例談物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)母拍罱虒W(xué)策略

江海泉

列寧說(shuō)：“概念是幫助我們認(rèn)識(shí)和掌握自然現(xiàn)象之網(wǎng)的網(wǎng)上扭結(jié)?！鄙飳W(xué)中的概念是有效反映生物本質(zhì)規(guī)律和生命生理現(xiàn)象的高度概括。理解和合理運(yùn)用生物學(xué)概念，將關(guān)系到學(xué)習(xí)者如何有效地掌握教材中重點(diǎn)和難點(diǎn)。一些學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中常會(huì)因?yàn)椴焕斫飧拍?、概念掌握得不完整甚至概念理解錯(cuò)誤等，造成判斷不明確、推理有偏差及結(jié)論不正確的結(jié)果。所以，在高中生物教學(xué)中要有效地進(jìn)行概念教學(xué)。

本文以高中生物必修1第4章“細(xì)胞的輸入和輸出”的第3節(jié)“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健睘槔?，探討本章?jié)課堂教學(xué)過(guò)程中的多種生物概念教學(xué)策略的綜合應(yīng)用策略，有利于大家在教學(xué)中有的放矢，提高課堂教學(xué)效率。

運(yùn)用概念圖策略，提高對(duì)概念知識(shí)組織和表征的能力

指導(dǎo)學(xué)生繪制概念圖，發(fā)現(xiàn)知識(shí)間的內(nèi)在關(guān)系，不僅樹(shù)立了知識(shí)的骨干網(wǎng)絡(luò)，而且能把新的知識(shí)整合到自身的信息儲(chǔ)備中，從而有利于學(xué)生更直觀(guān)、更全面地理解概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，形成較完善的生物知識(shí)體系以及知識(shí)遷移能力。

在本節(jié)課的教學(xué)中，教師可以先要求學(xué)生根據(jù)本章節(jié)聚焦的三個(gè)問(wèn)題預(yù)習(xí)教材，繪制出概念圖，然后進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，幫助學(xué)生形成初步的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

由于學(xué)生是在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)概念圖的，所以只要在圖中能體現(xiàn)本章節(jié)主要概念的內(nèi)容就達(dá)到了預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。例如：

濃縮句子成分，突出概念的關(guān)鍵性質(zhì)，準(zhǔn)確理解概念

利用教材對(duì)概念描述的特點(diǎn)，濃縮句子成分，從描述概念的內(nèi)容中提煉出有效、準(zhǔn)確的關(guān)鍵詞語(yǔ)，使學(xué)生正確理解概念的內(nèi)涵與外延，從而更有效地掌握概念。

例如教師可對(duì)上述概念圖中涉及的概念進(jìn)行如下強(qiáng)化。對(duì)于“被動(dòng)運(yùn)輸”，強(qiáng)調(diào)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞是通過(guò)“順濃度梯度”的擴(kuò)散；而對(duì)于“自由擴(kuò)散”，則要強(qiáng)調(diào)“簡(jiǎn)單的擴(kuò)散”；“協(xié)助擴(kuò)散”與“自由擴(kuò)散”是有區(qū)別的，物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的擴(kuò)散要借助“載體蛋白”；“主動(dòng)運(yùn)輸”這個(gè)概念則從“物質(zhì)運(yùn)輸方向”、要“載體蛋白”的協(xié)助、要“消耗能量”三個(gè)方面去強(qiáng)調(diào)；胞吞作用和胞吐作用則要突出“細(xì)胞膜的流動(dòng)性”的要點(diǎn)。

通過(guò)比喻、簡(jiǎn)圖、模型、flash課件等，突破概念理解上的瓶頸

教材中的概念一般都用文字來(lái)敘述，具有抽象性的特點(diǎn)，而本章節(jié)的概念又由于十分微觀(guān)而更加難以理解。適用生動(dòng)貼切的比喻或者簡(jiǎn)圖、模型、flash課件，不僅可以使語(yǔ)言表達(dá)更準(zhǔn)確、有效、生動(dòng)，而且可以使微觀(guān)的過(guò)程直觀(guān)顯現(xiàn)，使抽象的概念變得具體，使原理變得淺顯易懂，有利于學(xué)生形成形象思維。

例如，在對(duì)上述概念中的關(guān)鍵特征進(jìn)行分析的過(guò)程中，可以同時(shí)投影課本提供的“自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散示意圖”“主動(dòng)運(yùn)輸示意圖”或者是演示相關(guān)的flash課件，深化學(xué)生對(duì)概念的關(guān)鍵特征的認(rèn)識(shí)。

重視概念的比較，牢固掌握概念本質(zhì)

教師在教學(xué)中要善于尋找概念之間的聯(lián)系和區(qū)別，把相關(guān)的概念放在一起，加以類(lèi)比，形成反差，幫助學(xué)生將類(lèi)似概念加以區(qū)分和記憶，加深學(xué)生的印象，避免對(duì)近似的概念產(chǎn)生混淆。教師在進(jìn)行相似概念的對(duì)比時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)概念進(jìn)行比較，運(yùn)用對(duì)比法找出它們的相同點(diǎn)、不同點(diǎn)及聯(lián)系。這樣，既可加快新知識(shí)的學(xué)習(xí)，避免學(xué)習(xí)中的負(fù)遷移作用，促進(jìn)正遷移作用，又可培養(yǎng)學(xué)生求同、求異的思維能力。

例如，教師在解釋了本章節(jié)的相關(guān)概念后，可以要求學(xué)生再次研讀教材，通過(guò)列表的方式對(duì)這幾種物質(zhì)運(yùn)輸方式的特點(diǎn)、實(shí)例等進(jìn)行歸納和比較。

根據(jù)學(xué)生的情況，在教學(xué)中適時(shí)補(bǔ)充某些概念

對(duì)于本節(jié)“科學(xué)前沿”中介紹的“授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的通道蛋白研究”，教師在教學(xué)中可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知程度進(jìn)行具有針對(duì)性的處理。

對(duì)于認(rèn)知程度較低的學(xué)生，該部分內(nèi)容的介紹側(cè)重于使學(xué)生感悟現(xiàn)代生命科學(xué)的發(fā)展，產(chǎn)生認(rèn)知興趣，把今日的學(xué)習(xí)融合到未來(lái)的工作與生活中去，以達(dá)成情感、態(tài)度價(jià)值觀(guān)目標(biāo)為主。對(duì)于認(rèn)知程度處于中等的學(xué)生，教師可以引導(dǎo)他們關(guān)注水通道蛋白，進(jìn)一步思考本節(jié)課學(xué)習(xí)的自由擴(kuò)散的實(shí)例中O2、CO2、水、甘油、乙醇、苯等物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的性質(zhì)是否完全相同。而對(duì)于優(yōu)秀的學(xué)生而言，教師還可以此為載體，進(jìn)一步分析關(guān)于“自由擴(kuò)散”和“載體蛋白”這兩個(gè)概念的知識(shí)。一般認(rèn)為，在自由擴(kuò)散的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)中，涉及跨膜物質(zhì)溶解在膜脂中，再?gòu)哪ぶ粋?cè)擴(kuò)散到另一側(cè)，最后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)水相中。因此，其通透性主要取決于分子的大小和分子極性。高中所學(xué)的“載體蛋白”和科學(xué)前沿中介紹的“通道蛋白”可以合稱(chēng)為膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。介導(dǎo)被動(dòng)運(yùn)輸可能是載體蛋白，也可能是通道蛋白，而介導(dǎo)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)木鶠檩d體蛋白。可見(jiàn)高中教材中實(shí)際上是淡化了通道蛋白的概念。

通道蛋白水性通道的內(nèi)側(cè)面主要分布一些親水的氨基酸，從而有利于親水性的離子通過(guò)，其參與的只是被動(dòng)運(yùn)輸，并且是從高濃度向低濃度運(yùn)輸，所以不消耗能量。離子通道不僅有選擇性，而且通道蛋白形成孔道的開(kāi)與關(guān)是可調(diào)控的。

載體蛋白對(duì)所轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)具有高度選擇性，它能與特定的分子或離子以及有機(jī)小分子結(jié)合，通過(guò)構(gòu)象的改變將這些分子或離子從膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到另一側(cè)。

聯(lián)系舊概念，促使概念體系的完善

在講授到必修3的“興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)”和“興奮在神經(jīng)元之間的傳遞”的知識(shí)時(shí)，教師可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力進(jìn)行適當(dāng)拓展，從而深化學(xué)生對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的認(rèn)識(shí)。其實(shí)，物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)?種方式并不是涇渭分明、毫無(wú)聯(lián)系的，在某些生物現(xiàn)象如興奮的傳導(dǎo)和傳遞過(guò)程中，就同時(shí)體現(xiàn)了其中的幾種跨膜運(yùn)輸方式。

在新概念教學(xué)中，教師有針對(duì)性地復(fù)習(xí)舊概念，同時(shí)注意挖掘新舊概念之間的聯(lián)系，有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中形成概念體系。而概念體系的完善不僅有利于復(fù)習(xí)鞏固舊概念、學(xué)習(xí)和理解新概念，而且有助于令知識(shí)更條理化、清晰化。