設置主線化情境，有效提升生命觀念

董玲玲

摘要：以阿爾茨海默氏病的致病病因為主線情境，利用圖片模型和科學史材料，完成對重要概念“細胞內各部分結構既分工又合作，共同執行細胞的各項生命活動”的學習，以合作學習的方式幫助學生初步形成“生命觀念”這一核心素養。

關鍵詞：主線化情境;生命觀念;生物學教學

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：B

1教材分析及設計思路

1.1學習內容分析

“細胞是生物體結構與生命活動的基本單位”是《普通高中生物學課程標準（2017年版）》（以下簡稱《新課標》）所列出的第一個大概念，由三個重要概念支撐，分別是：細胞由多種多樣的分子構成;細胞內各部分結構既分工又合作，共同執行細胞的各項生命活動：各種細胞具有相似的基本結構，但在形態和功能上有所差異。“細胞內各部分結構既分工又合作，共同執行細胞的各項生命活動”是其中一個重要概念，其次位概念有三個，具體關系如圖1所示。

本節課的教學內容側重于“細胞內具有多個相對獨立的結構，擔負著物質運輸、合成與分解、能量轉換和信息傳遞等生命活動，它們既有分工又有合作，使細胞成為一個相互協調的有機整體，完成細胞水平的各項生命活動”這一次位概念的構建。這個概念是在“細胞由多種多樣的分子組成”這一內容之后，是學生學習細胞的生存需要能量和物質營養，細胞的代謝過程及生命歷程的基礎。《新課標》對本節課的教學建議是“建構并使用細胞模型，闡明細胞各部分結構通過分工與合作，形成相互協調的有機整體，實現細胞水平的各項生命活動”。因此，本節課的教學內容是通過建立模型之間的聯系，有效落實生命觀念和科學思維科學探究的良好載體。基于以上分析，確定本節課的教學重點為：細胞內各細胞器之間的分工與合作。

1.2教學思路與策略

教學思路：情境導入一提出核心問題一為學生搭建形成科學概念的階梯一學生質疑一學生討論并解釋核心問題一明確重要概念，歸納總結。

教學策略：基于本節課內容的特點，采用模型識別與建構、科學史材料分析、思維導圖等方法，學習活動采取自主學習、合作探究的方式，在自主學習的基礎上，采用小組合作，使學生在活動中體會人與人之間的分工與合作。

2教學目標

①識別細胞內的各個細胞結構模型，說出它們各自的功能，初步建立細胞結構與功能相適應的觀念。

②理解細胞各部分結構的分工與合作，從細胞水平理解局部與整體的關系，明確細胞是一個相互協調的有機整體，從而實現細胞水平的各項生命活動，認同細胞內各部分結構高度協調的是細胞完成生命活動的基礎。

③學會分析生物科學史材料，嘗試作出推理和判斷，歸納概括得出結論。

④參與小組活動的交流與討論，能夠對他人觀點進行評價，通過小組合作活動形成人與人分工合作、和諧共處、團隊協調的意識。

3教學過程

3.1情境導入

教師聯系生活經驗和原有概念，查閱關文獻資料，確定以阿爾茨海默氏病（AD）作為導入素材。上課時，教師呈現阿爾茨海默氏病簡介及主要癥狀，引發學生學習興趣，并告訴學生引起該疾病的原因之一是神經細胞內的高爾基體破碎，結合高爾基體與分泌蛋白的加工分泌有關，引出本節課的主題。

3.2提出核心問題，明確學習目標

教師提出本節課的核心問題：細胞各部分結構是如何配合，完成分泌蛋白的合成、加工及分泌過程？高爾基體不正常會引起細胞出現什么樣的結果？從而明確本節課的目標：以分泌蛋白的形成過程為例，建構“細胞各部分相互聯系、協調一致，共同執行各項生命活動”這一重要概念，并了解某一結構異常可能會造成的后果。

3.3為學生搭建形成科學概念的階梯

在實現對概念“細胞內各部分結構，既有分工又有合作，共同執行細胞的各項生命活動”的建構過程中，教師采用自主學習、合作探究的方式，為學生提供可靠、充足的事實，并提出探究式、啟發式的問題，尋找核心問題的答案。

（1）識別動物細胞的主要結構及其功能。學生自主學習，識別動物細胞模式圖，找到其中高爾基體。接著，再找到其他與分泌蛋白形成過程有關的細胞結構。然后，教師提供各細胞結構的圖片模型，將各細胞結構更加直觀地展示給學生，由學生識別后貼在黑板，并描述參與分泌蛋白形成過程各個細胞器的結構特點。

學生在了解各細胞器的形態結構后，分析各細胞器功能。教師引導學生結合科學史材料1帕拉德利用豚鼠胰腺細胞研究分泌蛋白形成示意圖，分析各細胞結構在分泌蛋白形成過程中發揮的功能，并將各細胞圖片模型按照它們在分泌蛋白形成過程發揮作用的順序連接起來。

材料1：1960年，科學家帕拉德在研究分泌蛋白的合成和分泌時，曾經做過一個實驗，在豚鼠胰腺細胞中注射³H標記的亮氨酸，3min后，放射性出現在粗面內質網中，17min后，出現在高爾基體中，117min后，出現在靠近質膜內側的運輸蛋白質的小泡中，最后出現在釋放到細胞外的分泌物中。

（2）討論細胞各部分在結構與功能上的合作。基于自主學習和科學史材料1的學習，學生明白了各個細胞結構具有的形態及在細胞的不同區域發揮的功能。教師提出問題：那么，它們是不是就這樣單打獨斗，沒有聯系呢？引導學生小組討論分泌蛋白的合成和分泌，說明細胞的各部分在結構和功能上的聯系，并構建思維導圖（圖2）。

對于上述問題，學生在討論過程中，教師可以在小組間進行巡視，發現他們存在的疑難問題，并適當引導。在學生討論結束后，由學生表述觀點，教師總結：結構上，內質網、高爾基體、質膜這些結構都是由單位膜構成，具有相同的結構基礎，而核糖體可以直接附著在核糖體上，內質網可以出芽將剛形成的多肽鏈包裹在單位膜構成的小泡中，轉移到高爾基體并與之融合，高爾基體也可以突起形成分泌小泡，并與細胞膜融合。總之，這些有膜的細胞器在結構上都由脂雙層構成，可以通過囊泡融合進行間接聯系。功能上，這些結構能夠依次承擔物質合成、加工、分揀、分泌等任務，各種細胞器雖然分別局限在特定分區內完成某項生理活動，但細胞器與細胞器之間也在發生不斷的物質交換，以保證細胞的穩態和正常功能。