“多管齊下”打造生物高效課堂

吳汝彬

摘要以核心問題為主線，以學生為中心，通過問題探討、小組合作、多媒體軟件輔助和自制教具引導等多種方式，打造高中生物高效課堂。

關鍵詞合作學習 高效課堂 問題探究

以“細胞的能量‘通貨一ATP”一節(jié)為例，基于核心問題進行合作學習。合作學習的基本含義包括：①學生以小組的形式在一起學習；②教師的角色由傳播者轉(zhuǎn)變?yōu)榉照呋驇椭?；③學習的責任由教師轉(zhuǎn)移到學生；④學生不僅要自己會學，還有責任幫助小組中的其他成員學會?；诖?，本班48人分成8個學習小組，每組成員輪流作為發(fā)言人。同時通過多媒體軟件輔助和自制磁板教具展示等方式，合理引導學生思考、討論和回答問題。調(diào)動學生積極性進而培養(yǎng)學生主動參與的學習態(tài)度，并在此過程中學會用準確的科學術語闡述觀點和提升進行合作探究學習的能力。

1導學案的引領，掌握核心問題

基于核心問題編制導學案（表1），小組合作學習，教師引導學生帶著問題自學教材并思考、討論和回答問題，然后由教師給予補充完善。

1.1核心問題1

學生課后通過閱讀課本，查閱資料，思考討論后，課上由小組發(fā)言人給予呈現(xiàn)：ATP是三磷酸腺苷的英文名稱縮寫，分子簡式為A—P～P～P，其中A代表腺苷，是由腺嘌呤和核糖構成的；P代表磷酸基團；一代表普通化學鍵，儲存的化學能小于20.92 kJ/mol～代表高能磷酸建，其中遠離腺苷的那個高能磷酸鍵易水解且釋放的能量多達30.54 kJ/tool，故被稱為高能磷酸化合物。之后，其他小組發(fā)言人補充：ATP的結構式如圖1所示，其含有C、H、O、N、P五種元素。

1.2核心問題2

教師依據(jù)核心問題2設置“問題串”：ATP是如何水解的？ATP又是如何合成的？ATP的合成與分解是可逆反應嗎？人體每天對ATP的需求量很大，但ATP的含量卻很少，如何解決這一矛盾呢？

學生小組討論后，由發(fā)言人匯報：①ATP的水解：A-P～P～P→A-P～P+Pi+能量。在水解酶作用下，遠離腺苷的高能一磷酸鍵容易斷裂，生成二磷酸腺苷A-P～P（ADP）和磷酸（H），釋放的能量直接用于各項生命活動。②ATP的合成：A-P～P+Pi+能量→A-P～P～P。在合成酶作用下，ADP接受能量，與一個游離Pi結合，生成ATP。對于人、動物、真菌和大多數(shù)細菌，ADP生成ATP所需要的能量來源于呼吸作用，而對于綠色植物來說除了來源呼吸作用外，還可以來源于光合作用。細胞內(nèi)ATP含量很少，通過與ADP的迅速轉(zhuǎn)化來滿足生命活動能量的需要，ATP與ADP的含量處于一種動態(tài)平衡。總體來看兩個過程物質(zhì)可逆，能量、酶、場所等均不相同，故不是可逆反應。

學生總結后，教師給予補充，為學生今后的學習做鋪墊：細胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應機制，是生物界的共性。從生物能量學的角度來看，ATP是生化系統(tǒng)的核心，它連接了光合、代謝和遺傳（圖2）。

1.3核心問題3

此時，其他小組都舉手示意要回答核心問題3，最終由第8小組發(fā)言人從生活實例出發(fā)引出答案：主動運輸、生物發(fā)電、肌肉細胞收縮、螢火蟲發(fā)光、葡萄糖和果糖合成蔗糖、大腦思考問題等均是直接利用ATP所提供的能量。具體能量轉(zhuǎn)化過程是：太陽光能通過光合作用轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物中穩(wěn)定的化學能，再通過呼吸作用轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學能，進而水解為各項生命活動提供能量。由此可見，需要吸收能量的化學反應為吸能反應，與ATP水解聯(lián)系，由ATP水解供能。釋放能量的化學反應為放能反應，與ATP合成聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP。也就是說，能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通，即細胞內(nèi)流通的能量“通貨”是ATP。

2錯誤認識的糾正，升華核心問題

在學習過程中，部分學生錯誤地認為：ATP、核苷酸、DNA和RNA中的A代表的含義是一樣的。教師及時糾正（圖3）：①中的A代表腺苷，②中的A代表腺嘌呤，③中的A代表腺嘌呤脫氧核苷酸，④中的A代表腺嘌呤核糖核苷酸。其中ATP的兩個高能磷酸鍵都水解后形成的單磷酸腺苷（AMP）是組成RNA的基本單位之一。

學習本節(jié)內(nèi)容后學生普遍錯誤的認為：ATP是唯一的直接供能物質(zhì)。教師及時糾正：事實上不同生物的不同生理活動供能機制是不同的，ATP不是唯一的直接供能物質(zhì)。如人體劇烈運動時的無氧供能，即在無氧或氧供應相對不足的情況下，主要靠ATP、CP（磷酸肌酸）分解供能和肌糖原無氧酵解供能（即肌糖原無氧的情況下分解成為乳酸的同時供給機體能量）。

3多媒體軟件的輔助作用，深化核心問題

開始上課時，教師利用多媒體播放學校運動會時本班級同學參加4x100 m接力比賽視頻，并拋出問題：運動時消耗能量嗎？細胞中的糖類、脂肪儲存的能量可以直接為生命活動提供嗎？學生小組討論后，得出：細胞內(nèi)的主要能源物質(zhì)是糖類，良好的儲能物質(zhì)是脂肪，這些物質(zhì)必須先轉(zhuǎn)化為ATP才能為細胞生命活動直接供能。教師再根據(jù)導學案核心問題的設計順序和學生對問題的回答順序，同步展示核心知識點和相關的補充。另借助多媒體一體機上的“希沃授課助手”。把學生小組合作討論的導學案上核心問題的結果通過手機現(xiàn)場拍照，在學生即將回答問題時上傳至一體機上。小組發(fā)言人面對全班學生，講解本組討論結果的來龍去脈，其他小組觀摩后補充完善，進而實現(xiàn)人機互動，讓學生真正地參與到學習中，激發(fā)學生的學習興趣，使學生樂學善學。

4自制磁板教具，突破核心問題

課前，教師用磁板和寫真紙設計成“ATP"”樣式，以“ATP”中的三個字母為基礎，其中“A”涵蓋ATP的分子結構，“T”涵蓋ATP的化學性質(zhì)，“P”涵蓋ATP的利用。把每個字母再劃分成若干部分，每一部分代表ATP的一個小知識點在寫真紙上給予體現(xiàn)出來。上課時教師結合課件展示和學生對相關問題的回答，用設計好的磁板在黑板上同步展示并補充總結，最后把帶有知識點的小塊磁板整合在一起迅速組成“ATP”樣式，突出重難點的同時使學生眼前一亮（圖4）。

5感悟

本節(jié)課教學是以“核心問題”為主線，借助多媒體軟件和自制教具，通過學生小組合作學習形式，不斷推動學生思維，使學生在學習中變“被動”為“主動”，“多管齊下”從而實現(xiàn)教學重難點的突破和教學目標的完成，打造生物高效課堂。