陳兆亮 (河北省秦皇島市第一中學(xué) 河北秦皇島 066006)
康 珍 (河北省秦皇島開發(fā)區(qū)燕山大學(xué)附屬中學(xué) 河北秦皇島 066006)
董新春 郭建坤 鄭香梅 張英鋒 (河北省秦皇島市第一中學(xué) 河北秦皇島 066006)
本節(jié)課為人教版高中《必修1·分子與細胞》第三章第二節(jié)“細胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作”中的內(nèi)容。該節(jié)包括“細胞器之間的分工”“細胞器之間的協(xié)調(diào)配合”兩部分內(nèi)容,是學(xué)生認識細胞整體結(jié)構(gòu)的重要組成部分,在本章中占有重要地位?!凹毎髦g的分工”這部分主要內(nèi)容是認識各種細胞器,知道細胞器的名稱,并能說出其結(jié)構(gòu)和功能,是學(xué)習(xí)“細胞器之間協(xié)調(diào)配合”的基礎(chǔ),同時也為后面學(xué)習(xí)植物細胞吸水和失水、細胞呼吸、光合作用、有絲分裂等內(nèi)容打下基礎(chǔ)?!凹毎髦g的協(xié)調(diào)配合”這部分內(nèi)容以分泌蛋白的合成和運輸為例,讓學(xué)生分析分泌蛋白合成并分泌到細胞外的過程,體會細胞器之間的分工和協(xié)調(diào)配合,明確各種生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系和功能上的分工協(xié)作,深入理解細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,形成一定的知識體系。
本節(jié)的教學(xué)重、難點有:細胞亞顯微結(jié)構(gòu)的識圖辨別、細胞器的結(jié)構(gòu)與功能、細胞器間的比較與歸類、生物膜的結(jié)構(gòu)及功能等相關(guān)知識。這些內(nèi)容都是學(xué)習(xí)后續(xù)各章節(jié)的重要基礎(chǔ),也是高考中的高頻考點。關(guān)于細胞的結(jié)構(gòu)和功能等微觀水平的內(nèi)容,離學(xué)生的生活經(jīng)驗較遠。在這種狀態(tài)下,學(xué)生學(xué)習(xí)本課內(nèi)容有一定的難度和挑戰(zhàn)性。不少學(xué)生學(xué)習(xí)時都感到困難和無從下手,筆者就教學(xué)中如何幫助學(xué)生突破重難點,談幾點體會。
學(xué)生在七年級上學(xué)期就已經(jīng)學(xué)習(xí)過光合作用的過程,了解光合作用的場所是葉綠體;也學(xué)習(xí)了機體分解有機物釋放能量的呼吸作用,對動植物細胞的顯微結(jié)構(gòu)也比較熟悉。而本節(jié)是從微觀即亞顯微結(jié)構(gòu)來學(xué)習(xí)幾種細胞器,學(xué)生以前從未接觸過。由此,本節(jié)課伊始,教師可利用多媒體同時展示動植物細胞顯微結(jié)構(gòu)模式圖和動植物細胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,創(chuàng)設(shè)對比情境,以舊知喚起新知,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。教師提出問題:在兩種不同的觀察視角下,兩者為什么差別會很大呢?從而引起學(xué)生思考顯微結(jié)構(gòu)與亞顯微結(jié)構(gòu)的不同。教師可進一步追問:細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)是顯微結(jié)構(gòu)的再放大,細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)是什么樣呢?由此,通過將學(xué)生熟悉的事物與學(xué)生不熟悉的、有待了解的事物相對比,有助于突破學(xué)生認知上的難點,導(dǎo)入新課。
關(guān)于該部分內(nèi)容,教材語言精練,圖文并茂,為引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。學(xué)生結(jié)合教師分配的任務(wù)1——認識細胞器,以小組為單位,通過自學(xué)和合作學(xué)習(xí),認識各種細胞器的結(jié)構(gòu)和功能,并觀察手中的細胞器卡片,辨認各細胞器的名稱、亞顯微結(jié)構(gòu)及功能。各小組學(xué)習(xí)完成后交流并分享。學(xué)生從幾種細胞器卡片中任意抽出一張,教師利用多媒體課件同步展示這種細胞器的結(jié)構(gòu)簡圖。學(xué)生說出細胞器的名稱,并描述這種細胞器的結(jié)構(gòu)、功能等,其他小組進行糾錯和補充。教師有意識地訓(xùn)練學(xué)生的自主學(xué)習(xí)以及識圖能力,并采用小組抽簽回答的方法,讓學(xué)生在課堂都有事可做,都有發(fā)表見解、展示自我的機會,都能體驗自己的價值,極大地激發(fā)了學(xué)生熱情和競爭意識。另外,小組間在糾錯和補充過程中,不同觀點發(fā)生了碰撞、激辯和重組,學(xué)生達到了對細胞器知識的梳理和更深層次的理解和感悟,也鍛煉了邏輯思維能力和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)了團隊協(xié)作精神和競爭意識。與此同時,通過任務(wù)1活動,教師要關(guān)注學(xué)生中存在的共性問題,如學(xué)生對那些結(jié)構(gòu)相似或功能相近的線粒體與葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體、核糖體與溶酶體等細胞器,容易發(fā)生混淆現(xiàn)象,因此要適時點撥。
學(xué)生利用教師提供的材料,各學(xué)習(xí)小組討論分工,完成任務(wù)2——制作細胞器模型及構(gòu)建動植物細胞的三維結(jié)構(gòu)模型。每位組員制作一兩種細胞器并熟悉細胞器的名稱和功能。教師同時利用多媒體展示問題,引發(fā)學(xué)生思考:在所制作的細胞器模型中,哪些是動物細胞特有的?哪些是高等植物細胞特有的?哪些是動、植物細胞共有的?在所制作的細胞器模型中,哪些有雙層膜?哪些有單層膜?哪些是無膜的?各種細胞器在細胞內(nèi)的空間分布是怎樣的,具有什么功能?它們之間有聯(lián)系嗎?
各小組制作完成后,由各小組代表拿著本組作品到講臺展示,向同學(xué)介紹他們所制作的細胞是什么細胞,包含哪些細胞器。其他小組可以對展示的模型提出改進意見,教師適時引導(dǎo)、補充,并對做得較好的小組進行鼓勵。由此,學(xué)生通過親自動手制作細胞器模型,一方面加深其對細胞器結(jié)構(gòu)的認識,另一方面幫助掌握這些細胞器在動、植物細胞中的分布。這不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,也激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,同時也能讓學(xué)生感受到模型建構(gòu)的過程也是一個學(xué)習(xí)的過程,更是一個思考的過程,使微觀、抽象、理論性較強的知識轉(zhuǎn)化為形象、生動、直觀、易于理解的知識,并獲得相應(yīng)的科學(xué)情感體驗。
通過前面的學(xué)習(xí),學(xué)生雖然對細胞器有了一定的了解,但腦海中還是孤立的印象,還沒有形成對各種細胞器系統(tǒng)的歸類與比較,還不能很好地理解彼此之間的相互聯(lián)系,還未形成知識體系,更不能在解題中靈活運用相應(yīng)的知識。由此,教師分配任務(wù)3——歸類比較細胞器,教師要求學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上填寫表1,然后小組內(nèi)討論,相互補充。
列表比較從不同的角度來區(qū)分各種細胞器的結(jié)構(gòu)、功能的異同,有效地幫助學(xué)生掌握了這些重要的細胞器相關(guān)知識。但由于該內(nèi)容具有一定的綜合性,學(xué)生認識的局限和思維特質(zhì)可能出現(xiàn)一定的錯誤,教師要及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生思維的誤區(qū),針對學(xué)生的存在的共性問題,及時糾正。
雖然學(xué)生對各種細胞器的結(jié)構(gòu)及功能有了一定的理解,但還不能理解彼此間的相互聯(lián)系、相互作用及其對細胞整個系統(tǒng)的重要性。教師利用教材中豚鼠胰腺腺泡細胞分泌蛋白形成過程圖,引導(dǎo)學(xué)生思考“3H-亮氨酸出現(xiàn)的時間和地點”,來描述亮氨酸轉(zhuǎn)移的途徑,從而思考分泌蛋白的合成和運輸?shù)倪^程。由小組長實施組內(nèi)分工,進行角色扮演,如用某個學(xué)習(xí)文具代表3H-亮氨酸,成員扮演有關(guān)的細胞器或細胞結(jié)構(gòu),隨著文具的傳遞,學(xué)生依次說出所代表的細胞結(jié)構(gòu)名稱和作用。
表1 動植物細胞中細胞器比較與歸類
教師進一步提出問題:在核糖體上合成的分泌蛋白為什么要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,而不是直接運輸?shù)郊毎ね饽???nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體在分泌蛋白的合成和運輸過程中具體有什么作用呢?學(xué)生通過剛才的角色扮演活動進行總結(jié);分泌蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成后,進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng);通過折疊、組裝,加工成較成熟蛋白質(zhì),由囊泡轉(zhuǎn)移至高爾基體;在高爾基體中通過精密加工、分類和包裝后,形成成熟蛋白質(zhì)(分泌蛋白),由囊泡送至細胞膜,由細胞膜以胞吐形式分泌到細胞外。這一過程使學(xué)生主動感知知識形成;使學(xué)生認同科學(xué)研究成功的要素——探索精神、理性思維及技術(shù)手段的支持;感知到知識間的層層遞進,由功能的聯(lián)系,到結(jié)構(gòu)的聯(lián)系,在理解的過程中體會到結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性。
教學(xué)過程中,教師可以通過練習(xí)題進行教學(xué)效果的評價,及時查漏補缺,促進學(xué)生更有效的深入學(xué)習(xí)。
例1中甲、乙兩圖是植物、動物細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖。請據(jù)圖回答問題。
(題中[]內(nèi)填寫圖中指示結(jié)構(gòu)的序號。)
圖1 植物、動物細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式
(1)甲細胞與乙細胞相比,甲有細胞壁、[ ]__、[ ]____,而無[ ]____。
(2)如果乙細胞為胰腺外分泌腺細胞,其分泌物有胰淀粉酶等,則與胰淀粉酶的加工有關(guān)的細胞器有____________(用圖中序號回答)。
(3)如果甲細胞是植物根尖細胞,則該細胞沒有的結(jié)構(gòu)是大液泡和[ ]______。
(4)甲細胞中不具有膜結(jié)構(gòu)的細胞器是____(用圖中序號回答),如果在該細胞器上合成的物質(zhì)中含有50個氨基酸,則在該細胞器上最多將會有______個水分子生成。
(5)如果把乙細胞放在含有3H標記的氨基酸的培養(yǎng)液中保溫一段時間后,可測到3H的結(jié)構(gòu)有__(填圖中序號)。
答案:(1)[⑦]葉綠體 [③]液泡 [①]中心體(2)⑤⑨ (3)[⑦]葉綠體(4)⑧ 50 (5)②⑤⑧⑨