì)胞衰老，細(xì)胞衰老的直接原因是細(xì)胞器數(shù)量的減少與失效，進(jìn)而導(dǎo)出細(xì)胞器的內(nèi)容。

2.2 實(shí)驗(yàn)探究一: 觀察線粒體和葉綠體 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體，一部分小組觀察植物細(xì)胞(葉綠體)；另一部分小組觀察動(dòng)物細(xì)胞(線粒體)，找到細(xì)胞器之后，把圖像投影到教室屏幕上。教師要求每個(gè)小組觀察細(xì)胞圖像，用語言描述所看到的線粒體和葉綠體，描述它們的顏色、形態(tài)、大小等，再投影兩個(gè)細(xì)胞器的三維模式圖和兩種細(xì)胞器在細(xì)胞中的分布圖，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建這兩種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)功能和分布。

2.3 實(shí)驗(yàn)探究二: 差速離心法 教師展示離心機(jī)，介紹離心機(jī)的大致使用方法，演示操作及動(dòng)物細(xì)胞差速離心后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由細(xì)胞結(jié)構(gòu)顯示，細(xì)胞中不只有線粒體、葉綠體，還有多種其他細(xì)胞器。依據(jù)教材，每個(gè)小組探究其余細(xì)胞器，并展示，教師總結(jié)歸納。

2.4 實(shí)驗(yàn)探究三: 分泌蛋白的合成與運(yùn)輸 學(xué)生閱讀豚鼠胰腺細(xì)胞分泌蛋白形成的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，小組討論：分泌蛋白形成與哪些細(xì)胞器有關(guān)？分泌蛋白是怎樣形成的？小組分享討論結(jié)果，教師總結(jié)，強(qiáng)調(diào)其中細(xì)胞器之間的合作。

點(diǎn)評(píng)：教師選擇了實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法。課程標(biāo)準(zhǔn)中為本節(jié)課設(shè)計(jì)的課堂活動(dòng)就是觀察細(xì)胞器實(shí)驗(yàn)，通過顯微鏡觀察細(xì)胞器，更直觀、真實(shí)，更能還原真實(shí)狀態(tài)下的細(xì)胞器。通過對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的辨認(rèn)，不僅找到細(xì)胞器，也對(duì)整個(gè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)有更全面的認(rèn)識(shí)，能深刻認(rèn)識(shí)細(xì)胞是一個(gè)整體，而不是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的細(xì)胞器和結(jié)構(gòu)。通過差速離心法和對(duì)分泌蛋白合成過程的實(shí)驗(yàn)探究，探索問題，得出結(jié)論，還原經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，了解生物學(xué)知識(shí)的本源。

教師通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作和兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究，逐步深入。首先，學(xué)生動(dòng)手操作，找到細(xì)胞器，觀察細(xì)胞器，學(xué)生就有一種探索者和發(fā)現(xiàn)者的感覺，主動(dòng)去探索兩種細(xì)胞器的知識(shí)，教師引導(dǎo)，深入學(xué)習(xí)，把這兩種細(xì)胞器的知識(shí)學(xué)精學(xué)透。這樣，就可以順利達(dá)成探索、觀察其他6種細(xì)胞器的目標(biāo)。第二步，了解差速離心法，認(rèn)識(shí)其他細(xì)胞器。最后，探索分泌蛋白的合成與分泌過程，學(xué)習(xí)“細(xì)胞器的合作”。通過三個(gè)實(shí)驗(yàn)，以學(xué)生自主操作、自主探究為主線，很好地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)方法。

3 總結(jié)與反思

通過對(duì)兩節(jié)課的比較，可了解模型建構(gòu)和實(shí)驗(yàn)探究?jī)煞N教學(xué)方法的特點(diǎn)及其在“細(xì)胞器”一節(jié)課中的應(yīng)用。從而使教師能更好地駕馭兩種教學(xué)方式，以期提高教學(xué)活動(dòng)的實(shí)效性，適應(yīng)課改的需要。雖然兩節(jié)課的教學(xué)方式不同，但設(shè)計(jì)都很精巧，使同一節(jié)課呈現(xiàn)豐富多彩的教學(xué)形式，達(dá)到了良好的教學(xué)效果。盡管對(duì)模型建構(gòu)和實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法孰優(yōu)孰劣不能下定論，但對(duì)于這節(jié)課卻有如下體會(huì)：

生物科學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，“細(xì)胞器”這節(jié)課，實(shí)驗(yàn)觀察必不可少，模型建構(gòu)簡(jiǎn)單高效。部分細(xì)胞器是高倍鏡可以觀察到的結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)觀察是本節(jié)課不能省略的步驟。模型建構(gòu)也有它的優(yōu)勢(shì)，模型直觀，一目了然，簡(jiǎn)單高效，易于學(xué)習(xí)。

一個(gè)好的教學(xué)模式固然重要，但教學(xué)應(yīng)不拘泥于教學(xué)模式。每個(gè)教學(xué)模式都有其優(yōu)點(diǎn)，有其獨(dú)特之處，但缺點(diǎn)也一定存在，模型建構(gòu)和實(shí)驗(yàn)探究也同樣如此。教師如能集兩者之長(zhǎng)，以多種教法并行，效果將更佳。

課堂的主動(dòng)權(quán)應(yīng)在于學(xué)生，應(yīng)讓學(xué)生自主選擇課堂活動(dòng)和學(xué)習(xí)模式。學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體，給學(xué)生選擇教學(xué)模式的權(quán)力，效果會(huì)更佳。或者允許一部分學(xué)生選擇A模式，一部分學(xué)生選擇B模式，也不失為一種完美的辦法。