制作模型，提高美術類高中生學習生物的效率

段昕

摘 要：根據美術生愛設計和繪畫的特點，利用塑料、泡沫等熔成了植物細胞亞顯微結構立體模型。模型可以反復利用，幫助學生直觀高效地掌握細胞的結構，還可以用于觀察質壁分離。

關鍵詞：植物細胞；亞顯微結構；模型

我校學生都是美術專業的高中生。他們普遍喜歡繪畫或設計，對色彩、形態等事物的外在特征比較敏感，對提高自己的美術專業能力很感興趣，但對文化知識、數理邏輯等不太感興趣。在他們的高考科目里沒有生物這門課程，在全省的學業水平測試中，生物也只要得到“D”等級就可以了。可以說，他們學習生物的外部要求不高，內部動力不足。怎樣提高他們的學習效率呢？愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師。”我們嘗試從學生的興趣入手，讓生物科學與繪畫藝術有機融合。我們讓學生進行生物模型制作，起到了不錯的效果。下面以植物細胞的亞顯微結構立體模型為例具體說明。

我校往屆學生學習“細胞器——系統的分工合作”時，總覺得這節內容多而雜，不好理解，很難記憶。課本中提供的結構模式圖讓人眼花繚亂，特點也不易看出。購買的模型教具各部分都是固定的，只能看外觀。而且課本上和館藏的模型都不能展示細胞質基質的流動、細胞膜和細胞骨架。如果有一個模型能展示各種細胞器且可隨意拿到手上觀察結構，能清楚看到細胞膜，能展示細胞質基質的流動性，則能彌補現有模型的不足。我把我的期望和學生商量，希望他們能設計出我想要的模型。通過不斷地嘗試和實驗，我們發現用以下方法可以解決原有的困惑。

一、制作目的

細胞質中有細胞器和細胞質基質，已有的掛圖、教具、模型中要么不顯示細胞質基質，要么用整塊固體來表示，無法體現細胞質的流動性，更無法顯示細胞骨架。該模型以干凈水作為細胞質基質，可以直觀、真實地體現活細胞中細胞質的流動性。所用材料主要是泡沫，具有耐水性，水也可以隨時倒進和流出，所以此模型便于保存和攜帶，適合課堂教學。用泡沫熔成的各細胞器形象逼真，可以拿出來仔細觀察。在需要的時候可以放水，展示質壁分離，可以清晰看到細胞膜。

二、材料用具

制作材料：較大型的餅干桶或植物油桶一個，厚度不一的泡沫、丙烯畫顏料、透明塑料袋、黃色氣球、廢舊電線。

制作用具：一把小型裁紙刀、一臺酒精燈、筆一支、尺子一把、毛筆一支、釘子一枚、大頭針若干、鐵絲若干。

說明：這些材料中除丙烯畫顏料和氣球需購買或從學校總務處領用外，其他都可從家庭廢棄物或者垃圾收購點找到。

三、制作原理

1.塑料和泡沫遇高溫會熔化，燒熱后的裁紙刀可以隨意在塑料和泡沫上裁出所需要的圖案和形狀。

2.泡沫很輕，可浮在水面上。用泡沫制成的細胞器會漂在水面，要展示細胞骨架，可以用廢舊電線中的銅絲彎成隨意形狀，還可牽引細胞器使其懸浮于不同層次，相互分離，便于觀察。

3.丙烯畫染料不溶于水，可以隨意把泡沫和塑料染成自己所需要的顏色，能長久保存。

四、制作過程

1.制作細胞壁

植物細胞具有細胞壁，起支持和保護作用，用透明塑料桶剪成一定形狀充當細胞壁，在桶的下面開一個小洞。我們展示的是剪開的細胞，上面有一個大口，干凈水可以在課前注入也可以課堂當場注入，不用的時候或展示質壁分離的時候，將水從下面孔中流出。

2.制作細胞膜

細胞膜是細胞的邊界。用透明塑料袋充當細胞膜，因為它們很軟，加水后能與塑料桶黏合，能真實體現細胞壁與細胞膜緊貼在一起的生活狀態，“透明”便于觀察。

3.制作細胞質

細胞內許多代謝都是在細胞質基質中進行的，細胞質基質是可以流動的。我們直接用干凈水作為細胞質基質。線粒體、葉綠體、內質網、高爾基體都先用筆在泡沫上畫出所需形狀，然后把裁紙刀燒熱，直接把不需要的部分熔解，留下需要的形狀。

①線粒體：體現雙層膜，內外膜能分開，內膜向內折疊。

②葉綠體：體現雙層膜，由囊狀結構堆成的基粒。

③內質網：粗面內質網上留些小圓點代表核糖體，并涂上紅色丙烯畫染料，滑面內質網不留小圓點。

④高爾基體：熔成堆疊的扁平囊及囊泡。

⑤溶酶體：用黃色氣球的碎片，包裹少許干凈水或氣，扎緊。

⑥液泡：用一個大小合適的氣球裝滿干凈水扎緊，并用防水膠造型。

⑦核糖體：附著在內質網上的核糖體，在制作粗面內質網時直接溶出圓形小粒，并涂上紅色丙烯畫染料。游離的核糖體則制成在圓形泡沫中插入大小不等的細銅絲，使其懸浮在細胞質基質的不同位置。

4.制作細胞核

用泡沫熔成一個雙層膜的大小合適的四分之三球形，體現雙層膜，核膜上用鐵釘熔出一個個核孔。在中央畫出一個四分之三圓球，并大頭針布滿代表核仁。用細電線里的銅絲彎曲擺放代表染色質。

五、使用方法

用這種模型進行教學時，先讓學生觀察課本植物細胞亞顯微結構模式圖，對比我們的模型，找一找各代表什么？學習一種細胞器就拿出一種細胞器，認真去觀察對比，有利于學生直觀形象地掌握知識。課后讓學生用多余的細胞器來組裝細胞，并布置學生課后根據自己的理解尋找材料，制作模型。這個模型制作出來后，學生不但可以牢牢掌握植物的亞顯微結構，對分泌蛋白的合成和分泌、細胞的質壁分離和復原都能很好演示。

通過這種模型的制作，我校學生不但會去思考選用不同材料去設計自己需要的模型，而且一個模型的制作，能直觀形象地把相關的疑惑解決，真正提高了他們的學習興趣和效率。

參考文獻：

[1]冉啟國.自制教具“真核細胞三維結構模型”簡介[J].生物學通報，2013（4）：47.

[2]王亞娣.植物細胞亞顯微結構模型[J].科技資訊，2013（34）：196.

注：本文是廣州市教育科學“十二五”規劃面上一般課題（資助類別）“促進美術類高中生高效學習文化課程的實踐研究” 1201431029（課題名稱和編號）的研究成果。