應用精加工策略進行“細胞膜
——系統的邊界”一節的教學設計

黃玉秋

(廣東省廣州市第一一三中學 510630)

1 教材分析

“細胞膜——系統的邊界”一節是人教版高中生物學教材《分子與細胞》第3章第1節的內容，是繼細胞的多樣性和統一性以及組成細胞的分子之后，開始對細胞的基本結構等內容進行學習，同時為后面的學習奠定基礎，起到承上啟下的作用。通過“體驗制備細胞膜的方法”這一實驗研究細胞膜的成分、細胞膜的功能是本節的重點，其中陳述性知識多而龐雜，需要大量記憶的同時也十分強調理解。在介紹細胞膜的功能時，涉及原始細胞的產生，思維跨度大，且細胞間的信息交流微觀而復雜，學生不易理解細胞膜對生命系統的重要意義，所以細胞膜對于細胞這個生命系統的重要意義是本節難點。

精加工策略是一種通過形成新、舊信息之間的附加聯系，對新學習材料作有意義的添加、構建或者生發，增進對新信息理解與記憶的策略[1]。認知心理學家認為陳述性知識的學習關鍵在于建立聯系：新知識與原有知識的聯系，新知識內部之間的聯系。而精加工策略能促進這兩種聯系的建立。為減輕學習負擔，促進學生的有效學習，本節的教學設計運用了質疑法、圖示法、類比法、實驗輔助法、比較法等精加工策略。

2 教學目標

2.1 知識目標 簡述細胞膜的成分和功能，體驗制備細胞膜的方法。

2.2 能力目標 通過精加工策略的應用，培養觀察、分析、推理的能力。

2.3 情感態度與價值觀目標 樹立生物體結構和功能相適應的觀點，認同細胞膜作為系統的邊界，對于細胞這個生命系統的重要意義。

3 教學過程

3.1 課題引入——以概念圖，導入新知 學生填寫“組成細胞的分子及基本結構”概念圖(圖略)，梳理新舊知識間的聯系。教師由概念圖和教材目錄導入本章課題“細胞的結構”，明確學習目標。

展示氣泡和細胞圖片，提問：氣泡和細胞有什么不同？光學顯微鏡下能看見細胞膜嗎？展示雞蛋卵黃，說明卵黃是一個細胞，卵黃膜就是細胞膜。邀請部分學生來觸摸卵黃膜，感受細胞膜存在和它的彈性。讓學生從宏觀上感受細胞膜的存在，從而激發其對細胞膜微觀知識學習的欲望。

3.2 細胞膜的成分——質疑法，從現象到本質 質疑是以追問“為什么”，達到對知識的深層次理解。

分析“體驗制備細胞膜的方法”實驗和“細胞膜的成分”時，聯系已有知識，設計以下邏輯性強、有層次的問題串：①植物、細菌、高等動物細胞、哺乳動物成熟的紅細胞這4種細胞，哪種細胞比較適合用于提取細胞膜？②如何獲取紅細胞的細胞膜？③觀察紅細胞在低滲溶液、高滲溶液、等滲溶液這3種不同溶液中的圖片(圖略)，圖中紅細胞的形態差異，對獲取細胞膜有什么啟發？④新鮮的血液非常黏稠，需要對血液進行稀釋，用什么溶液？⑤為了觀察細胞形態的變化，還要用到什么實驗用具？⑥細胞破裂之后，膜和內容物混在一起，還需用什么方法獲得較純的細胞膜？⑦獲取純凈的細胞膜，就可以分析細胞膜的化學成分了。細胞膜的成分主要有什么？相應比例是？組成細胞膜的脂質中，哪種最豐富？可用什么試劑檢驗細胞膜中是否有蛋白質？⑧為什么功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多？⑨細胞膜成分中還有少量糖類，有的糖類與蛋白質分子結合成糖蛋白，有的糖類和脂質分子結合成糖脂，它們分別有什么作用？

3.3 細胞膜的功能 采用多種精加工策略來學習該部分內容。

3.3.1 類比法，化陌生為熟悉 類比法是根據兩類對象之間在某些屬性上的相同或相似所作的一種類推[1]。學習細胞膜的功能，可借助學校邊界的功能進行如下類比(圖1)：

圖1 細胞膜的功能類比圖

其中，細胞膜的功能3聯系了人教版高中生物必修2、必修3的知識，抽象、復雜且陌生，可借助人和人之間的信息交流方式來類比(圖2)：

圖2 細胞膜的第3個功能類比圖

運用類比，能化陌生為熟悉，深入淺出，幫助學生更輕松地理解與記憶原本抽象復雜的生物知識，也幫助學生展開想象的翅膀，拓展思維空間。但應向學生強調，類比只是幫助我們理解，并不能將類比的對象完全等同。

3.3.2 實驗輔助法，從抽象到具體 實驗可以使難以理解的抽象問題變得具體、形象，也可以給學生留下深刻的印象[1]。研究細胞膜的成分，可用學生最熟悉的細胞膜——雞蛋卵黃膜。用針刺破雞蛋卵黃膜，卵黃內容物立即流出，可讓學生更直觀地感受到“細胞膜將細胞與外界環境分隔開”，膜的存在使細胞成為一個相對獨立的系統。用黑墨水染色，鑒別活玉米胚和死玉米胚，讓學生對“細胞膜控制物質進出”印象更為深刻。

3.3.3 比較法，辨共性與區別 比較法是綜合對比、分析鑒別兩種易混淆的現象或事物的方法。列表比較細胞壁和細胞膜的成分、功能、特點(表1)，可解決“為什么植物細胞的邊界是細胞膜而不是細胞壁”的疑問，也讓學生更深刻地領悟細胞膜對細胞這個系統的重要意義。

3.3.4 圖示法，從微觀到宏觀 圖示法，即把要掌握的材料圖式化。展示學生較為熟悉教材的封面——細胞膜的亞顯微結構圖，可讓學生在該圖中指認組成細胞膜的成分。學習細胞膜的功能，利用板書(圖3)、精子和卵細胞結合動畫等圖示，化微觀為宏觀，繪制示意圖的過程中要對材料進行分析、理解，有利于提高學習效果。

圖3 “細胞膜控制物質進出的選擇性和相對性”板書

4 教學反思

本節應用精加工策略進行教學，能有效地將看似繁雜零散的知識點整合成知識網絡，用引發深思的設問、淺顯易懂的類比、直觀具體的實驗 和圖示深入理解和內化本節知識。但由于有時學生整體上較安靜，課堂上運用類比法聯想細胞膜功能時不夠活躍，應多鼓勵學生主動展示，本節課課堂容量大，為了保證留出足夠的時間讓學生體會使用策略，教師應精煉語言，合理安排各教學環節的時間。