“細胞的基本結(jié)構(gòu)”一輪復(fù)習的模塊化教學設(shè)計

張 進

(江蘇省鄭集高級中學城區(qū)校區(qū) 221116)

1 教材分析

“細胞的基本結(jié)構(gòu)”是人教版必修1《分子與細胞》第三章的內(nèi)容，本章包括“細胞膜——系統(tǒng)的邊界”“細胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作”“細胞核——系統(tǒng)的控制中心”三節(jié)。重點是細胞膜、細胞器、細胞核的結(jié)構(gòu)和功能，難點是幫助學生深入理解細胞作為一個生命系統(tǒng)、細胞各組分之間的分工與合作。本節(jié)內(nèi)容知識點多，點與點之間相對獨立，不易從中找出內(nèi)在邏輯關(guān)系，因此在一輪復(fù)習中這部分內(nèi)容的復(fù)習設(shè)計容易變成新課教學的重復(fù)、知識點的堆砌、或是知識點的習題化教學，學生很難能從整體把握。模塊化教學方式是將教學資源開發(fā)成彼此聯(lián)系而又相互獨立的若干教學模塊的一種教學設(shè)計[1]。細胞作為一個基本的生命系統(tǒng)，在復(fù)習課的教學中，教師應(yīng)該挖掘細胞各個組分間結(jié)構(gòu)和功能的密切聯(lián)系，找出知識線索，構(gòu)建知識模塊，通過模塊化教學，幫助學生更好地理解和把握知識，樹立結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一、部分與整體統(tǒng)一的生物學基本思想。

2 教學目標

2.1 知識目標 簡述細胞膜的成分和功能；舉例說出幾種細胞器的結(jié)構(gòu)和功能，闡明細胞核的結(jié)構(gòu)與功能；簡述生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。

2.2 能力目標 利用知識之間的內(nèi)在邏輯線索，建構(gòu)學科知識模塊，提升核心知識內(nèi)化、辨析思維和匯聚思維能力。

2.3 情感態(tài)度與價值觀目標 樹立結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一、部分與整體統(tǒng)一的生物學基本思想；認同細胞是基本的生命系統(tǒng)。

3 教學過程

3.1 情景導(dǎo)入 首先展示細胞的顯微結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學生找出細胞的基本結(jié)構(gòu)：細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核。再展示細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)圖，比較兩圖找出更多的細胞器以及更復(fù)雜的細胞結(jié)構(gòu)。引出探究的問題：細胞的基本結(jié)構(gòu)有哪些？它們具有什么功能？這些細胞的結(jié)構(gòu)和功能之間具有怎樣的聯(lián)系？

設(shè)計意圖：引導(dǎo)學生從整體上把握本節(jié)核心知識。

3.2 模塊一：細胞的基本結(jié)構(gòu)和功能 展示動、植物細胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖(圖1)，讓學生比較兩者的差異并獨立自主完成學習任務(wù)：①寫出1～8結(jié)構(gòu)的名稱，簡要說出核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的功能；②動物細胞特有的細胞器是什么？植物細胞特有的細胞結(jié)構(gòu)有哪些？③動、植物都有，功能卻不同的細胞器是什么？學生總結(jié)并展示學習成果。

圖1 高等動物、植物細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)圖

繼續(xù)引導(dǎo)學生探究以下問題：①哪些細胞器能產(chǎn)生水？②哪些細胞結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生ATP？③在植物細胞亞顯微結(jié)構(gòu)中，根尖分生區(qū)細胞不含有哪些結(jié)構(gòu)？學生總結(jié)并展示學習成果。

設(shè)計意圖：用模式圖直觀地把零散的細胞基本結(jié)構(gòu)和功能中的知識點構(gòu)建成知識模塊，并引導(dǎo)學生自主構(gòu)建這些知識。

3.3 模塊二：細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能 展示細胞膜的結(jié)構(gòu)模式圖，讓學生自主完成學習任務(wù)：①細胞膜主要由哪兩種物質(zhì)組成？②細胞膜的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)特點、功能和功能特點各是什么？學生展示成果并和教師一同完成概念構(gòu)建。

教師展示表1，引導(dǎo)學生通過小組合作，比較物質(zhì)出入細胞方式的異同，完成表中的填空，并思考討論：影響物質(zhì)跨膜運輸速率的因素有哪些？學生通過合作交流展示答案。

表1 物質(zhì)進出細胞的方式

設(shè)計意圖：通過圖表歸納呈現(xiàn)，學生自主學習共同構(gòu)建“細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能的知識模塊”。

3.4 模塊三：線粒體、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能 展示線粒體與葉綠體的結(jié)構(gòu)模式圖，將圖中兩種細胞器的重要結(jié)構(gòu)標號，讓學生獨立填寫標號所示的結(jié)構(gòu)，明確葉綠體主要由外膜、內(nèi)膜、類囊體和基質(zhì)構(gòu)成，線粒體主要由外膜、內(nèi)膜、嵴和基質(zhì)構(gòu)成。

教師指導(dǎo)學生進一步探究問題：①從基粒的構(gòu)成、色素和酶的分布層面分析，葉綠體與其功能相適應(yīng)的特點是什么？②線粒體哪些結(jié)構(gòu)是與功能相適應(yīng)的？學生總結(jié)并展示答案。

設(shè)計意圖：把葉綠體和線粒體兩種細胞器放在一起復(fù)習，讓學生對其結(jié)構(gòu)和功能進行辨析比較學習，構(gòu)建“線粒體和葉綠體結(jié)構(gòu)和功能知識模塊”。

3.5 模塊四：細胞核、生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能 教師展示有細胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體在內(nèi)的分泌蛋白合成與分泌過程結(jié)構(gòu)模式圖，學生自主學習：①細胞核主要由哪幾部分組成？各部分的主要功能是什么？②染色質(zhì)(體)的化學成分是什么？二者是怎樣的關(guān)系？③生物膜系統(tǒng)由哪幾部分生物膜構(gòu)成？學生總結(jié)并展示答案。

教師引導(dǎo)學生思考分泌蛋白的合成和分泌過程，出示圖2，讓學生合作完成其中的標號代表的是什么，并總結(jié)交流答案。

教師進一步設(shè)疑:與分泌蛋白合成分泌有關(guān)的細胞結(jié)構(gòu)有哪些？在此過程中，這些結(jié)構(gòu)承擔了哪些生物學功能？學生通過小組合作，總結(jié)與分泌蛋白合成分泌有關(guān)的細胞結(jié)構(gòu)和功能。

設(shè)計意圖：通過分泌蛋白的合成和分泌過程，構(gòu)建了一個集細胞核、細胞器結(jié)構(gòu)和功能的知識模塊。幫助學生深入理解細胞各組分之間的分工和合作，并樹立細胞結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)、部分與整體相統(tǒng)一的基本生物學觀點。

3.6 總結(jié) 展示圖3作為本節(jié)教學的總結(jié)。本節(jié)主要知識是以細胞的基本結(jié)構(gòu)和功能為核心的“細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”“線粒體和葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能”“細胞核、生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能”知識模塊。

圖2 分泌蛋白合成與分泌過程

圖3 細胞的基本結(jié)構(gòu)和功能

4 教學反思

模塊化設(shè)計是利用細胞結(jié)構(gòu)和功能的知識線索，通過辨析、比較(如細胞顯微結(jié)構(gòu)與亞顯微結(jié)構(gòu)比較、動植物細胞結(jié)構(gòu)比較、線粒體葉綠體結(jié)構(gòu)比較、物質(zhì)運輸方式的比較)和生命活動的實例整合(分泌蛋白的合成和分泌過程)構(gòu)建便于學生掌握和理解的知識模塊。這種設(shè)計兼顧自主學習和合作探究，有利激發(fā)學生的學習興趣，同時培養(yǎng)學生的自主合作學習能力。細胞結(jié)構(gòu)和功能復(fù)習的“模塊化”教學設(shè)計不再是新課的重復(fù)、零碎知識點的堆砌和知識習題化的無奈之舉，它是對高中生物學高效復(fù)習的一種有效嘗試。