高中生物自制軟磁板教具的開發(fā)與制作

謝麗芬

摘要自制教具擁有多媒體課件所無法替代的功能，利用軟磁板，從學(xué)情調(diào)查、已有的課程資源、構(gòu)建理性課堂的需要入手，可開發(fā)出滿足教學(xué)需求的高中生物軟磁板教具；軟磁板教具的制作包括選購軟磁板、教具的構(gòu)思、繪制、剪裁、裝袋與說明、修改與完善。

關(guān)鍵詞高中生物 軟磁板教具 教具開發(fā) 教具制作

隨著多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中的普及，越來越多的教師習(xí)慣用課件教學(xué)，忽略教具的使用。教具作為課堂教學(xué)的重要課程資源，有著多媒體課件所無法替代的功能。高中生物自制軟磁板教具作為一種課程資源，是建立在教師深入理解教材、充分了解學(xué)生、精心設(shè)計教學(xué)過程的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，要比其他的教具更有針對性、實用性和創(chuàng)造性。

1高中生物軟磁板教具的開發(fā)策略

1.1從學(xué)情調(diào)查入手

教師雖能憑借經(jīng)驗判斷學(xué)生在哪些知識點上存在學(xué)習(xí)困難，但經(jīng)驗判斷總會與實際情況存在出入。教師若能在開發(fā)軟磁板教具之前，設(shè)計調(diào)查問卷，全面了解學(xué)情，從學(xué)生的學(xué)習(xí)難點入手，才能開發(fā)出更符合學(xué)情的軟磁板教具。

1.2從已有的課程資源入手

1.2.1從教材的插圖資源入手

各版本的高中生物教材都有著豐富的插圖資源。教材插圖中的“結(jié)構(gòu)模式圖”“過程示意圖”是開發(fā)軟磁板教具的重要資源。如教師利用教材中的體液免疫、細(xì)胞免疫示意圖，可開發(fā)出用于演示體液免疫和細(xì)胞免疫過程的軟磁板教具（圖4）。相較于教材插圖，教具更能呈現(xiàn)知識的過程性，既可用于新知識教學(xué)，也能用于知識的復(fù)習(xí)和檢測。

學(xué)生對動、植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，常陷入思維定勢，誤以為植物細(xì)胞都有葉綠體和大液泡；動物細(xì)胞都有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體……教師若能根據(jù)教材中的“動物細(xì)胞和植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖”開發(fā)出相關(guān)的軟磁板教具（圖2），在完成相關(guān)知識的教學(xué)之后，引導(dǎo)學(xué)生利用教具，構(gòu)建人的成熟紅細(xì)胞、心肌細(xì)胞、洋蔥的根尖細(xì)胞、葉肉細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模型。學(xué)生在活動中就能體會到并不是所有的植物細(xì)胞都有葉綠體，所有的動物細(xì)胞都有各種細(xì)胞器，從而突破對知識的僵化認(rèn)知。

有絲分裂、減數(shù)分裂是教材中的重要生命歷程，這些生命歷程抽象，內(nèi)容繁雜，學(xué)生較難掌握。教師若根據(jù)這些生命歷程，開發(fā)出相應(yīng)的軟磁板教具，用直觀的模型呈現(xiàn)抽象的生理過程，學(xué)生更容易整體感知。

有絲分裂是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點，學(xué)生不善于在各種細(xì)節(jié)中發(fā)現(xiàn)有絲分裂的實質(zhì)。染色體在復(fù)制的基礎(chǔ)上精確分配是有絲分裂最本質(zhì)的特征。細(xì)胞通過有絲分裂最終形成的子細(xì)胞都能得到和親代細(xì)胞完全相同的一套染色體。核膜的消失與重現(xiàn)、染色質(zhì)高度螺旋與染色體的解螺旋，其實都和染色體的精確分配有關(guān)。教師若能利用軟磁板開發(fā)出演示有絲分裂染色體行為變化的教具（圖3），引導(dǎo)學(xué)生利用教具演繹有絲分裂各時期染色體的行為變化，學(xué)生對有絲分裂的本質(zhì)會領(lǐng)悟得更加透徹。

1.2.2從教材的生物學(xué)概念入手

學(xué)生只有較好地理解生物學(xué)概念，才有可能形成相應(yīng)的生命觀念，就這點而言，概念教學(xué)就顯得尤為重要。

關(guān)于細(xì)胞分化，教材是這樣闡述的：“在個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程”。若教師就概念講概念，不僅不好理解，也不利于學(xué)生的形成科學(xué)的思維方法。教師若將概念中的一個或一種細(xì)胞用受精卯或造血干細(xì)胞呈現(xiàn)，用紅細(xì)胞、精子、口腔上皮細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞或紅細(xì)胞、血小板以及各種形態(tài)的白細(xì)胞表示形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理上發(fā)生穩(wěn)定性差異的細(xì)胞（圖4），引導(dǎo)學(xué)生基于生物學(xué)事實和證據(jù)的基礎(chǔ)上運用概括的方法。細(xì)胞分化這個概念的內(nèi)涵立刻呼之欲出，學(xué)生理解起來也更加簡單。

1.2.3從習(xí)題資源入手

對有些習(xí)題，學(xué)生反復(fù)做，但是反復(fù)錯。對這類習(xí)題，教師可深入挖掘，看能否將解題的關(guān)鍵用直觀的軟磁板教具呈現(xiàn)出來。

例：若用P標(biāo)記類胚胎干細(xì)胞的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂的中期、后期，一個細(xì)胞中的染色體總條數(shù)和被P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是 （

）

A.中期是46和46、后期是92和46

B.中期是46和46、后期是92和92

C.中期是46和23、后期是92和23

D.中期是46和23、后期是46和23

學(xué)生解題通常只關(guān)注DNA的半保留，忽略本題的解題關(guān)鍵是將有絲分裂過程中染色體的行為變化，與染色體上DNA的半保留復(fù)制有機地整合。教師若能利用教具將二者的內(nèi)在聯(lián)系用直觀的“示意圖”（圖5）呈現(xiàn)出來，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的根源，就能從根本上改變反復(fù)做、反復(fù)錯的局面。

1.3從構(gòu)建理性課堂的需要入手

1.3.1從模型構(gòu)建入手

模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認(rèn)識對象所作的一種簡化的概括性的描述。生物學(xué)研究中通常建構(gòu)的模型包括物理模型、概念模型和數(shù)學(xué)模型?；谀Ｐ蜆?gòu)建的需要，開發(fā)的軟磁板教具，如“生物膜的流動鑲嵌模型”（圖6）不僅能呈現(xiàn)生物膜的結(jié)構(gòu)特征，還能用來探討生物膜中磷脂分子和蛋白質(zhì)分子的分布規(guī)律，還原生物膜的探索歷程。

1.3.2從科學(xué)探究入手

“DNA的結(jié)構(gòu)”學(xué)習(xí)時，教師既可應(yīng)用多媒體課件輔助教學(xué)，也可以借助幾個探究活動來完成教學(xué)，相較于前者，后者更有利于知識的主動建構(gòu)。教師根據(jù)探究活動的需要，開發(fā)出若干個脫氧核糖、堿基、磷酸基團、脫氧核糖核酸的軟磁板教具（圖7），讓學(xué)生嘗試構(gòu)建“一個脫氧核糖核酸分子”“一條脫氧核苷酸長鏈”“雙鏈的DNA”的結(jié)構(gòu)模型。借助探究活動，學(xué)生對DNA的結(jié)構(gòu)掌握得會更加到位。

2高中生物軟磁板教具的制作流程

2.1選購軟磁板

選購軟磁板，要選擇磁性較強的，若磁性不足則無法經(jīng)久耐用；還要選擇恰當(dāng)?shù)念伾M量不選擇和黑板相近顏色，如黑色、深綠色，否則，后排的學(xué)生很難看清。

2.2根據(jù)教學(xué)需要完成教具的構(gòu)思與設(shè)計

教師根據(jù)教學(xué)需要，完成教具的整體構(gòu)思與設(shè)計。教師不僅要明確這套教具的設(shè)計意圖以及使用方法，還要對這套教具應(yīng)包含哪些元件、這些元件如何設(shè)計、各元件選用什么顏色、不同元件的尺寸比例等都要做到了然于胸。

2.3根據(jù)構(gòu)思在軟磁板上繪制出軟磁板教具

教師只有對要開發(fā)的教具做到了然于胸，才能開始在軟磁板上繪制教具的輪廓。建議選擇鉛筆繪制底稿，便于修改，下筆要輕，避免留下涂改的痕跡。

有些教具，如“生物膜的流動鑲嵌模型”“有絲分裂的演示模型”，教師用鉛筆描好輪廓，就可以直接裁剪；而有些教具，如“造血干細(xì)胞”“各種白細(xì)胞”“記憶細(xì)胞”等，還需要用記號筆在原有的底稿上描出清晰的細(xì)胞膜、細(xì)胞核的輪廓。常用的記號筆有水性記號筆和油性記號筆兩種。水性記號筆的字跡用水就能輕易擦除，不利于教具的重復(fù)使用和長期保存；油性記號筆畫出的線條不僅不易褪色，遇水也不容易化開。因此，繪制軟磁板教具，宜選擇油性記號筆。

2.4軟磁板教具的剪裁

用油性記號筆勾勒教具輪廓，一定要待油墨干透，才能用剪刀裁剪。裁剪的時候，盡量小心，避免將繪制好的教具剪壞。

2.5軟磁板教具的裝袋與說明

通常只有設(shè)計者最清楚己開發(fā)的教具的使用方法。為方便其他教師使用，建議對制作好的教具進行裝袋與說明。可選擇透明的文件拉鏈袋裝袋，并在拉鏈袋上貼上教具的使用說明，使用說明建議包含教具的名稱和組件、教具的使用說明、相關(guān)的圖片等信息。這樣才能最大程度發(fā)揮教具的價值。

3軟磁板教具的修改和完善

己開發(fā)的教具是否符合教學(xué)需要，還有待于實踐的檢驗。教具的大小是否合適？教具的比例是否合理（如細(xì)胞分化的概念模型，三種血細(xì)胞的大小是否符合客觀事實）？操作是否方便？數(shù)量是否滿足學(xué)生活動的需要？這些事項都是教師在使用過程中要多加關(guān)注的，一旦發(fā)現(xiàn)不妥，就應(yīng)該及時進行修改和調(diào)整。