嘗試制作真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型.doc

1、“嘗試制作真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型”的教學(xué)組織摘要 模型構(gòu)建活動(dòng)是學(xué)生理解模型和領(lǐng)悟模型方法途徑。通過(guò)教師充分的課前準(zhǔn)備和課堂教學(xué)中的有效組織，學(xué)生以小組合作方式完成真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型的制作、評(píng)價(jià)、修正完善、創(chuàng)意模型展示等活動(dòng)，將抽象的真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)形象化，并將具有真實(shí)感和立體感的實(shí)物模型以簡(jiǎn)單而科學(xué)的形式呈現(xiàn)出來(lái)。而真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)概念圖的構(gòu)建則可以進(jìn)一步讓學(xué)生將具體化的模型抽象化，實(shí)現(xiàn)對(duì)真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能認(rèn)知過(guò)程中抽象化與具體化的辯證統(tǒng)一。關(guān)鍵詞 真核細(xì)胞模型 教學(xué)組織理解模型和領(lǐng)悟模型方法是高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)容之一，而理解模型和領(lǐng)悟模型方法的重要途徑是進(jìn)行模型構(gòu)建?！皣L試制作真核細(xì)胞的

2、三維結(jié)構(gòu)模型”是學(xué)生在高中階段生物學(xué)課程學(xué)習(xí)中的第1個(gè)模型建構(gòu)活動(dòng)，課標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求該活動(dòng)必須做，且盡可能在課堂教學(xué)中完成。但是在實(shí)際教學(xué)中，課堂上安排該活動(dòng)的教師不多。經(jīng)調(diào)查，原因主要有：一是認(rèn)為教學(xué)任務(wù)太重，模型建構(gòu)活動(dòng)太費(fèi)時(shí)；二是認(rèn)為學(xué)生人數(shù)太多，活動(dòng)難以組織開展，且所需材料缺乏；所以即使是安排了模型構(gòu)建，也是課后由學(xué)生自主構(gòu)建，沒有發(fā)揮模型構(gòu)建應(yīng)有的教育價(jià)值。本文根據(jù)教學(xué)實(shí)踐，探討如何解決時(shí)間、材料等問(wèn)題，在課堂有限的時(shí)間里有效地組織真核細(xì)胞的模型建構(gòu)活動(dòng)，充分發(fā)揮模型構(gòu)建活動(dòng)的價(jià)值。1 準(zhǔn)備工作 課堂模型構(gòu)建教學(xué)的成敗關(guān)鍵在于課堂教學(xué)的組織，而課前的充分準(zhǔn)備是有效課堂教學(xué)的前提。1.1

3、學(xué)情分析學(xué)生對(duì)真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能已有所了解，但在光學(xué)顯微鏡下，大部分細(xì)胞結(jié)構(gòu)觀察不到，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)，不能很好地理解細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體，各部分結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)。本活動(dòng)不僅能讓學(xué)生體驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆?gòu)建的方法，更重要的是在模型構(gòu)建過(guò)程中進(jìn)一步探究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，把握細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性及與其功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。學(xué)生第1次進(jìn)行過(guò)模型制作活動(dòng)，對(duì)模型及模型方法不清楚，需要在教師的引導(dǎo)下完成。1.2 制定教學(xué)目標(biāo)1）知識(shí)目標(biāo) 更好地構(gòu)建核心概念即細(xì)胞作為最基本的生命系統(tǒng)，有細(xì)胞膜作為邊界將細(xì)胞與外界隔離，細(xì)胞內(nèi)部的各種結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)配合，使細(xì)胞具有各種各樣的功能。2）能力目標(biāo) 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)并制作真核

4、細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型；根據(jù)所制作的模型構(gòu)建真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)概念圖。情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo) 體驗(yàn)“模型法”在生物學(xué)研究中的作用；體驗(yàn)小組合作學(xué)習(xí)時(shí)的快樂(lè)等。1.3 學(xué)生分組，并準(zhǔn)備模型構(gòu)建材料建議4-6人一組，選出組長(zhǎng)，以自愿組合為前提，教師可以給予幫助和調(diào)整。在尋找、選擇材料時(shí)，學(xué)生會(huì)將課本知識(shí)與實(shí)際生活相聯(lián)系，不僅深入思考細(xì)胞的各結(jié)構(gòu)及其功能特點(diǎn)，還充分發(fā)揮想象力，積極有效地參與活動(dòng)。要求所選擇材料要安全、可操作性強(qiáng)，價(jià)廉物美。1.4 明確評(píng)價(jià)目標(biāo)，明晰評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 評(píng)價(jià)是教學(xué)過(guò)程中不可缺少的環(huán)節(jié)，客觀、公正、合理的評(píng)價(jià)可以提高學(xué)生模型構(gòu)建活動(dòng)的興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。將學(xué)習(xí)過(guò)程評(píng)價(jià)與學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合，對(duì)合

5、作小組集體的評(píng)價(jià)與對(duì)小組成員個(gè)人的評(píng)價(jià)相結(jié)合。由于采用的是小組合作的活動(dòng)方式，所以將整個(gè)評(píng)價(jià)的重心由激勵(lì)個(gè)人競(jìng)爭(zhēng)達(dá)標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)榧?lì)小組集體合作達(dá)標(biāo)，側(cè)重于對(duì)小組集體的評(píng)價(jià)。教師可設(shè)計(jì)“小組活動(dòng)記錄表”（見表1）和“小組活動(dòng)評(píng)分表”（見表2）。對(duì)小組活動(dòng)的整體評(píng)價(jià)的信息主要來(lái)自對(duì)小組活動(dòng)過(guò)程的觀察、小組的活動(dòng)記錄表和最終構(gòu)建的模型。2 教學(xué)設(shè)計(jì)思路制定教學(xué)目標(biāo)材料準(zhǔn)備新課導(dǎo)入原型知識(shí)復(fù)習(xí)小組設(shè)計(jì)模型制作方案小組合作制作模型小組間互評(píng)小組構(gòu)建細(xì)胞概念模型小組完善模型創(chuàng)意模型展示3教學(xué)過(guò)程3.1原型知識(shí)的復(fù)習(xí) 教師展示上一屆學(xué)生制作的較為成功的細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型，并提出問(wèn)題：你能看出該模型模擬的是哪一種真

6、核細(xì)胞嗎？判斷的依據(jù)是什么？能否識(shí)別模型中各細(xì)胞的結(jié)構(gòu)？嘗試說(shuō)出它們的名稱及其功能。該模型制作的比較成功的原因是什么？該模型還可以在哪些方面進(jìn)一步完善？教學(xué)意圖：選擇學(xué)生制作的比較成功的模型進(jìn)行細(xì)胞相關(guān)結(jié)構(gòu)的復(fù)習(xí)，不僅能使學(xué)生回顧細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，為學(xué)生的模型構(gòu)建活動(dòng)奠定知識(shí)基礎(chǔ)，而且能讓學(xué)生了解模型及模型方法，明確一個(gè)成功的物理模型其科學(xué)性和準(zhǔn)確性應(yīng)是最重要的，其次才是藝術(shù)性和成本低廉等。3.2討論設(shè)制作方案 教師可建議每個(gè)小組圍繞以下問(wèn)題進(jìn)行討論后，再制定方案，并記錄在小組活動(dòng)記錄表中（表1）。小組想制作的是哪一類真核細(xì)胞模型？該類型細(xì)胞中應(yīng)該有哪些結(jié)構(gòu)？真核細(xì)胞模型中各結(jié)構(gòu)的比例大小如何

7、制作才合理？細(xì)胞中各結(jié)構(gòu)分別用什么材料制作可以使這些結(jié)構(gòu)更突出，便于觀察？細(xì)胞中各結(jié)構(gòu)的位置如何安排，如何連接才最科學(xué)、準(zhǔn)確？如何在模型中體現(xiàn)細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一的整體？在此過(guò)程中，教師巡視各小組的活動(dòng)。教學(xué)意圖：通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考討論，把握由整體到局部，再由局部到整體的原則，從而使模型方案的設(shè)計(jì)制作過(guò)程有條理；教師在巡視過(guò)程中，可以及時(shí)了解和解決各小組設(shè)計(jì)方案過(guò)程中存在的問(wèn)題。如：學(xué)生對(duì)問(wèn)題“如何在模型中體現(xiàn)細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一的整體？”產(chǎn)生了疑問(wèn)，教師引導(dǎo)學(xué)生分析討論過(guò)程如下：教師：“要想在模型中體現(xiàn)細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一的整體，首先要分析細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一的整體表現(xiàn)在哪些方面？”學(xué)生1：“分泌蛋白的合成和分泌

8、時(shí)，細(xì)胞中的核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、細(xì)胞膜分工合作，可以體現(xiàn)細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一的整體?！睂W(xué)生2：“細(xì)胞核通過(guò)核孔實(shí)現(xiàn)了核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流，可以體現(xiàn)細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一的整體?！睂W(xué)生3：“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜向內(nèi)和核膜相連，向外和細(xì)胞膜相連，可以體現(xiàn)細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一的整體?！睂W(xué)生4：“細(xì)胞只有保持完整性,才能正常完成各項(xiàng)生命活動(dòng)?！苯處煟骸按蠹曳謩e從結(jié)構(gòu)和功能方面分析了細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一的整體，那么，哪些可以在細(xì)胞模型中體現(xiàn)，如何體現(xiàn)呢？”學(xué)生討論后紛紛提出自己的設(shè)想，有的提出可以在細(xì)胞模型的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜之間放上小的囊泡，以體現(xiàn)這些細(xì)胞結(jié)構(gòu)在功能上相互配合；有的提出可以將核膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、

9、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和細(xì)胞膜之間連接，以體現(xiàn)這些細(xì)胞結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上直接聯(lián)系；有的提出可以在細(xì)胞核上用牙簽作出核孔，以體現(xiàn)核質(zhì)之間的聯(lián)系。3.3小組合作構(gòu)建模型 小組成員根據(jù)具體分工,分別制作模型所需具備的各部分配件,并將它們有機(jī)地整合在一起，教師巡視指導(dǎo)、協(xié)調(diào)。教學(xué)意圖：小組活動(dòng)過(guò)程中，教師隨時(shí)觀察各小組的活動(dòng)情況，了解模型建構(gòu)活動(dòng)的進(jìn)展情況；協(xié)調(diào)個(gè)別小組的矛盾，促進(jìn)小組活動(dòng)有序進(jìn)行；及時(shí)發(fā)現(xiàn)各小組制作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,并給予指導(dǎo)意見。如某小組成員在制作液泡時(shí)，有同學(xué)提出用塑料袋制作比用橡皮泥制作更能體現(xiàn)液泡是單層膜圍成的結(jié)構(gòu)，學(xué)生間爭(zhēng)論后詢問(wèn)教師，教師一方面高度肯定了該同學(xué)的想法，另一方面也提出能否進(jìn)一步

10、改進(jìn)液泡結(jié)構(gòu)，讓其與功能更加適應(yīng)。小組討論后決定用裝上水的小塑料袋作為液泡更適宜。3.4小組間模型互評(píng)、修改完善 模型制作完成后，教師展示評(píng)分表，每2個(gè)小組間根據(jù)評(píng)分表進(jìn)行互評(píng)、修改，并進(jìn)一步完善模型。教學(xué)意圖：模型的互評(píng)放在2個(gè)小組間進(jìn)行，既節(jié)約時(shí)間，使模型的評(píng)價(jià)和完善落到實(shí)處，還為學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題提供平臺(tái)，能進(jìn)一步檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)的掌握。3.5創(chuàng)意模型展示 從全班選擇有創(chuàng)意的2個(gè)小組派展示自己制作的模型,介紹所用的材料，描述模型的獨(dú)到之處。學(xué)生的創(chuàng)意作品：植物細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型柚子皮作細(xì)胞壁，塑料薄膜緊貼其內(nèi)壁當(dāng)作細(xì)胞膜，山楂果實(shí)構(gòu)成細(xì)胞的“控制中心”細(xì)胞核，其中山楂果

11、皮上的白點(diǎn)表示核孔，里面的種子代表核仁；核桃作為線粒體，綠色橄欖作為葉綠體，“果然多”CC果卷作為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，小米點(diǎn)綴成蛋白質(zhì)的“裝配機(jī)器”核糖體，胡蘿卜片堆疊成高爾基體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜之間撒上西米充當(dāng)囊泡，充水的透明小塑料袋作為液泡。獨(dú)到之處：用不同顏色的食品作為材料制成細(xì)胞的不同結(jié)構(gòu)，形象生動(dòng)，突出了細(xì)胞各部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，且便于觀察。用囊泡點(diǎn)綴在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜之間能體現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)在功能上的聯(lián)系。教學(xué)意圖：創(chuàng)意模型的展示，不僅讓學(xué)生學(xué)會(huì)欣賞，開拓視野，而且培養(yǎng)了學(xué)生的表達(dá)能力。3.6 構(gòu)建真核細(xì)胞的概念模型教學(xué)意圖：真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建是學(xué)生對(duì)已知的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的概念進(jìn)行具體化的

12、過(guò)程，而概念圖的構(gòu)建則可以進(jìn)一步讓學(xué)生對(duì)具體化的細(xì)胞模型進(jìn)行抽象化，這樣的教學(xué)組織不僅讓學(xué)生體驗(yàn)建立模型的過(guò)程，領(lǐng)悟模型方法，更重要的是讓學(xué)生鞏固了細(xì)胞這個(gè)核心概念。4教學(xué)體會(huì)1）材料選擇 學(xué)生的想象力非常豐富，從學(xué)生準(zhǔn)備的材料來(lái)看，廢棄物如紙盒、包裝袋、廢紙、樹葉等，食品如小米、各種零食、蔬菜、油面筋、水果、方便面等，以及橡皮泥、面團(tuán)等都可以作為構(gòu)建細(xì)胞模型的材料。而且學(xué)生在選材時(shí)能夠聯(lián)系相應(yīng)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，材料的準(zhǔn)備過(guò)程其實(shí)也是對(duì)細(xì)胞各部分的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行深入理解的過(guò)程。2）課堂活動(dòng)比課下活動(dòng)效果好 在課堂上完成和在課下完成相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：一是所有學(xué)生都參與到模型制作活動(dòng)中，從而避免模型

13、建構(gòu)活動(dòng)只是一些學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)、表現(xiàn)欲望較高的學(xué)生的活動(dòng)；二是在制作過(guò)程中的疑惑可以隨時(shí)咨詢老師，使教師給予學(xué)生的指導(dǎo)與學(xué)生期望得到的指導(dǎo)一致；三是教師在巡視過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生制作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,并及時(shí)指出；四是及時(shí)的交流和評(píng)價(jià)，不僅能使學(xué)生及時(shí)修正完善構(gòu)建的模型，鑒賞其他小組的制作成果，而且還能進(jìn)一步檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)的掌握，有利于學(xué)生相互促進(jìn)，主動(dòng)學(xué)習(xí)。3）模型建構(gòu)活動(dòng)的意義 在課堂中，小組合作完成了真核細(xì)胞模型的制作、評(píng)價(jià)、修正完善、創(chuàng)意模型展示等一系列活動(dòng)，將腦中抽象的真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)形象化，以簡(jiǎn)單、科學(xué)具有真實(shí)感和立體感的實(shí)物模型形式呈現(xiàn)出來(lái)；而真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)概念圖的構(gòu)建則可以進(jìn)一

14、步讓學(xué)生將具體化的模型抽象化，實(shí)現(xiàn)了對(duì)真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能認(rèn)知過(guò)程中抽象化與具體化的辯證統(tǒng)一，加深了對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性及與其功能相適應(yīng)特點(diǎn)的理解。只有親自參與活動(dòng), 學(xué)生才能領(lǐng)悟模型方法的要素與關(guān)鍵，提升動(dòng)手、探究、思維、創(chuàng)新、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題等能力，同時(shí)情感的體驗(yàn)也得到了升華，當(dāng)然最重要的是加深對(duì)核心知識(shí)的理解和應(yīng)用。4）課堂活動(dòng)的課下延伸 可將各班級(jí)課堂活動(dòng)中評(píng)出的創(chuàng)意作品收集后，進(jìn)一步在全校展示。通過(guò)創(chuàng)意作品的展示，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣。表1： 真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型制作小組活動(dòng)記錄表班級(jí)制作小組成員成員分工模型制作方案獨(dú)到之處反思與收獲交流與評(píng)價(jià)表2：真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型制作小組活動(dòng)評(píng)分表班級(jí)參賽小組科學(xué)性（70%）精美性（10%）創(chuàng)造性（10%）過(guò)程記錄（10%）總分所做細(xì)胞模型能反映該類型細(xì)胞