疊加法在磷脂雙分子層教學(xué)中的應(yīng)用

吳慧怡 易祖盛

【摘 要】本文以細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型為例，論述疊加法在磷脂雙分子層教學(xué)中的應(yīng)用及注意事項(xiàng)，提出教學(xué)高中生物微觀知識原理時(shí)應(yīng)從簡單知識層面入手，通過疊加法逐層疊加展示，幫助學(xué)生梳理各內(nèi)容的聯(lián)系、理解記憶各項(xiàng)目的功能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，形成從局部到整體、從結(jié)構(gòu)到功能的意識，從而提高學(xué)習(xí)效果。

【關(guān)鍵詞】疊加法 磷脂雙分子層 教學(xué)案例

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）30-0104-03

高中階段，生物知識的學(xué)習(xí)從宏觀層面轉(zhuǎn)為微觀層面。例如，人教版高中生物必修一“分子與細(xì)胞”第三章第一節(jié)“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”，其中涉及細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。由建構(gòu)主義理論可知，學(xué)生對微觀知識的理解需要新舊知識的銜接構(gòu)建。由于上述模型中的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)由多種物質(zhì)組成，而各物質(zhì)具有不同功能和分布特點(diǎn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)中容易混淆相關(guān)概念。教學(xué)中，教師可以針對不同學(xué)力的學(xué)生開展分層教學(xué)，也可以將知識進(jìn)行分層授課，由淺入深、由易到難地將知識以疊加的形式逐層展示給學(xué)生，從而使學(xué)生獲得更直觀的認(rèn)識，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其學(xué)科思維能力。

一、疊加法的應(yīng)用

教學(xué)疊加法，即先將授課內(nèi)容拆分成較簡單的知識模塊，然后逐步疊加展示的教學(xué)形式。從簡單的知識入手，將抽象的知識轉(zhuǎn)化為具體形象的知識，并且?guī)椭鷮W(xué)生經(jīng)歷從具體到抽象，再由抽象到具體的過程。生物學(xué)知識的學(xué)習(xí)一般從感知開始，學(xué)生的感知越豐富，越有利于形成理性認(rèn)識。通過層層建構(gòu)新知的形式，在學(xué)生已習(xí)得的舊知識中逐步增加一些新的內(nèi)容，新舊知識聯(lián)結(jié)，這樣易于學(xué)生理解新知。疊加法教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力和比較分析能力。以下是將疊加法運(yùn)用到磷脂雙分子層教學(xué)的實(shí)例。

第一層，分別介紹磷脂分子和磷脂雙分子層（如圖1所示）。教師以判斷題的形式讓學(xué)生選擇磷脂雙分子層的正確排布方式，引導(dǎo)學(xué)生開展討論、總結(jié)。學(xué)生得出結(jié)論后，教師通過板書再次復(fù)習(xí)磷脂分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。功能是，簡單知識的重復(fù)能夠強(qiáng)化學(xué)生的理解、記憶，并將基礎(chǔ)知識以從平面圖到立體圖的形式展示給學(xué)生，讓學(xué)生充分認(rèn)識磷脂分子和磷脂雙分子層，為后續(xù)膜結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

第二層，介紹蛋白質(zhì)（如圖2所示）。功能是，在學(xué)生原有知識磷脂雙分子層中增加一個(gè)明顯的物質(zhì)——蛋白質(zhì)，將學(xué)生的注意力集中到新物質(zhì)上，提高學(xué)習(xí)效果。

第三層，介紹不同部位的蛋白質(zhì)（如圖3所示）。教師用PPT展示已增加幾種蛋白質(zhì)的磷脂雙分子層，引導(dǎo)學(xué)生說出新增物質(zhì)同樣是蛋白質(zhì)，然后詢問學(xué)生這些蛋白質(zhì)之間的差異。功能是，幫助學(xué)生了解膜蛋白的多樣性及功能特異性。最后，教師通過板書的形式讓學(xué)生清晰地明白蛋白質(zhì)的兩種位置結(jié)構(gòu)（如圖4所示），總結(jié)為四個(gè)字——“鑲（鑲在表面）嵌（部分嵌入或全部嵌入）貫穿”——此為一線教師不容易說清楚的內(nèi)容。功能是，通過PPT分層展示以及板書演示的形式，可聯(lián)系舊知識蛋白質(zhì)的功能特點(diǎn)來引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的推理能力、邏輯思維能力，讓學(xué)生清晰地了解蛋白質(zhì)在磷脂雙分子層中的排布，直觀體會(huì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的鑲嵌性和內(nèi)外膜的不對稱性。

第四層，介紹糖類分子及其形態(tài)（如圖5所示）。教師問學(xué)生：“新增的兩條鏈?zhǔn)鞘裁矗泻尾煌俊币l(fā)學(xué)生思考后，得出結(jié)論：此為不同類型的糖類分子。功能是，學(xué)生能夠清楚地看到糖類分子在磷脂雙分子層中的位置及連接部位，并體會(huì)糖類分子不是一種物質(zhì)而是一類物質(zhì)。

第五層，介紹與糖類分子結(jié)合形成的復(fù)合物（如圖6所示）。通過觀察糖類分子連接于不同物質(zhì)，學(xué)生能夠更直觀地區(qū)分糖蛋白和糖脂，并理解糖類分子又叫糖被的原因。功能是，加深學(xué)生對結(jié)構(gòu)決定功能觀的體會(huì)及對膜蛋白功能的思考。

第六層，以更大范圍的磷脂雙分子層看糖被的分布（如圖7所示）。教師通過講解糖蛋白的功能（識別、保護(hù)、潤滑）來引導(dǎo)學(xué)生討論和區(qū)分細(xì)胞膜的內(nèi)外側(cè)。功能是，增加視野中細(xì)胞膜的面積以讓學(xué)生看到更大范圍的膜結(jié)構(gòu)，使先前學(xué)習(xí)的知識與學(xué)生腦海中的想象圖產(chǎn)生共鳴，讓細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)圖更靈動(dòng)地出現(xiàn)在學(xué)生的視野中，深化學(xué)生對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，并鍛煉學(xué)生分析問題的能力。

第七層，介紹膽固醇（如圖8所示）。教師提醒學(xué)生關(guān)注PPT中的細(xì)胞膜，并在學(xué)生的注視下添加膽固醇至磷脂雙分子層中，并詢問學(xué)生此物質(zhì)有何特點(diǎn)、在分布上與糖類分子相比有何不同。功能是，學(xué)生通過對比分析及思考討論，能更清晰地得出膽固醇的分布位置并理解其功能（穩(wěn)定膜結(jié)構(gòu)、是營養(yǎng)物質(zhì)），也能復(fù)習(xí)和強(qiáng)調(diào)糖類分子的作用、細(xì)胞膜內(nèi)外側(cè)的區(qū)分方法。

第八層，簡單介紹細(xì)胞骨架（如圖9所示）。教師在結(jié)構(gòu)中增加細(xì)胞骨架，讓學(xué)生思考討論此結(jié)構(gòu)的功能（維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性），從而提出“細(xì)胞骨架”這一名詞。功能是，幫助學(xué)生建立結(jié)構(gòu)決定功能觀;教師明確本節(jié)課“知道有此物質(zhì)即可，下節(jié)課會(huì)詳細(xì)學(xué)習(xí)”，讓學(xué)生提前接觸下節(jié)課的內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生對下節(jié)課的學(xué)習(xí)興趣，并在后續(xù)學(xué)習(xí)細(xì)胞骨架及細(xì)胞器結(jié)構(gòu)時(shí)聯(lián)想到此圖，在已有相對宏觀的印象中接受新知識。

第九層，回顧整體，得出膜結(jié)構(gòu)（如圖10所示）。教師展示前面所學(xué)的構(gòu)成膜的所有物質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生思考“在這些物質(zhì)中，構(gòu)成膜基本支架的物質(zhì)是什么”。功能是，在先前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生的注意力主要集中在單個(gè)物質(zhì)上，而現(xiàn)在則需要教師整體協(xié)調(diào)、有放有收，從結(jié)構(gòu)決定功能觀引導(dǎo)學(xué)生思考，鍛煉學(xué)生的思維能力，使學(xué)生的印象更加深刻。

第十層，觀看視頻，化靜態(tài)為動(dòng)態(tài)。教師播放關(guān)于磷脂雙分子層流動(dòng)的視頻，讓學(xué)生在觀看視頻的同時(shí)思考細(xì)胞膜的流動(dòng)性體現(xiàn)在哪些結(jié)構(gòu)。功能是，學(xué)生可以通過視頻將先前學(xué)習(xí)的膜結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來并再次深化，從視頻中細(xì)胞膜各成分的流動(dòng)直觀感受細(xì)胞膜的流動(dòng)性體現(xiàn)在磷脂雙分子。

第十一層，深入剖析膜結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。教師帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)，并聯(lián)系細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，幫助學(xué)生分清二者的區(qū)別及聯(lián)系。功能是，理解細(xì)胞膜的流動(dòng)性是細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的基礎(chǔ)，并能區(qū)分何為結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、何為功能特點(diǎn)。

二、疊加法應(yīng)用的注意事項(xiàng)

第一，知識出現(xiàn)的先后順序要建立在學(xué)生認(rèn)知的基礎(chǔ)上，具有邏輯性，方便學(xué)生在新舊知識中建立聯(lián)結(jié)。

第二，在知識疊加后應(yīng)當(dāng)注意對知識的整體協(xié)調(diào)，形成知識的總結(jié)，幫助學(xué)生厘清知識的整體脈絡(luò)。

第三，教師運(yùn)用“講解—演示”策略進(jìn)行疊加法授課時(shí)，要注意引導(dǎo)學(xué)生思考演示內(nèi)容，確保學(xué)生的思考時(shí)間及參與度，切勿只是單純地將知識層層堆疊給學(xué)生。

綜上所述，教學(xué)課堂中，教師通過學(xué)生喜聞樂見的圖片展示形式，集中學(xué)生注意力，讓學(xué)生在愉悅的心境中完成學(xué)習(xí)任務(wù)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)微觀理論的信心。并且，教師將復(fù)雜、易混淆的知識點(diǎn)分層展示、講解，化繁為簡，讓學(xué)生參與討論、分析，在課堂中自然地消化、吸收相關(guān)知識。學(xué)生因課堂氛圍較輕松而感受到的學(xué)習(xí)壓力較小，從而提高學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，這為培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)提供了有利的教學(xué)氛圍。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉恩山.中學(xué)生物學(xué)教學(xué)論[M].3版.北京：高等教育出版社，2020.

【作者簡介】吳慧怡（1997— ），女，廣東惠州人，在讀碩士研究生學(xué)歷，主要研究方向?yàn)樯飳W(xué)科教學(xué);易祖盛（通訊作者）（1964— ），男，碩士研究生學(xué)歷，副教授，現(xiàn)就職于廣東省廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，主要研究方向?yàn)樘启~生態(tài)生理、保育和種群恢復(fù)研究，教育教學(xué)研究等。

（責(zé)編 唐玉萍）