自制教具在《生物膜的流動鑲嵌模型》教學(xué)中的應(yīng)用

宋穎

【摘要】生物膜分子結(jié)構(gòu)具有相對抽象的特征，課堂教學(xué)過程中，師生應(yīng)該一同開動腦筋，合理使用生活中常見的材料制作學(xué)習(xí)教具，將原本抽象的內(nèi)容具體化，促使學(xué)生更好地理解生物膜相關(guān)的知識和應(yīng)用方法。本次研究以《生物膜的流動鑲嵌模型》為依據(jù)，探討自制教具應(yīng)用在《生物膜的流動鑲嵌模型》教學(xué)中的方法，以期提升生物課堂學(xué)生參與的積極性和主動性。

【關(guān)鍵詞】自制教具 《生物膜的流動鑲嵌模型》 教學(xué)

【中圖分類號】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）31-0164-01

生物膜的流動鑲嵌模型構(gòu)建是本節(jié)要突破的一個難點問題，迄今為止，科學(xué)家提出的生物膜結(jié)構(gòu)模型已有幾十種之多，但被人們廣泛接受的結(jié)構(gòu)模型的基本內(nèi)容是趨于一致的。在本節(jié)課上，教師和學(xué)生通過自制磷脂分子和蛋白質(zhì)分子的模型，讓學(xué)生了解科學(xué)家的實驗現(xiàn)象，并建立磷脂分子的排列方式及其與蛋白質(zhì)的組合方法。如此一來，不僅讓學(xué)生形象、直觀的了解膜模型構(gòu)建過程，讓他們置身于膜流動鑲嵌模型構(gòu)建的樂趣，探索其中的奧妙并體驗成功的喜悅。本次研究中，課前老師提示學(xué)生做好本節(jié)課所用的蛋白質(zhì)、磷脂模型，課堂上采用自制的教具根據(jù)科學(xué)家提出的內(nèi)容進(jìn)行實驗并得出結(jié)論。課下讓學(xué)生進(jìn)一步了解、掌握膜流動鑲嵌模型的相關(guān)知識，以此提升學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)活動中學(xué)生參與積極性。

一、課前自制教學(xué)教具

本次研究以細(xì)胞膜分析結(jié)構(gòu)為研究實例，讓學(xué)生自己思考、討論，指出進(jìn)行實驗所得出的結(jié)構(gòu)并制作相應(yīng)的模型，以此掌握類似知識的實驗方法。老師進(jìn)行教學(xué)之前，提出以下問題讓學(xué)生思考：（1）生物膜為何具有選擇透過性？（2）它與我們已經(jīng)學(xué)習(xí)或了解的哪種生物體物質(zhì)相關(guān)？（3）學(xué)會上述知識后，讓學(xué)生利用乒乓球、細(xì)鐵釘、圓珠筆、EVA塑膠等材料制作蛋白質(zhì)、磷脂分子形狀。磷脂分子：采用兵乓球作為磷脂分子頭部，由鐵釘在乒乓球中間的接口兩側(cè)各設(shè)置一個小孔，兩孔之間的距離為1cm。將網(wǎng)線去皮，暴露出不同顏色的細(xì)銅絲。選取其中的白色銅絲，使用鐵鉗剪成8cm一段，穿過兵乓球小孔，并把銅絲對折。使白色銅絲作為磷脂的尾部，讓學(xué)生根據(jù)老師的做法制作多個磷脂分子。蛋白質(zhì)制備方法：選取一張EVA塑膠，采用圓珠筆在上面畫出蛋白質(zhì)模型形狀，裁剪出不同形狀的蛋白質(zhì)分子模型。每個學(xué)生制作完成后，分裝在相應(yīng)的檔案袋內(nèi)，統(tǒng)一回收，老師對學(xué)生制作的模型修改并補充，下一次上課時發(fā)給大家。

二、利用自制教具開展教學(xué)

生物課堂教學(xué)過程中，老師要用簡潔的語言、清晰的線條，向?qū)W生展示相關(guān)內(nèi)容，重視學(xué)生在整個教學(xué)活動中的主體地位，促使其積極參與課堂活動。因此，在《生物膜的流動鑲嵌模型》這節(jié)內(nèi)容時，老師應(yīng)合理運用相關(guān)實驗指導(dǎo)學(xué)生自己動腦分析和判斷，啟發(fā)學(xué)生根據(jù)已有知識建立相應(yīng)膜的模型，并以此得到膜的結(jié)構(gòu)模型。問題1：細(xì)胞膜有哪些成分？此時，老師引入歐文頓通過植物細(xì)胞研究細(xì)胞膜通透性實驗，歐文頓挑選500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞通透性展開上萬次的研究，得出：脂溶性分子容易透過細(xì)胞膜；非脂溶性分子很難通過[2]。問題2：脂質(zhì)在細(xì)胞膜內(nèi)如何分布？教師可以呈現(xiàn)1925年荷蘭科學(xué)家提出的相關(guān)實驗，投影效果見圖1。荷蘭科學(xué)家利用紅細(xì)胞膜脂質(zhì)層實驗后提問“你們知道磷脂分子在水面如何鋪展，在水中又如何分布呢？”讓學(xué)生針對上述問題進(jìn)行思考、討論，并采用模型演示的方法得出共識：“磷脂親水頭會面朝下鋪在水面，疏水性則尾部朝上”。教師再次提出質(zhì)疑：“試想一下，細(xì)胞膜上的磷脂能否排列成為連續(xù)的兩層？”小組間分別采用頭對頭、頭對尾等排列方法進(jìn)行反復(fù)的嘗試，組員之間開展交流和討論，挑選一名代表上講臺發(fā)表本組的實驗觀點。通過班級內(nèi)激烈的討論，最終得到公認(rèn)的答案。此時，老師會積極引導(dǎo)學(xué)生分析膜上其他物質(zhì)的排列順序，學(xué)生通過模型開展動手實驗，嘗試得到準(zhǔn)確表達(dá)膜的流動模型。

三、拓展膜的相關(guān)知識

不斷學(xué)習(xí)新知識重點要將與之相關(guān)的內(nèi)容聯(lián)系起來，建立一個知識網(wǎng)絡(luò)，本節(jié)內(nèi)容學(xué)生可由建立膜的流動模型入手，綜合分析、掌握膜結(jié)構(gòu)相關(guān)知識。這節(jié)課上完后，我們不僅要重溫各位科學(xué)家探索細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的歷程，這些科學(xué)家的研究給我們提供很多有用的提示。在多數(shù)研究者對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)各類假說中，細(xì)胞膜流動鑲嵌模型是當(dāng)前人們普遍接受并認(rèn)可的，能較好地解釋人們對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的認(rèn)識，這對下一節(jié)學(xué)習(xí)物質(zhì)跨膜運動方法具有重要意義。此時，老師應(yīng)該鼓勵、指導(dǎo)學(xué)生對所建立模型進(jìn)行延伸，例如：讓學(xué)生深入分析、思考晶格鑲嵌模型與本節(jié)所學(xué)內(nèi)容之間的區(qū)別。

總之，學(xué)生是發(fā)展中的人，他們擁有不可估量的發(fā)展?jié)摿?，如果老師給予學(xué)生充分參與課堂活動的機會，他們的潛力就能充分展現(xiàn)出來。本次研究以《生物膜的流動鑲嵌模型》為實例，探討師生動手制作流動鑲嵌模型的教學(xué)效果，以期為指導(dǎo)生物教學(xué)提供一定指導(dǎo)和借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚衛(wèi)國.在《生物膜的流動鑲嵌模型》的教學(xué)中利用自制教具提高生物課堂中學(xué)生的參與性[J].新課程（教育學(xué)術(shù)），2012，16（7）：269-270.