“細(xì)胞與能量”一節(jié)的自主學(xué)習(xí)與合作探究式教學(xué)

羅雪飛

摘 要 以“細(xì)胞與能量”一節(jié)為例，采用自主學(xué)習(xí)與合作探究的方式進(jìn)行教學(xué)，注重課堂生成，愉快學(xué)生的課堂情緒。

關(guān)鍵詞 新高考方案 自主學(xué)習(xí) 合作探究

中圖分類(lèi)號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B

2014年9月19日，浙江省公布了《浙江省高考招生制度綜合改革試點(diǎn)方案》，整個(gè)高中將沒(méi)有文理科之分，而實(shí)行統(tǒng)一高考與高中學(xué)考、必考與選考相結(jié)合。新高考方案將更多的選擇權(quán)交給學(xué)生，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)潛能。作為選考科目之一的生物學(xué)學(xué)科教師，“如何吸引學(xué)生興趣、讓更多的學(xué)生選擇并學(xué)好生物學(xué)”成了亟待解決的問(wèn)題。這首先需要高中生物學(xué)教師在每節(jié)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)上多下工夫。下面以“細(xì)胞與能量”一節(jié)為例，作簡(jiǎn)要介紹。

“細(xì)胞與能量”一節(jié)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單。有的知識(shí)，如ATP的組成、元素、中文名稱(chēng)等可以通過(guò)學(xué)生自主閱讀教材得出，教師在課堂上需要幫助學(xué)生記住并記牢。本節(jié)內(nèi)容的重難點(diǎn)在于ATP-ADP的循環(huán)相關(guān)知識(shí)，這需要在教師的恰當(dāng)引導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)合作探究，自己總結(jié)知識(shí)，建構(gòu)自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

1 學(xué)生分組、及時(shí)評(píng)分

教學(xué)前將全班學(xué)生分成6組，每組6～7人。教師采用“圓桌會(huì)議”的形式安排學(xué)生的座位，方便他們進(jìn)行平等對(duì)話(huà)。每個(gè)小組為一個(gè)集體，配粉筆若干和一小黑板并設(shè)一小組長(zhǎng)。面對(duì)課堂中教師的提問(wèn)，若本小組成員主動(dòng)回答問(wèn)題，并且答對(duì)，教師及時(shí)記下1分；若主動(dòng)回答問(wèn)題，但沒(méi)全答對(duì)時(shí)，則由教師和學(xué)生視實(shí)際情況在0.2～0.9之間給分；若主動(dòng)回答問(wèn)題，但完全答錯(cuò)，則給0.1分。教師及時(shí)記下各組的分?jǐn)?shù)，展示在教室黑板的最右邊，課后有學(xué)生專(zhuān)門(mén)對(duì)本節(jié)課各組學(xué)生的得分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、評(píng)比。課堂教學(xué)過(guò)程中，教師充分尊重學(xué)生的主體地位，有效促進(jìn)課堂教學(xué)生成，有利于學(xué)生質(zhì)疑，實(shí)現(xiàn)“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題——解決問(wèn)題——再發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”的良性循環(huán)。

2 順利導(dǎo)入、自主學(xué)習(xí)

通過(guò)展示圖片，教師要求讓學(xué)生結(jié)合物理學(xué)知識(shí)得出：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。能量分為動(dòng)能和勢(shì)能。動(dòng)能是由于運(yùn)動(dòng)而具有的能，包括光能（光子的運(yùn)動(dòng)）、電能（電子的運(yùn)動(dòng)）、熱能（分子的運(yùn)動(dòng)）；而勢(shì)能是物體由于所在位置或本身的排列而具有的能量。活細(xì)胞中的各種分子由于原子排列而具有的勢(shì)能，即化學(xué)能。這樣由此引出教材中原話(huà)：“化學(xué)能是細(xì)胞中最主要的能量形式”。

教師要求學(xué)生閱讀教科書(shū)第49頁(yè)，找出植物綠色細(xì)胞中最重要的吸能反應(yīng)及所有細(xì)胞中最重要的放能反應(yīng)。植物綠色細(xì)胞中最重要的吸能反應(yīng)是光合作用，所有細(xì)胞中最重要的放能反應(yīng)是糖的氧化，人們通常把糖的氧化過(guò)程稱(chēng)為細(xì)胞呼吸，為學(xué)習(xí)本章重點(diǎn)內(nèi)容細(xì)胞呼吸、光合作用做鋪墊。學(xué)生通過(guò)閱讀教材并結(jié)合已學(xué)過(guò)的如氨基酸脫水縮合形成多肽等相關(guān)知識(shí)，理解細(xì)胞中的放能反應(yīng)與吸能反應(yīng)，指出放能反應(yīng)放出的能量不能直接用于吸能反應(yīng)，需先用于合成ATP，再由ATP水解釋放的能量用于吸能反應(yīng)。教師通過(guò)展示“注射用腺苷三磷酸二鈉”的紙盒，幫助學(xué)生了解生活中的ATP，使他們形成對(duì)ATP的直觀(guān)認(rèn)識(shí)。

利用PPT展示ATP的分子式，要求學(xué)生根據(jù)教材及ATP的分子式說(shuō)出“ATP的組成、元素及中文名稱(chēng)”。教師給予學(xué)生2 min左右的時(shí)間，使學(xué)生能很好地掌握該部分知識(shí)。

3 小組合作、探究重難點(diǎn)

ATP-ADP循環(huán)是指通過(guò)ATP的合成和水解使放能反應(yīng)所釋放的能量用于吸能反應(yīng)的過(guò)程。該循環(huán)是本節(jié)課的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。教師采用小組合作探究的方式進(jìn)行教學(xué)，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，由學(xué)生小組探究、自己建構(gòu)得出循環(huán)圖，便于突破重難點(diǎn)、掌握新知。在各組學(xué)生于小黑板上構(gòu)建的ATP-ADP循環(huán)圖中選擇典型的，用彩色粉筆進(jìn)行糾正、統(tǒng)一，幫助學(xué)生構(gòu)建正確的知識(shí)，獲得認(rèn)同并加深理解。

ATP-ADP循環(huán)過(guò)程中物質(zhì)是可逆的，能量不可逆；且所需條件不同，這兩點(diǎn)可由學(xué)生自主思考后得出，因而明確該循環(huán)不可逆。教師補(bǔ)充：放能反應(yīng)放出的能量用于合成ATP，ATP水解釋放的能量再用于吸能反應(yīng)，所以說(shuō)ATP水解的能量用于細(xì)胞中的吸能反應(yīng)。肌肉收縮、神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)以及細(xì)胞中的許多其他活動(dòng)都需要ATP來(lái)提供能量，則可認(rèn)為細(xì)胞中各結(jié)構(gòu)均可進(jìn)行ATP的水解過(guò)程。所有細(xì)胞中最重要的吸能反應(yīng)是細(xì)胞呼吸，其場(chǎng)所為細(xì)胞溶膠、線(xiàn)粒體。光合作用光反應(yīng)過(guò)程也有ATP的合成，則ATP合成的場(chǎng)所為葉綠體類(lèi)囊體膜、細(xì)胞溶膠和線(xiàn)粒體。由此引導(dǎo)學(xué)生得出ATP-ADP循環(huán)不可逆的第三個(gè)原因：場(chǎng)所不同。

蛋白質(zhì)、油脂、糖類(lèi)和ATP都是能源物質(zhì)，若把蛋白質(zhì)比喻為不動(dòng)產(chǎn)，油脂比喻為存折，糖類(lèi)比喻為大額鈔票，則ATP是小額鈔票。ATP為許多生命活動(dòng)直接提供能量，是細(xì)胞中普遍使用的能量載體，像小額鈔票一樣，便于流通使用，又有細(xì)胞中的“能量通貨”之稱(chēng)。

4 課堂小結(jié)、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)

教師提出問(wèn)題：關(guān)于ATP，你腦子里有以下問(wèn)題的答案嗎？

（1） ATP的組成、元素、中文名稱(chēng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及作用；

（2） 細(xì)胞中ATP的含量很少，如何既不浪費(fèi)又能滿(mǎn)足各項(xiàng)生命活動(dòng)的能量需要？

（3） ATP-ADP循環(huán)不可逆，這是為什么？

（4） 嘗試構(gòu)建ATP的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖（圖1）。

5 專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)、形成反思

本節(jié)課整個(gè)教學(xué)過(guò)程娓娓道來(lái)、一氣呵成。看似傳統(tǒng)的教學(xué)模式，但恰到好處地融合了新課程改革倡導(dǎo)的自主學(xué)習(xí)、合作探究等內(nèi)容。知識(shí)點(diǎn)分析到位，在學(xué)習(xí)新知識(shí)的同時(shí)適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)短的復(fù)習(xí)，教師充分利用教材，讓學(xué)生主動(dòng)探究并形成ATP的整體知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖。

從整節(jié)課的時(shí)間安排上來(lái)看，學(xué)生傾聽(tīng)的時(shí)間相對(duì)長(zhǎng)些，教師可適當(dāng)再給予學(xué)生更多的思考、探討、發(fā)言的時(shí)間。學(xué)生沒(méi)有質(zhì)疑不是真正沒(méi)有問(wèn)題，而是他們沒(méi)有充分的時(shí)間思考、沒(méi)有合適的機(jī)會(huì)質(zhì)疑。要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)不理解的內(nèi)容一問(wèn)到底。這節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生很可能有這樣的疑問(wèn)：“為什么糖類(lèi)中的能量要轉(zhuǎn)化到ATP中才能利用”？有位老教師用“類(lèi)比遷移法”幫助學(xué)生理解這個(gè)問(wèn)題。人們生活中有水電站、核電站、熱電站等，這些能量都要轉(zhuǎn)化成電能才能驅(qū)動(dòng)日常生活中的其他活動(dòng)，ATP就好比是電能。簡(jiǎn)單的類(lèi)比，有助于學(xué)生理解ATP是細(xì)胞中的能量通貨。

關(guān)于ATP的合成和水解單獨(dú)的反應(yīng)式，教師要讓學(xué)生主動(dòng)嘗試書(shū)寫(xiě)，注意規(guī)范，以便在考試中得分。

新高考方案將在2017年實(shí)行，高中生物學(xué)課堂教學(xué)模式的改革也勢(shì)在必行。教師要充分利用日常生活中碰到的問(wèn)題、積累的知識(shí)，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣；運(yùn)用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)了解自身奧秘，為以后更好的生活做準(zhǔn)備。課堂中讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究是提高課堂教學(xué)效率有效方法之一，在每一節(jié)課設(shè)計(jì)中，教師要充分把握學(xué)生主體的概念，注重課堂生成，讓學(xué)生在課堂中有愉快的情緒體驗(yàn)，而不再是充當(dāng)記憶知識(shí)的機(jī)器。