“真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型制作”的教學(xué)與思考

鄒曉實(shí)

[摘 要]“真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型制作”是高一生物教學(xué)中的重要實(shí)踐活動(dòng)，課前教師要進(jìn)行總體的規(guī)劃、精心的準(zhǔn)備和細(xì)致的指導(dǎo)，課上針對(duì)生成性問題進(jìn)行靈活處理并引導(dǎo)學(xué)生深入思考，以加深學(xué)生對(duì)書本知識(shí)的理解和提升學(xué)生多方面的能力。

[關(guān)鍵詞]模型制作;生成性思維;實(shí)踐;深度學(xué)習(xí)

[中圖分類號(hào)]??? G633.91??????? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]??? A??????? [文章編號(hào)]??? 1674-6058（2021）02-0095-02

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2020年修訂版）》中指出：要高度關(guān)注教學(xué)過程中的實(shí)踐經(jīng)歷?！爸貙?shí)踐”強(qiáng)調(diào)了學(xué)生學(xué)習(xí)的過程是一個(gè)主動(dòng)參與的過程，教師既要讓學(xué)生動(dòng)手操作，又要讓學(xué)生積極動(dòng)腦;通過探究活動(dòng)或完成工程學(xué)的任務(wù)，加深學(xué)生對(duì)生物學(xué)概念的理解，提升應(yīng)用知識(shí)的能力;要適當(dāng)?shù)貙⒖鐚W(xué)科知識(shí)和技能融入實(shí)踐活動(dòng)，特別是將“科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)和數(shù)學(xué)”（STEM）整合到實(shí)踐活動(dòng)中，以適應(yīng)教學(xué)中對(duì)超越學(xué)科本身知識(shí)和能力的要求。

“真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型制作”是蘇教版高中生物必修1教材的一項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)，筆者在課前設(shè)計(jì)、組織和課堂教學(xué)等方面進(jìn)行了一些嘗試和思考。

一、課前準(zhǔn)備

由于受課時(shí)所限，筆者將模型構(gòu)建安排在了課前完成。筆者利用周末、假期布置了這項(xiàng)任務(wù)，同時(shí)給學(xué)生提出了具體的指導(dǎo)意見。

1.分工

全班學(xué)生共分為10組，每組4～6人，可自行選擇制作高等植物細(xì)胞模型或高等動(dòng)物細(xì)胞模型。每組設(shè)組長一名，發(fā)言人一名，組員若干。具體分工如下：

組長：負(fù)責(zé)和老師聯(lián)系、協(xié)調(diào)分配組員的任務(wù)，宏觀規(guī)劃，組織組員交流討論、完善作品。作品和報(bào)告完成后負(fù)責(zé)拍照傳給老師。

發(fā)言人：負(fù)責(zé)在課堂上按匯報(bào)要求進(jìn)行介紹，接受其他小組的提問、質(zhì)疑并進(jìn)行解答。

組員：參與討論方案，每個(gè)組員都要負(fù)責(zé)細(xì)胞模型中一些部分的制作。認(rèn)真傾聽其他小組介紹作品，積極做出點(diǎn)評(píng)或者質(zhì)疑。

組長分配好任務(wù)后，每個(gè)組員要對(duì)自己負(fù)責(zé)的部分做初步設(shè)想并與其他組員討論交流，提出修改意見，利用課余時(shí)間完成模型制作，最后再由組長組織組員共同修改、調(diào)整和組裝。

2.相關(guān)要求

模型制作：真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型展示的是真核細(xì)胞的內(nèi)外各部分結(jié)構(gòu)，要考慮的是科學(xué)、合理、美觀，需要學(xué)生了解細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)之后進(jìn)行合理選材。在選材時(shí)，可將橡皮泥、紙張、生活用品、食品等作為實(shí)驗(yàn)材料，學(xué)生可充分發(fā)揮自己的聰明才智選用合適的材料。

拍照要求：拍攝一張清晰的整體照和若干張想要介紹的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的照片。其中整體照上需清楚地標(biāo)記好細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)的名稱。

匯報(bào)要求：發(fā)言人按照真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型制作小組活動(dòng)記錄表（見表1）的內(nèi)容進(jìn)行匯報(bào)，時(shí)間為2～3分鐘。

3.相關(guān)建議

制作模型時(shí)要注意保證細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)的大小及比例協(xié)調(diào)。據(jù)測量，大多數(shù)動(dòng)植物細(xì)胞直徑約100?μm;細(xì)胞核直徑為5～10?μm;葉綠體長徑為5～10 μm，短徑為2～4 μm，厚為2～3 μm;線粒體直徑為0.5～1?μm，長度為2～3 μm;中心粒直徑為0.2～0.4?μm;溶酶體直徑為0.4 μm;核糖體最小。

4.評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

所制作的細(xì)胞模型能反映該類型細(xì)胞的共同特征，沒有結(jié)構(gòu)上的錯(cuò)誤，細(xì)胞內(nèi)各結(jié)構(gòu)大小、比例合適，位置正確。細(xì)胞中各結(jié)構(gòu)能在一定程度上體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點(diǎn)。在科學(xué)性的基礎(chǔ)上兼具美觀性和創(chuàng)造性。記錄表格完善，講解得當(dāng)。

二、課堂教學(xué)

課始，筆者先讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到此次模型的制作和評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)從科學(xué)性、美觀性和創(chuàng)造性三個(gè)方面著手。

筆者先請(qǐng)制作了高等植物細(xì)胞模型的小組按表格要求進(jìn)行匯報(bào)，并請(qǐng)同組成員進(jìn)行補(bǔ)充，其他小組學(xué)生對(duì)其模型進(jìn)行簡要的點(diǎn)評(píng)。筆者根據(jù)課前對(duì)各組模型的研究，針對(duì)這一小組制作模型時(shí)出現(xiàn)的問題，請(qǐng)對(duì)該問題處理較好的小組談?wù)勛约旱乃伎己妥龇?，避免學(xué)生只關(guān)注制作中一些淺層次的問題，從而流于形式、泛泛而談。

完成分析后，筆者設(shè)計(jì)了 “細(xì)胞變變變” 這一活動(dòng)：如果將該小組的模型進(jìn)行一些變化，是否還能稱之為高等植物細(xì)胞模型？變化一：去掉葉綠體。學(xué)生發(fā)現(xiàn)植物的非綠色器官（根尖、葉表皮、花瓣等）的細(xì)胞是沒有葉綠體的，所以結(jié)論是“可以”。變化二：去掉中央大液泡。有學(xué)生課前查找資料時(shí)了解到植物的新生細(xì)胞沒有液泡，幼嫩的植物細(xì)胞只有分散小液泡，所以結(jié)論也是“可以”。變化三：去掉細(xì)胞壁。大多數(shù)植物細(xì)胞都有細(xì)胞壁，只有少數(shù)低等藻類植物沒有細(xì)胞壁，細(xì)胞壁是高等植物細(xì)胞必備的。變化四：添加中心體。中心體只存在于動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞中，添加了中心體不能再稱為高等植物細(xì)胞模型。這個(gè)看似簡單的討論活動(dòng)，既豐富了課堂教學(xué)形式，又深化了學(xué)生對(duì)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，啟發(fā)了學(xué)生的思維，讓學(xué)生積極動(dòng)腦、靈活地運(yùn)用自己所學(xué)。

筆者請(qǐng)制作了高等動(dòng)物細(xì)胞模型的小組匯報(bào)，其他小組進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。根據(jù)課前的準(zhǔn)備，筆者針對(duì)幾個(gè)小組共同出現(xiàn)的中心體制作問題進(jìn)行了統(tǒng)一的講解，清楚地介紹了中心體的結(jié)構(gòu)和功能，幫助各小組進(jìn)一步完善模型。

之后，筆者又設(shè)計(jì)了一項(xiàng)“思維拓展”活動(dòng)：給出四種具體細(xì)胞和相關(guān)信息，分別是 “紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞” ，洋蔥的鱗片葉是它的變態(tài)葉，外表皮的顏色是紫色，不能進(jìn)行光合作用;“細(xì)菌細(xì)胞”，細(xì)菌是原核生物，某些細(xì)菌在細(xì)胞壁外還有運(yùn)動(dòng)器官鞭毛;“小鼠心肌細(xì)胞”，心肌細(xì)胞中的某種蛋白與心肌的收縮有關(guān)，小鼠的心率為422～549次/分鐘;“人唾液腺細(xì)胞”，唾液腺與唾液的分泌有關(guān)，唾液中含有大量的淀粉酶（化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)）。每組學(xué)生任選其中一種細(xì)胞，思考制作這種細(xì)胞模型如何在原先模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，小組討論后在表2上寫出簡要的修改方案并進(jìn)行全班交流。

三、課后反思

這節(jié)課的傳統(tǒng)教學(xué)模式是“模型制作—小組展示—師生點(diǎn)評(píng)—打分評(píng)獎(jiǎng)”，筆者曾做過類似的嘗試，但感覺存在許多弊端：每個(gè)小組都進(jìn)行展示，耗時(shí)過多，只能草草收?qǐng)?絕大部分學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)更多在于淺層次的模仿和對(duì)得分的攀比上，很少進(jìn)行深度的學(xué)習(xí)和有效的思考，失去了開展這項(xiàng)活動(dòng)的意義。

針對(duì)出現(xiàn)的這些問題，于是有了以上的課堂教學(xué)。上完課后，筆者感覺到這節(jié)課生成性很強(qiáng)，對(duì)教師臨場應(yīng)變能力要求也很高。要讓學(xué)生能真正深入的思考，教師課前需要做大量的準(zhǔn)備：提供活動(dòng)記錄表，幫助學(xué)生把關(guān)注點(diǎn)落在對(duì)制作過程的體驗(yàn)和對(duì)模型的創(chuàng)造以及對(duì)問題的解決上;對(duì)學(xué)生提交的照片逐一進(jìn)行仔細(xì)研究，對(duì)每個(gè)小組的優(yōu)缺點(diǎn)了然于心，以便于補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容和在課堂中靈活處理生成性問題。

羅祖兵曾指出：生成性思維的特征主要表現(xiàn)為“對(duì)過程的關(guān)注甚于對(duì)結(jié)果的關(guān)注;對(duì)差異的關(guān)注甚于對(duì)同一的關(guān)注;對(duì)關(guān)系的關(guān)注甚于對(duì)實(shí)體的關(guān)注;對(duì)創(chuàng)造的關(guān)注甚于對(duì)規(guī)律的關(guān)注”。筆者重點(diǎn)選擇了兩個(gè)小組進(jìn)行展示，每小組發(fā)言人發(fā)言后，同組成員進(jìn)行補(bǔ)充陳述，其他小組積極提問和質(zhì)疑，發(fā)言面很廣，涉及話題多而不亂，學(xué)生既能通過觀察和思考發(fā)現(xiàn)別組的長處，又能冷靜地分析自身不足。只安排兩個(gè)小組發(fā)言，也為“細(xì)胞變變變”和“思維拓展”的活動(dòng)留出了充裕的時(shí)間，這兩個(gè)環(huán)節(jié)是對(duì)模型制作活動(dòng)的升華，能幫助學(xué)生提升學(xué)科核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

盡管現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)都很重，但對(duì)這次模型的制作他們都表現(xiàn)出極高的熱情，有的學(xué)生查找了許多相關(guān)資料，有的學(xué)生為了做好某個(gè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)購買了自己從未使用過的工具，有的學(xué)生靈活運(yùn)用了數(shù)學(xué)和物理知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作，有的學(xué)生嘗試著與不太熟悉的同學(xué)進(jìn)行合作……在筆者的引導(dǎo)下，不少小組還提出了利用廢棄物制作模型的構(gòu)思并加以實(shí)施。學(xué)生追求科學(xué)的熱情和激情深深地打動(dòng)了筆者。在模型制作及互動(dòng)中，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)相長。

（責(zé)任編輯 黃春香）