“細(xì)胞器
——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作”教學(xué)組織

張海軍（江蘇省海門中學(xué)江蘇南通 226100）

“細(xì)胞器
——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作”教學(xué)組織

張海軍（江蘇省海門中學(xué)江蘇南通 226100）

在新課程理念的指導(dǎo)下，用思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)了“細(xì)胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作”一節(jié)的課堂教學(xué)，通過創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生在思考討論和分析解決問題的過程中獲取細(xì)胞器的相關(guān)知識(shí)。

教學(xué)設(shè)計(jì) 細(xì)胞器 思維導(dǎo)圖

文件編號(hào)：1003－7586（2017）01－0011－04

1 教學(xué)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想

本教學(xué)設(shè)計(jì)基于新課程理念，即以學(xué)生為中心，在整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)中通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)對(duì)知識(shí)進(jìn)行主動(dòng)探索和構(gòu)建，教師不再是直接向?qū)W生傳授和灌輸知識(shí)，而只對(duì)學(xué)生的意義建構(gòu)起幫助和促進(jìn)作用。在設(shè)計(jì)“細(xì)胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作”一節(jié)的課堂教學(xué)過程中，圍繞教學(xué)主題，在學(xué)生原有認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)設(shè)問題情境，幫助學(xué)生通過自己的思考、分析，學(xué)習(xí)新知識(shí)。教學(xué)設(shè)計(jì)思路如圖1所示。

圖1 教學(xué)設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖

2 教學(xué)目標(biāo)

（1）知識(shí)目標(biāo)：①制作臨時(shí)裝片，用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體的形態(tài)和分布；②說出線粒體和葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能；③了解其他六種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能；④比較動(dòng)、植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的區(qū)別。

（2）能力目標(biāo)：①正確制作菠菜葉和口腔上皮細(xì)胞的臨時(shí)裝片，并使用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體；②識(shí)別細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖。

（3）情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：①感受探索生命奧妙的興趣；②認(rèn)同實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

3 教學(xué)過程

3.1 導(dǎo)入新課

展示牛奶制品生產(chǎn)過程流程圖，教師對(duì)圖進(jìn)行說明：牛奶制品從原材料牛奶到在超市中上架供人們選購，經(jīng)過了多道程序的加工和參與。對(duì)于奶牛來說，牛奶也是它的產(chǎn)品，那么牛奶在奶牛的乳腺細(xì)胞中是怎樣產(chǎn)生的？教師播放“分泌蛋白的合成與分泌”動(dòng)畫圖解（圖2），并講解：“該圖中紅色的點(diǎn)表示分泌蛋白，請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察，分泌蛋白從開始出現(xiàn)分泌至膜外的過程中經(jīng)歷了幾個(gè)結(jié)構(gòu)？”學(xué)生到黑板前用教鞭指出自己能找到的結(jié)構(gòu)，一般能夠找到3個(gè)，即“核糖體—內(nèi)質(zhì)網(wǎng)復(fù)合體”“高爾基體”“細(xì)胞膜”，但是學(xué)生此時(shí)只認(rèn)識(shí)細(xì)胞膜這一個(gè)結(jié)構(gòu)，并不能說出其他的名稱。學(xué)生指出結(jié)構(gòu)后，教師引導(dǎo)“我們把這些在細(xì)胞中有特定結(jié)構(gòu)和功能的微結(jié)構(gòu)稱之為細(xì)胞器”，從而引出今天要講的課題。教師用學(xué)生平時(shí)愛喝的牛奶制品的生產(chǎn)過程引入新課，可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

圖2 分泌蛋白的合成與分泌

3.2 線粒體、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能教學(xué)

師：說到細(xì)胞器，在初中我們已經(jīng)接觸過一些，大家一起說說看。

學(xué)生集體回答線粒體和葉綠體。

師：那么大家知道它們的形態(tài)和分布么？

學(xué)生答：不知道。

師：下面我們就自己動(dòng)手制作臨時(shí)裝片觀察線粒體和葉綠體的形態(tài)和分布。

在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)前，教師要規(guī)范學(xué)生的操作：展示打出具體的操作過程，并將特別要注意的部分用紅色標(biāo)記出來。教師對(duì)過程中的細(xì)節(jié)做了說明后，請(qǐng)學(xué)生大聲朗讀操作步驟。這樣做的目的是讓學(xué)生明白自己應(yīng)該怎樣做后再進(jìn)行操作，盡量減少實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤動(dòng)作。為節(jié)約時(shí)間，同組兩名學(xué)生分別制作“菠菜葉下表皮”和“口腔上皮細(xì)胞”臨時(shí)裝片，分別觀察到實(shí)驗(yàn)結(jié)果后再交換觀察。

葉綠體很容易觀察到，教師請(qǐng)學(xué)生到講臺(tái)上用顯微演示儀展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果；而線粒體因?yàn)樘?，幾乎沒有學(xué)生能夠觀察到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以教師可以在課件上展示自己課前做好的裝片。學(xué)生通過觀察自己或他人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)這兩種細(xì)胞器的形態(tài)和功能有了直觀的認(rèn)識(shí)：葉綠體為綠色呈球形或橢球形，線粒體呈點(diǎn)狀或線狀，二者都分布在細(xì)胞核以外細(xì)胞膜以內(nèi)的區(qū)域（細(xì)胞質(zhì)）中。

教師在此時(shí)穿插細(xì)胞質(zhì)的概念教學(xué)，請(qǐng)學(xué)生閱讀教材47頁第一段文字，使學(xué)生了解細(xì)胞質(zhì)的組成和功能。

教師提出問題：我們把在顯微鏡觀察到的結(jié)構(gòu)稱為顯微結(jié)構(gòu)，相對(duì)來說放大倍數(shù)還是比較小，如果想進(jìn)一步研究線粒體和葉綠體的精細(xì)結(jié)構(gòu)，應(yīng)該怎樣做？

學(xué)生答：進(jìn)一步放大。

師：要進(jìn)一步放大的話就要借助電子顯微鏡，我們把在電子顯微鏡下觀察到的結(jié)構(gòu)稱為亞顯微結(jié)構(gòu)，請(qǐng)大家觀察圖3和圖4，結(jié)合所給材料分組討論回答問題。

圖3 線粒體亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖

教師提供兩則資材：

資料一：線粒體具有內(nèi)外兩層膜，內(nèi)膜折疊形成嵴，嵴使內(nèi)膜的表面積大大增加。嵴的周圍充滿液態(tài)的基質(zhì)。線粒體的內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。

資料二：在電子顯微鏡下觀察，可以看到葉綠體的外表有內(nèi)外兩層膜，內(nèi)部有許多基粒，基粒和基粒之間充滿基質(zhì)。每個(gè)基粒都是由一個(gè)個(gè)圓餅形的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成，這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為類囊體。葉綠體內(nèi)有很多的基粒和類囊體，極大地?cái)U(kuò)展了受光面積。這這些膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。

教師提出以下問題，要求學(xué)生分析資料后回答：

（1）說出線粒體和葉綠體的功能。

（2）根據(jù)兩則材料的描述，在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注結(jié)構(gòu)名稱。

（3）從成分、結(jié)構(gòu)和功能三個(gè)方面分析比較葉綠體和線粒體的共同點(diǎn)。

學(xué)生集體回答第一個(gè)問題。教師請(qǐng)學(xué)生到講臺(tái)前用實(shí)物投影儀展示自己的第二個(gè)問題答案，展示過程中如果有差錯(cuò)，可以請(qǐng)其他學(xué)生補(bǔ)充。學(xué)生展示后，教師要分析“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”這一核心概念：嵴和基粒都擴(kuò)大了膜面積，為更好地進(jìn)行有氧呼吸和光合作用提供了條件。針對(duì)第三個(gè)問題，結(jié)合前面學(xué)習(xí)DNA的相關(guān)知識(shí)及前面問題的鋪墊，學(xué)生也能順利地回答。

3.3 核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的教學(xué)

在設(shè)計(jì)這部分內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，為了呼應(yīng)引入，教師提出問題：“與牛奶合成與分泌的細(xì)胞器有哪些？”并提供資料：

科學(xué)家在研究分泌蛋白的合成和分泌時(shí)，做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)。在豚鼠的胰腺腺泡細(xì)胞中注射3H的標(biāo)記的亮氨酸。3 min后，被標(biāo)記的亮氨酸出現(xiàn)在附著核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中；17 min后，出現(xiàn)在高爾基體中，117 min后，出現(xiàn)在靠近細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的囊泡中，以及釋放到細(xì)胞外的分泌物中。

教師要求學(xué)生結(jié)合圖2和所給的材料，首先在圖2中標(biāo)出與分泌蛋白合成與分泌有關(guān)的細(xì)胞器。學(xué)生經(jīng)過閱讀能標(biāo)出2個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)材料中“3 min后，被標(biāo)記的亮氨酸出現(xiàn)在附著核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中”在圖2找到核糖體。教師提出問題：“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和分泌蛋白的合成與分泌有關(guān)，那么附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體與這個(gè)過程有關(guān)系么？”用課件展示圖5，并配上文字“核糖體的唯一功能就是按照一定的指令將氨基酸脫水縮合形成多肽鏈，是生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器?！边@樣就解釋了核糖體不僅與蛋白的合成與分泌有關(guān)，而且蛋白質(zhì)合成的第一步就是由它來完成的。教師介紹核糖體的結(jié)構(gòu)：很小，在電鏡下也只能看到一個(gè)黑點(diǎn)，沒有膜結(jié)構(gòu)。

圖5 核糖體

教師依次展示圖6和圖7，介紹內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的結(jié)構(gòu)和功能、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是一個(gè)連續(xù)的網(wǎng)膜系統(tǒng)，是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工以及脂質(zhì)合成的車間。高爾基體是由一些排列較為整齊的扁平膜囊堆疊在一起，構(gòu)成了高爾基體的立體結(jié)構(gòu)，在扁平膜囊外還包括一些小的膜泡。在動(dòng)物細(xì)胞中，高爾基體主要是對(duì)來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”；在植物細(xì)胞中，高爾基體還與細(xì)胞壁的形成有關(guān)。了解各種細(xì)胞器功能后，教師學(xué)生根據(jù)剛剛所學(xué)的知識(shí)構(gòu)建分泌蛋白合成與分泌過程圖，了解各個(gè)細(xì)胞器之間的分工與合作。另外，教師在介紹高爾基體時(shí)插入高爾基體發(fā)現(xiàn)史教學(xué)，滲透情感、態(tài)度與價(jià)值觀教育。

圖6 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

圖7 高爾基體

3.4 液泡、中心體、溶酶體的教學(xué)

教師用課件展示圖8，提供問題根據(jù)剛剛所學(xué)的知識(shí)，你能指出這些字母所對(duì)應(yīng)的細(xì)胞器么？

根據(jù)教學(xué)情況來看，學(xué)生能說出A、B、C、D、G、H個(gè)字母所對(duì)應(yīng)的細(xì)胞器，其中5個(gè)是剛剛學(xué)過的，液泡在初中就已經(jīng)認(rèn)識(shí)，但是E、F兩個(gè)字母所對(duì)應(yīng)的細(xì)胞器是不認(rèn)識(shí)的。教師讓學(xué)生閱讀教材46頁，自主學(xué)習(xí)溶酶體、液泡和中心體的相關(guān)知識(shí)。自主學(xué)習(xí)完成后，學(xué)生展示學(xué)習(xí)的成果，在學(xué)生展示過程中補(bǔ)充教材上沒有的一些知識(shí)，如“溶酶體和液泡都是由單層膜包圍形成的；液泡中也有色素，與光合作用無關(guān)?！?/p>

圖8 動(dòng)植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖

教師展示動(dòng)物亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖（圖9），要求學(xué)生在其中找出剛剛學(xué)習(xí)的各種細(xì)胞器，完成由立體圖向平面圖的遷移過程。

圖9 動(dòng)物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖

3.4 盤點(diǎn)收獲

完成本堂課的教學(xué)內(nèi)容后，學(xué)生通過完成學(xué)案上的概念圖（圖10）進(jìn)行總結(jié)。

4 教學(xué)反思

圖10 細(xì)胞質(zhì)相關(guān)知識(shí)概念圖

本教學(xué)設(shè)計(jì)基于新課程理念，在教師設(shè)計(jì)教學(xué)過程時(shí)，按照知識(shí)點(diǎn)的掌握要求及難易程度不同，設(shè)計(jì)不同的學(xué)習(xí)方式?！熬€粒體和葉綠體”是高中生物教學(xué)內(nèi)容的重中之重，教師首先從學(xué)生動(dòng)手制作裝片在顯微鏡下觀察線粒體和葉綠體的形態(tài)和分布，給學(xué)生以感性的認(rèn)識(shí)；然后將在必修I第五章“呼吸作用”和“光合作用”中出現(xiàn)的有關(guān)線粒體和葉綠體相關(guān)知識(shí)整合成兩則材料；結(jié)合亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖，讓學(xué)生通過自學(xué)了解兩種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能；再以合作學(xué)習(xí)的方式分組討論線粒體和葉綠體的相同點(diǎn)，讓學(xué)生對(duì)這兩種細(xì)胞器有深入的了解?！昂颂求w、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體”這三種細(xì)胞器也是常考點(diǎn)，教師創(chuàng)設(shè)“分泌蛋白如何合成與分泌”這樣的問題情境，讓學(xué)生通過探究學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行突破?！耙号荨⒅行捏w、溶酶體”要求不是很高，由學(xué)生閱讀教材相關(guān)知識(shí)自主學(xué)習(xí)，并展示學(xué)習(xí)成果。學(xué)生通過不同的學(xué)習(xí)方式達(dá)成知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo)，通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和高爾基體發(fā)現(xiàn)史的教學(xué)感受探索生命奧妙的興趣；認(rèn)同實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

［1］中華人民共和國教育部.普通高中生物課程課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[M].北京：人民教育出版社，2008

［2］朱正威，趙占良.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物學(xué)必修1·分子與細(xì)胞［M］.北京：人民教育出版社，2010.

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